Conodontes são cordados primitivos, que viveram durante o Paleozóico até a sua completa extinção no Triássico, exclusivamente marinhos, são largamente utilizados em estudos bioestratigraficos e atualmente, em um novo viés, com descobertas de associações naturais de multielementos ajudam a compreender melhor os mecanismos evolutivos dos primeiros vertebrados e da paleobiologia do seu próprio grupo. Pesquisadores do Museu da Terra e da Vida do Centro Paleontológico da Universidade do Contestado - CENPALEO campus Mafra, SC, trabalhando em um afloramento nesta cidade, descobriram dezenas de elementos ramiformes, que a primeira vista e macroscopicamente se assemelhavam com as espículas de poríferos, comuns em afloramentos da região. Após uma análise mais detalhada, esses elementos foram identificados como aparelhos alimentares, em geral, completos e bem preservados de microfósseis conodontes. Esta dissertação, relata sobre os aparelhos alimentares de conodontes e refere-se à primeira ocorrência de conodontes na Bacia do Paraná. Estes resultados preliminares evidenciam a presença de conodontes gondolelídeos pertencentes ao gênero Mesogondolella marcadores do Cisuraliano, discute sobre as faunas destes cordados primitivos de acordo com as associações naturais encontradas no Folhelho Lontras, da Formação Rio do Sul, Grupo Itararé, Bacia do Paraná. / Conodonts are primitive chordates, which lived during the Paleozoic up to their complete extinction at the Triassic, exclusively marine, they are widely used in biostratigraphic studies and nowadays, in a new bias, with the discoveries of natural associations of multi-element, they help to understand better the evolutionary mechanisms of the first vertebrates and the paleobiology of their own group. Researchers from the Earth and Life Museum of the Paleontological Center in the Contestado University - CENPALEO campus Mafra city, in the state of Santa Catarina, while working at an outcrop in this city, they found tens of ramiform elements, which at first glance and macroscopically they looked to be similar with porifera spicule, common in the outcrops of the region. After a more detailed analysis, these elements were identified as feeding apparatuses, in general, they are complete and well-preserved microfossils of conodonts. This dissertation reports about the feeding apparatuses of conodonts and it also refers to the first occurrence of conodonts in the Paraná Basin. These preliminary results show the presence of gondolelid conodonts belonging to the Mesogondolella genus, markers of the Cisuralian, and it also discusses about the faunas of these primitive chordate, according to the natural associations found in Lontras Shale, of the Rio do Sul Formation, Itararé Group, Paraná Basin.

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).

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.

Localidades contendo tetrápodes fósseis do Permiano são conhecidas para a Formação Rio do Rasto (FRR) no sul do Brasil desde a década de 1970. Posteriormente, elas foram agrupadas em três “faunas locais”, correlacionáveis com as ocorrências de tetrápodes do Guadalupiano e do Lopingiano da África do Sul e da Rússia. Contudo, os fósseis de tetrápodes no Brasil ocorrem em afloramentos dispersos, isolados e discontínuos, de maneira que a maioria deles não possui dados precisos referentes ao seu posicionamento estratigráfico no sítio de coleta. Sugere-se que seja suspenso o uso do termo “fauna local” para as localidades contendo tetrápodes da FRR, pois elas provavelmente agrupam táxons que não são contemporâneos. A presente tese reconheceu dez localidades contendo tetrápodes nesta formação, mas apenas em quatro delas há o registro de terápsidos (Serra do Cadeado-EFCP, Fazenda Fagundes, Fazenda Boqueirão e Tiarajú-Barro Alto). Até o momento, terápsidos permianos são reportados na América do Sul apenas na FRR e compreendem anomodontes e dinocefálios. Aqui são relatadas duas novas ocorrências de terápsidos para esta unidade. O espécime UFRGS-PV-0487P foi identificado como um Tapinocephalidade indeterminado (Dinocephalia) e provém da localidade Serra do Cadeado-EFCP. Comparação com outros Tapinocephalidae indicam que UFRGS-PV-0487P é um espécime juvenil ou sub-adulto, semelhante a Moschops e Moschognathus da Zona de Assembleia (ZA) de Tapinocephalus da África do Sul. A segunda ocorrência de terápsido reportada aqui é baseada no espécime UNIPAMPA-PV-317P, reconhecido como um novo gênero e espécie de anomodonte (especificamente um dicinodonte). Características diagnósticas do novo táxon incluem cristas bem desenvolvidas (em norma ventral) a partir da placa mediana do pterigoide e ao longo dos ramos anteriores do pterigoide, ângulo marcado da porção posterior dos ramos do pterigoide, presença de pequenas presas caniniformes a partir de uma pequena incisura levemente posterior a cada processo caniniforme e presença de um processo retro-articular bem desenvolvido e em forma de bulbo na mandíbula. Não está claro ainda se o tamanho reduzido das presas caniniformes é devido à ontogenia, patologia ou a dimorfismo sexual. A análise filogenética indicou que UNIPAMPA-PV-317P é o membro mais basal de Bidentalia, um clado cosmopolita que inclui a maioria dos dicinodontes permianos e triássicos. Em relação às correlações bioestratigráficas possíveis para as localidades contendo tetrápodes na FRR, não é possível correlacionar estas localidades com apenas uma das ZAs da África do Sul ou mesmo da Plataforma Russa no momento, por que a FRR parece abrigar múltiplas assembleias de tetrápodes, das quais um retrato muito tendenciado é conhecido. Apenas a localidade de Aceguá Sítio 1 indica um pequeno refinamento, visto que os níveis abaixo da ocorrência de Provelosaurus americanus (um pareiassaurídeo) foram datados com métodos radiométricos e indicaram ser mais recentes do que 265 Ma, demonstrando que este sítio é correlacionável a partir da ZA de Tapinocephalus. / Permian tetrapod-bearing localities have been recovered from the Rio do Rasto Formation (RRF) in southern Brazil since the 1970s. Posteriorly, they have been grouped into three ‘local faunas’, correlated with the Guadalupian and Lopingian tetrapods of South Africa and Russia. However, tetrapod findings in the Brazilian deposit occur in disperse, isolated and discontinuous outcrops and most specimens lack precise data regarding their stratigraphic provenance. We suggest that the term ‘local fauna’ be discontinued for the tetrapod-bearing localities of the RRF, since they may be grouping non-contemporaneous taxa. The present study recognized ten tetrapod-bearing localities in this formation, but only four of them bear therapsid remains (Serra do Cadeado-EFCP, Fagundes Farm, Boqueirão Farm and Tiarajú-Barro Alto). Until date, Permian therapsids in South America are only known from the RRF and comprise anomodonts and dinocephalians. Here we report two new therapsid occurrences for this unit. The specimen UFRGS-PV-0487P was identified as a Tapinocephalidae indet. (Dinocephalia), from the Serra do Cadeado-EFCP locality. Comparison with other tapinocephalids indicates that UFRGS-PV-0487P is a juvenile or sub-adult specimen, which most closely resembles the ‘moschopines’ Moschops and Moschognathus from the Tapinocephalus Assemblage Zone (AZ) of South Africa. The second occurrence is based on the specimen UNIPAMPA-PV-317P, recognized as a new genus and species of anomodont (namely a dicynodont). Diagnostic features of the new taxon include well-developed ridges extending from the crista oesophagea anteriorly along the pterygoid rami, strong posterior angulation of the posterior pterygoid rami, small tusks erupting from a short incisure slightly posterior to each caniniform process and well-developed bulbous retroarticular process of the articular. It is not clear whether the reduced size of the tusks represents pathology, an ontogenetic feature or sexual dimorphism. Phylogenetic analysis indicates that UNIPAMPA-PV-317P is the most basal member of Bidentalia, a cosmopolitan clade that includes most of the Permian and Triassic dicynodonts. It is not possible at the moment to constrain the time interval of the tetrapod-bearing localities of the RRF to only one biozone of South Africa or Russia because the RRF seems to bear incomplete but multiple faunal assemblages. Aceguá Site 1 age is better constrained due to radiometric dating, but it only indicates that the levels bearing the pareiasaurid Provelosaurus americanus are younger than 265 My and can be correlated with the Tapinocephalus AZ.

Perturbações ambientais foram detectadas em sistema de turfeira no sul da Bacia do Paraná (Mina de Faxinal, Formação Rio Bonito) durante o Eopermiano (idade radiométrica 291 ± 1.3 Ma, topo do Sakmariano) sob vigência de período climático pós-glacial da Idade do Gelo do Neopaleozoico. Além da detecção de incêndios recorrentes, foi identificado um evento de incêndio autóctone/hipoautóctone em vegetação arbórea em um horizonte no carvão contendo grandes fragmentos de lenhos queimados comprimidos (21,8 x 13.4 cm). A influência de vulcanismo está registrada sob a forma de uma camada de tonstein (cinza vulcânica sedimentada) intercalada ao carvão, onde estão incluídas abundantes compressões de folhas glossopterídeas. A análise do carvão consistiu em determinação de refletância sob óleo de macerais do grupo inertinita em blocos polidos para confirmar a identificação de carvão vegetal macroscópico e ocorrência de incêndios na turfeira. Adicionalmente, a observação da matéria orgânica sob fluorescência nos blocos revelou que os incêndios não afetaram a microflora, mas alteração na fluorescência evidenciou dessecação ambiental, verificada também em lâminas palinofaciológicas. Sob microscopia eletrônica de varredura, o carvão vegetal apresentou paredes celulares homogeneizadas, indicando temperaturas de queima acima de 325ºC, mas não superiores a 400ºC devido aos baixos resultados de refletância e à preservação de tecido vegetal delicado. A preservação de floema secundário, em associação orgânica com xilema tipo Agathoxylon, é registrada ineditamente. A observação sob microscopia de luz transmitida das cutículas foliares extraídas do tonstein permitiu descrição detalhada de padrões xeromórficos que ocorrem de forma endêmica nas epidermes de glossopterídeas de Faxinal e foram atribuídos a respostas adaptativas às frequentes perturbações ambientais que afetaram a floresta turfosa, tais como incêndios recorrentes por dessecação ambiental cíclica ou influência de vulcanismo regional. Esses fatores, em conjunto ou alternativamente, garantiram a dominância monotípica de Glossopteris pubescens nom. nov. na comunidade. O conjunto de evidências indicou que os incêndios foram de superfície, em baixas temperaturas, o transporte do carvão vegetal foi praticamente inexistente no horizonte de grandes fragmentos de lenhos queimados e que os demais incêndios recorrentes tiveram pouco efeito na comunidade proximal, ocorrendo regularmente nas áreas de entorno da turfeira dado o aporte de carvão vegetal macroscópico fragmentário. Durante a fase de aquecimento pós-glacial no Permiano, os ambientes de turfeira no Gondwana eram altamente suscetíveis à ocorrência de incêndios dos quais as glossopterídeas se beneficiavam para manter sua dominância e abundância nessas comunidades, por possuírem eficiente plasticidade adaptativa para sobreviver a condições extremas em ambientes altamente perturbados. / Environmental disturbances were detected in a peat-forming environment from the southern Brazilian Paraná Basin (Faxinal Coalfield, Rio Bonito Formation) during the lower Permian (radiometric age 291 ± 1.3 Ma, late Sakmarian) under post-glacial conditions in the Late Paleozoic Ice Age. In addition to recurrent wildfires, an autochthonous/hypauthochthonous wildfire event was identified in the woody vegetation from a coal horizon containing compressed, large-sized logs (21,8 x 13.4 cm). Volcanic influence is recorded in a tonstein layer (sedimentary volcanic ash) interbedded in the coal, where abundant compressed glossopterid leaves are entombed. The coal analysis consisted of reflectance measurements in polished blocks under oil of macerals of the inertinite group to confirm the macroscopic charcoal identification and wildfire occurrence in the peatland. Additionally, the observation of the organic matter in the polished block under fluorescence showed that the microflora has not been affected by the wildfires, but altered fluorescence evidenced environmental dryness, verified in palynofacies slides as well. Under scannin electron microscopy, the charcoal showed homogenized cell walls, indicating burning temperatures higher than 325ºC, but not higher than 400ºC given the low reflectance values and the preservation of fragile plant tissue. The preservation of secondary phloem in organic association with Agathoxylon wood-type is a first paleobotanical record. Observation under transmitted light of the leaf cuticles extracted from the tonstein allowed for the detailed description of xeromorphic patterns, which have been attributed to adaptative responses to the frequent environmental disturbances affecting the peat forest, such as recurrent wildfires due to environmental dryness or regional volcanic activity. These factors, collectively or in an alternating way, ensured the monotypic dominance of Glossopteris pubescens nom. nov. in the plant community. The set of evidences indicated low temperature surface fires, virtually inexistent charcoal transport in the charcoalified log horizon and that the other wildfire events had little effect in the proximal community, occurring regularly in the surrounding areas of the peatland given the fragmentary macroscopic charcoal input. During the postglacial warming in the Permian, the Gondwanan peatlands were highly susceptible to wildfires from which the glossopterids benefited to maintain their dominance and abundance in these communities due to efficient adaptative plasticity to survive under extreme conditions in highly disturbed environments.

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.

As camadas de carvão de idade Permiana da Formação Rio Bonito de Candiota constituem o maior depósito do país. Atualmente são mineradas duas camadas, denominadas “Camada Candiota Superior” e “Camada Candiota Inferior”. As outras camadas, S1-S9 (camadas superiores) e I1-I5 (camadas inferiores), não são explotadas. O objetivo deste trabalho foi realizar um detalhamento das camadas inferiores, superiores e Banco Louco do depósito, utilizando como metodologia a aplicação dos conceitos de sedimentologia e estratigrafia de sequências; petrologia do carvão (descrição dos litotipos, análise da reflectância da vitrinita e análise de macerais) e análises químicas (imediatas, elementares, poder calorífico e difração de raios X). Foram identificados quatro sistemas deposicionais na área: leque aluvial, fluvial, laguna-barreira e marinho raso. A partir da base, a sucessão de litofácies compreende conglomerados matriz-suportado e arenitos grossos, sugerindo um ambiente típico para sistemas de leques aluviais e fluviais, com camadas de carvão pouco desenvolvidas (camadas inferiores). As principais camadas de carvão (espessas e contínuas) ocorrem no subambiente lagunar, no final do Trato de Sistemas Transgressivo da seqüência 2. As camadas superiores desenvolvem-se no Trato de Sistemas de Nível Alto e Trato de Sistemas de Nível Baixo, sendo tipicamente finas e descontinuas. Em seguida ocorrem sedimentos marinhos no topo da seção (Formação Palermo), sobrepostos à sucessão portadora de carvão. Os resultados das reflectâncias da vitrinita das camadas analisadas indicam um rank de carvão sub-bituminoso C (Rrandom= 0,36% - 0,47%), com evidências de alguns valores anômalos baixos relacionados ao alto conteúdo de matéria mineral. A análise dos litotipos determinou o litotipo fosco (durênio) predominante. A composição dos macerais é altamente variável, com algumas camadas extremamente ricas em macerais do grupo da inertinita (fusinita, semifusinita, inertodetrinita). A petrologia juntamente com a estratigrafia de seqüências mostra que as características do carvão são controladas pelo ambiente deposicional. Os resultados da análise elementar apresentam teores médios em peso das amostras de 28,3% para o carbono, 2,8% para o hidrogênio, 0,6% para o nitrogênio, 1,9% para o enxofre total e 20,3% para o oxigênio. A matéria volátil apresenta em média 43,6% em peso (d.a.f.) classificando as camadas de carvão como sub-bituminoso A. O poder calorífico calculado em uma base seca e livre de cinzas (d.a.f.) obteve valor médio de 5588 cal/g, classificando as amostras como sub-bituminoso B. Através da difração de raios X a mineralogia é constituída principalmente por quartzo, caolinita e ilita. As camadas de carvão analisadas são ricas em cinzas, utilizando os critérios do International Classification of in-Seam Coals (1998), a maioria das camadas é classificada como carvões de categoria muito inferior, entretanto, as camadas S4, I1, I4 e I5 são classificadas como rochas carbonosas (>50% em peso de cinza). Conforme dados da CRM, a usina termelétrica Presidente Médici pode operar com até 53% % em peso de cinzas e 2,0 de enxofre total. Assim sendo, as camadas S3, S6, S7, S8, S9, BL, I3 e I4 atenderiam as exigências de teor de cinzas e enxofre total máximo e exigido pela termelétrica. / The Candiota Coalfield, RS, is the largest coal deposit in the country, with coal seams developed in the Permian age the Rio Bonito Formation. Currently two seams are mined, called "Seam Candiota Superior" and "Seam Candiota Inferior". The other seams, S1-S9 (upper seams) and I1-I5 (lower seams) have not being mined so far. The aim of the present study was a characterization of the lower and upper seams of the deposit using methods of sequence stratigraphy and sedimentology, coal petrology (coal lithotypes, vitrinite reflectance, maceral analyses), and chemical characterization (proximate analysis, ultimate analysis, calorific value determination and x-ray diffraction). Sedimentological analyses identified four depositional systems in the area: alluvial fan, fluvial, lagoon-barrier and shallow marine. From the base, the succession of lithofacies comprises matrix-supported conglomerates and coarse grained sandstones, suggesting a typical environment for systems dominated by alluvial fans and river, with poorly developed coal seams (lower seams). The main coal seams (continuous, thick) occur in a lagoon-type subenvironment at the final stage of a transgressive systems tract of sequence 2. The upper seams developed in a Highstand Systems Tract and Lowstand Systems Tract, and are typically thin and discontinuous. Marine sediments occur at the top of the section (Palermo Formation), overlapping the coal-bearing strata. The results of the vitrinite reflectance measurements of the coal seams indicate a rank of sub-bituminous C (Rrandom = 0.36 - 0.47%), with evidence of some anomalous low values related to the high content of mineral matter. The dominant lithotype in the coal seams is durain. The maceral composition is highly variable, with some seams extremely rich in the maceral group inertinita (fusinite, semifusinite, inertodetrinite). The petrology along with the sequence stratigraphic interpretation show that the characteristics of the coal seams are controlled by depositional environment. Results from elemental analysis show that the average content (wt.%) were: 28.3% carbon, 2.8 % hydrogen, 0.6% for nitrogen, 1.9% for total sulfur and 20.3% for oxygen. The average volatile matter content obtained from proximate analyses is 43.6 wt% (daf), classifying the seams as sub-bituminous A. The average calorific value calculated on an dry, ash-free basis (daf) is 5588 cal /g, classifying the samples as sub-bituminous B. Based on results from x-ray diffraction the mineralogy consists mainly of quartz, kaolinite and illite. The coal seams are rich in ashes, ranging from 32,0 to 62,3 wt%, with most seams according to the International Classification System ranked as very low quality coals. Seams such as S4, I1, I4 and I5 are classified as carbonaceous rocks (> 50 wt.% ash). According to data from CRM, the President Medici power plant in Candiota can operate with coal containing of up to 53% wt% ash and 2,0 wt% total sulfur. Thus, coal seams S3, S6, S7, S8, S9, BL, I3 and I4 meet the requirements of maximum ash and total sulphur contents for combustion in the power plant.

O presente estudo apresenta uma re-análise dos registros de interação inseto-planta na “Flora Glossopteris”, relativos ao Permiano Inferior da Bacia do Paraná, no Rio Grande do Sul e Santa Catarina. O material preservado na forma de impressões/compressões foliares é proveniente do topo do Grupo Itararé, do Grupo Guatá (Formação Rio Bonito) e do Grupo Passa Dois (Formação Irati), e dos afloramentos Morro do Papaléo, Rio da Estiva, Mina do Faxinal, Quitéria e Minas do Leão. O principal objetivo foi analisar os registros existentes e as novas evidências de interações inseto-planta em megáfilos do Permiano Inferior da Bacia do Paraná, nos Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, a fim de verificar possíveis padrões de distribuição dos danos. O trabalho foi dividido em três etapas, sendo a primeira uma revisão da coleção DPE-IG-UFRGS, para levantamento de novas amostras com evidencias de fitofagia e exame do material já descrito na literatura. A segunda etapa consistiu na descrição do material inédito, proveniente do afloramento Rio da Estiva (SC), cedido pela coleção GSA-IG-USP, a qual culminou na elaboração do artigo que compõe o primeiro capítulo desta dissertação. A terceira e última etapa correspondeu à análise da existência de especificidade entre os padrões de herbivoria e os distintos gêneros foliares e da importância do sítio deposicional na ocorrência das interações inseto-planta no registro fóssil. Para tanto, foram utilizadas ferramentas estatísticas multivariadas (PCoA, MANOVA). Essa última etapa resultou no artigo apresentado no segundo capítulo da dissertação. Como resultado, encontrou-se no afloramento Rio da Estiva apenas 10 amostras de com sinais de consumo por artrópodes, que apresentaram somente três padrões de danos: consumo de margem foliar e remoção ovóide e linear de lâmina foliar. As folhas herbivorizadas foram classificadas como Glossopteris sp., Glossopteris communis, Glossopteris occidentalis e Gangamopteris obovata. Quanto à especificidade dos danos, a análise de variância indicou diferença significativa entre os gêneros foliares em relação aos padrões de fitofagia (P = 0.006). Glossopteris sp. e Cordaites sp diferiram entre si (P = 0.008), assim como Gangamopteris sp. e Cordaites sp. (P = 0.04). Entretanto, Glossopteris sp. não diferiu de Gangamopteris sp. Os afloramentos também diferiram em relação aos tipos de danos encontrados (P = 0.001). A evidência de consumo de tecidos foliares indica que as glossopterídeas eram herbivorizadas predominantemente por insetos mandibulados. Os resultados sugerem a existência de especificidade entre os insetos herbívoros e a vegetação permiana. As diferenças encontradas entre os padrões de consumo entre as diferentes localidades sugerem que a herbivoria era mais intensa em certas comunidades de plantas do que em outras. / The present study offers a re-analysis of plant-insect interaction records in “Glossopteris Flora”, from Paraná Basin (Lower Permian), found in Rio Grande do Sul e Santa Catarina states. The material preserved as leaf impressions/compressions come from Itararé Group, Guatá Group (Rio Bonito Formation) and Passa Dois Group (Irati Formation), and from five localites: Morro do Papaléo, Faxinal Mines, Rio da Estiva, Faxinal, Quitéria and Minas do Leão outcrops. The main goal was study the records of plant-insect evidences in megaphylls of Lower Permian, from Paraná Basin, in states of Rio Grande do Sul e Santa Catarina, to verify possible patterns of damages distributions. The work was divided in three stages: the first was a reviewed of DPE-IG-UFRGS collection, to survey new samples with evidence of phitophagy and examine the material described in literature. The second stage consisted in the description of the material from Rio da Estiva outcrop (SC), hand over by GSA-IGUSP collection. These results can be found in the first chapter of this dissertation. The third and last stage was the analysis of existence of specificity between the damage types and the leaf genera, and the importance of deposicional site in the presence of insect-plant interactions in the fossil record. For this, a Principal Coordinate Analyses (PCoA) and a multidimensional analysis of variance (MANOVA) was carried out. This last step resulted in a paper present at second chapter of the dissertation. As a result, in Rio da Estiva outcrop we found only ten samples with signs of consumption by arthropods, showing just three patterns of damages: removal of foliar edge, and ovoid and linear removals of foliar lamina. The leaves were classified as Glossopteris sp., Glossopteris communis, Glossopteris occidentalis and Gangamopteris obovata. As to damage specificity, the analyses of variance indicated that foliar genera differed significantly in relation to herbivory patterns (P = 0.006). Glossopteris sp. and Cordaites sp differed to each other (P = 0.008), as well as Gangamopteris sp. in relation to Cordaites sp. (P = 0.04). However, Glossopteris sp. did not differ from Gangamopteris sp. Sites also differed significantly in relation to damage types (P = 0.001). The evidence of consumption of foliar tissues indicates that glossopterids hosted a functional feeding group of predominantly mandibulate insects. The results suggest the existence of specificity between insects and the Permian vegetation. The differences found in the patterns and frequencies of consumption in different localities suggest that herbivory was more intensive in some plant communities than in others.