Includes bibliographical references. / 122, [68] leaves, [7] leaves of plates : ill. (chiefly col.), maps ; 30 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / The aims of this thesis are to determine the provenance of the Permian sands of southern Australia, to correlate the provenance of the Permian sands with the known geology and tectonics of East Antarctica and to determine those features of light and heavy minerals that are most useful as provenance indicators. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Mechanical Engineering, 1996

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The Sakmarian (Cisuralian, Permian) Fossil Cliff Member of the Holmwood Shale is situated in the northern Perth Basin, Western Australia, and consists of alternating beds of shale and silty calcarenite forming three parasequences. Within this member a diverse fauna of ostracodes and foraminifera are present. During the Cisuralian the northern Perth Basin formed part of the Gondwanan supercontinent and was linked to Greater India via an epeiric sea that opened to the north. The ostracode fauna is restricted to the calcareous beds of the member and consists of a diverse benthic fauna comprising 31 new species and 13 previously recorded species. Species from the Healdioidea, Bairdioidea, Youngielloidea, and Thlipsuroidea dominate the assemblage and suggest a normal-marine environment during the period represented by the calcareous beds, with an overall shallowing trend up the sequence. The fauna shows some similarity to faunas from the Tethyan deposits of North America and the Boreal deposits of Russia during the Late Carboniferous and Cisuralian. Twenty-eight species of foraminifera were recorded from the Fossil Cliff Member and underlying Holmwood Shale and comprise two distinct faunas, an agglutinated benthic foraminiferal fauna found within the shale beds and a calcareous benthic foraminiferal fauna present in the calcarenite units. The agglutinated foraminifera are inferred to represent deposition in dysoxic to suboxic (0.1-1.5 mL/LO2;), poorly circulated bottom waters below wave base. The calcareous foraminifera are inferred to represent deposition in normal-marine conditions. Both foraminiferal assemblages show a shallowing trend in their distribution that matches the trend identified in the ostracode fauna. Based upon the palaeoecology of the ostracode and foraminiferal faunas, the depositional environment for the Fossil Cliff Member is inferred to have been within shallow water in an epeiric basin during an overall marine regression that is overprinted by eustatic and isostatic oscillations resulting from deglaciation that occurred during the early Sakmarian (Cisuralian). These sea-level oscillations raised and lowered the oxic surface waters of the epeiric sea above and below the substrate resulting in a sparse agglutinated foraminiferal fauna or an abundant and diverse ostracode and calcareous foraminiferal fauna respectively.

É consenso entre pesquisadores a necessidade de estudos que busquem a determinação e a compreensão das estruturas reprodutivas e dos diásporos das plantas fósseis, uma vez que, assim como na taxonomia de plantas atuais, estas estruturas podem conduzir à determinação de grupos naturais de classificação por meio da vinculação filogenética dos grupos de plantas. Para isso, é necessário entender a real diversidade morfológica das sementes, bem como das estruturas reprodutivas às quais estão, ou poderiam estar, associadas. Assim, o presente estudo objetivou analisar taxonomicamente, estratigraficamente e ecologicamente sementes e estruturas reprodutivas encontradas no Permiano Inferior da Bacia do Paraná. De maneira específica, este estudo teve como objetivos: (i) descrever novas ocorrências de sementes e de estruturas reprodutivas, comparando-as com espécies já descritas na literatura; (ii) identificar as estratégias de dispersão dos grupos funcionais das sementes analisadas; (iii) sistematizar o conhecimento disponível referente às sementes e às estruturas reprodutivas gondvânicas, com ênfase nos morfogêneros que ocorrem na Bacia do Paraná; (iv) posicionar estratigraficamente as morfoespécies de sementes e das estruturas reprodutivas pertencentes aos morfogêneros que ocorrem em depósitos da bacia supracitada. Com vistas a atender aos objetivos propostos, realizou-se a análise de novos espécimes de sementes e de estruturas reprodutivas recuperados dos afloramentos Morro do Papaléo, Morro do Papaléo-Seção Faxinal, Morro do Paraléo-Cocuruto, localizados no estado do Rio Grande do Sul, e Rio da Estiva e Itanema II, situados no estado de Santa Catarina. Ainda, foram revisadas as coleções paleobotânicas da Universidade de São Paulo (USP) e do Museu Nacional do Rio de Janeiro (UFRJ) que contêm estruturas reprodutivas e sementes provenientes de diferentes afloramentos paleozoicos brasileiros. Todo o material estudado está posicionado no intervalo estratigráfico que se estende da porção superior do Grupo Itararé ao topo da Formação Rio Bonito. Dentre os resultados obtidos, o presente estudo apresenta uma revisão geral das sementes descritas para o Gondwana, tendo como foco o refinamento terminológico e descritivo dessas estruturas, bem como a distribuição estratigráfica e geográfica das morfoespécies conhecidas. Em decorrência desta análise, apresentam-se novas ocorrências de algumas sementes em depósitos brasileiros (i.é, Samaropsis seixasii, S. tasacunensis, S. moreirana e Samaropsis sp. 1), bem como propõe-se a sinonímia entre Samaropsis gigas e Samaropsis mendesii, a partir de uma emenda à diagnose desta última morfoespécie. Em seguida, organizam-se as morfoespécies conhecidas de sementes em uma chave dicotômica, buscando-se assim facilitar os estudos comparativos necessários às determinações dos novos espécimes. Em termos bioestratigráficos, a sistematização das informações sobre as sementes fósseis do Gondwana possibilitou a identificação de morfoespécies brasileiras correlatas com formas encontradas em países como Índia, Argentina, África do Sul e Austrália. Em relação às estruturas reprodutivas, foram revisadas as formas das famílias Dictyopteridiaceae e Arberiaceae. Verificou-se que a Família Dictyopteridiaceae está representada na Bacia do Paraná por apenas dois gêneros, i.é, Plumsteadia e Ottokaria, sendo que este último, embora mais frequente é composto por apenas duas morfoespécies, O. ovalis e O. sancta-catharinae. Ainda, para esta última morfoespécie, foram registradas novas ocorrências e a presença de uma nova variedade de tamanho diminuto. Com isso, uma chave dicotômica para as espécies gondvânicas do gênero Ottokaria foi proposta. Bioestratigraficamente, constatou-se a ocorrência de 11 morfoespécies de Ottokaria no Permiano Inferior e apenas duas morfoespécies restritas ao Permiano Superior para o Gondwana. No que se refere à Família Arberiaceae, foram constatadas a presença de dois gêneros em depósitos brasileiros, são eles: Arberia e Arberiopsis. O primeiro está amplamente representado por Arberia minasica, cujos espécimes foram revisados e reavaliados. A partir desta reanálise, alguns espécimes descritos para A. minasica foram retirados e inseridos em Arberia opposita nov. comb. Além disso, foi determinada, pela primeira vez, a presença de Arberia cf. A. hlobanensis em depósitos brasileiros, bem como a proposição de uma nova espécie Arberia, recuperada do afloramento Itanema II, em Santa Catarina. Estratigraficamente, constatou-se que a Família Arberiaceae, no Brasil, encontra-se restrita à Formação Rio Bonito. Finalmente, uma análise das possíveis estratégias de dispersão utilizadas pelas sementes estudadas aqui evidenciou a predominância da anemocoria e, em alguns casos, da hidrocoria. Ainda, em relação ao tamanho predominante destas sementes, as análises mostraram um aumento de tamanho nas sementes do Grupo Itararé para a Formação Rio Bonito, o que parece ser justificado pela amenização climática que se estabeleceu ao final do intervalo de deposição do Grupo Itararé. Essa amenização teria conduzido ao relativo adensamento da vegetação, favorecendo assim sementes com maior reserva nutritiva. / It is consensus among researchers the need for studies which aim for determination and understanding of the fructifications and the diasporas of fossil plants, once in the taxonomy of modern plants, these structures can lead to the determination of natural groups by the phylogenetical linking of the groups of plants. For this it is necessary to understand the real morphological diversity of seeds and fructifications to which they are or could be associated. Thus, the present study aimed to analyze taxonomically, stratigraphically and ecologically seeds and fructifications found in the Lower Permian of the Paraná Basin. Specifically, this study aimed to: (i) describe new occurrences of seeds and fructification, comparing them with species already described in the literature, (ii) identify strategies of seeds dispersal, (iii ) systematize the knowledge available regarding the fructifications and seeds from Gondwana emphasizing the genera of Paraná Basin, (iv) position, stratigraphically, morphospecies of seeds and fructifications belonging to morphogenera recovered from deposits of Paraná Basin. In order to meet the proposed objectives, we performed the analysis of new specimens of seeds and fructifications recovered from outcrops Morro do Papaléo, Morro do Papaléo- Faxinal Section, Morro do Papaléo- Cocuruto located in the state of Rio Grande do Sul, and Rio da Estiva and Itanema II, located in the state of Santa Catarina. Still, were reviewed palaeobotanical collections of the University of São Paulo (USP) and the National Museum of Rio de Janeiro (UFRJ) which contain reproductive structures and seeds from different Brazilian Paleozoic outcrops. All the studied material is positioned in the stratigraphic interval that extends from the uppermost Itararé Group until uppermost Rio Bonito Formation. Among the results, this study gives an overview of the seeds described for Gondwana, focusing on the refinement and descriptive terminology of these structures, as well as the geographic and stratigraphic distribution of morphospecies known. As a result of this analysis, we present some new occurrences of seeds in Brazilian deposits (i.e, Samaropsis seixasii, S. tasacunensis S. moreirana and Samaropsis sp. 1), as well as propose the synonymy between Samaropsis gigas and Samaropsis mendesii from an emendation to the diagnosis of the latter. After, the morphospecies were organized in a dichotomous key to facilitate comparative studies necessary for determination of new specimens. In biostratigraphic terms, the systematization of information about fossil seeds of Gondwana led to the identification of Brasilian morphospecies related to forms found in countries like India, Argentina, South Africa and Australia. Regarding fructifications, forms of Dictyopteridiaceae and Arberiaceae were revised. It was found that the Dictyopteridiaceae is represented in the Paraná Basin by only two genera, Plumsteadia and Ottokaria, which latter, even more often, consists of only two morphospecies, O. ovalis and O. sancta-catharinae. Still, for the latter morphospecies were recorded new ocurrence and the presence of a new variety of miniature size. Then, a dichotomous key to the species of the Ottokaria was proposed. In stratigraphic terms, it was noticed 11 morphospecies of Ottokaria from Lower Permian and only two morphospecies are restricted to the Upper Permian of Gondwana. As regards the Arberiaceae, the presence of two genera in brazilian deposits were verified, they are: Arberia and Arberiopsis. The first is widely represented by Arberia minasica, whose specimens were reviewed and reassessed. From this review, some specimens described for A. minasica were removed and placed in Arberia opposita nov comb. Furthermore, it was determined, for the first time, the presence of Arberia cf. A. hlobanensis in Brazilian deposits, as well as the proposal of a new species Arberia, recovered from Itanema II outcrop, in Santa Catarina. Stratigraphically, it was found that Arberiaceae, in Brazil, is restricted to the Rio Bonito Formation. Finally, an analysis of the possible seed dispersal strategies of the studied seeds showed the predominance of anemochory and, in some cases, the hydrochory. Furthermore, about the patter of seed size, the analysis reveal an increase in seed size from Itararé Group to the Rio Bonito Formation, which seems to be explained by climatic amelioration that was established at the end of the interval deposition of Itararé Group. This mitigation would have led to the relative densification of the vegetation, thereby seeds with higher nutrient reserves were favored.

A presente dissertação de mestrado apresenta uma descrição detalhada do primeiro dicinodonte reportado para o Permiano da América do Sul. O material (PV 0226) é composto por um crânio parcial e mandíbulas associadas, proveniente da Serra do Cadeado, estado do Paraná, Formação Rio do Rasto. O espécime foi descrito preliminarmente na década de 70 e atribuído ao gênero Endothiodon. Tal classificação implicava em uma correlação direta com algumas das consagradas biozonas do Grupo Beaufort da África do Sul, já que este táxon é encontrado nesse depósito. Assim, o principal objetivo deste trabalho era verificar a identidade taxonômica do material brasileiro, e a partir da confirmação ou da proposição de outra identificação para o espécime, discutir brevemente as implicações bioestratigráficas e paleobiogeográficas da presença deste fóssil no Brasil. O exemplar em questão foi comparado com espécimes de Endothiodon da coleção do American Museum of Natural History, e uma extensa revisão bibliográfica foi realizada para obter informações sobre espécimes depositados em outras instituições. Por fim, o material brasileiro foi confirmado como pertencendo ao táxon Endothiodon, devido à presença de: forame pineal situado em uma bossa, protuberâncias em forma de bulbo localizadas na face antero-lateral dos dentários, bossa situada na margem ventral do jugal, grande número de dentes inseridos na superfície dorso-medial do dentário, sulco do dentário lateral à fileira de dentes na mandíbula, porção mais anterior da mandíbula em forma de um bico curvo e pontiagudo, entre outras características. Entretanto, não foi possível atribuir a este exemplar uma das quatro espécies do gênero, visto que a atual separação das espécies é dada basicamente por diferenças no comprimento do crânio. Esta feição pode refletir meramente o estágio ontogenético dos indivíduos e não diferenças em nível específico, exceto para E. mahalanobisi que aparenta ser uma forma de pequeno porte. Na realidade, outras características (região interorbital larga, presença de sínfise do dentário grácil ou robusta) apontadas como diagnósticas para o táxon são problemáticas e deveriam ser evitadas ou substituídas por outras mais informativas. Além disso, a forma de Endothiodon do Brasil apresenta uma estrutura denominada “dentary table”, recentemente identificada neste gênero. Em relação à bioestratigrafia, as correlações propostas para as faunas de tetrápodes da Formação Rio do Rasto ressaltam a semelhança dessas com associações faunísticas do Meso e Neopermiano da África do Sul e do Leste Europeu. Porém, até o momento, essas correlações são tentativas, pois poucos elementos dessas faunas são conhecidos para o Brasil e sobre estes, faltam informações relativas aos níveis estratigráficos em que foram coletados. Este último fator gera incertezas em relação à contemporaneidade dos fósseis encontrados em uma mesma localidade. Sobre a aparente escassez de vertebrados para esta formação, quando comparada a outros depósitos de mesma idade, esta parece advinda de um artifício de coleta, ou seja, o material conhecido até o momento não reflete a diversidade que essas localidades devem abrigar. O estudo detalhado de PV 0226 resultou em um artigo submetido para publicação em um periódico de cunho paleontológico. / The present master´s thesis presents a detailed description of the first dicynodont reported for the Permian of South America. The material (PV 0226) comprises a partial skull and associated lower jaws, collected in the Serra do Cadeado locality, Paraná state, Rio do Rasto Formation. The specimen was described preliminary during the 1970´s and assigned to the genus Endothiodon. This identification implied a direct correlation with some of the well-established biozones of the Beaufort Group, South Africa, since this taxon is found in this deposit. Thus, the main objective of this work was to verify the taxonomic identity of the Brazilian material and based on the confirmation or proposition of another classification for the specimen, to discuss briefly the biostratigraphic and palaeobiogeogrpahic implications of the presence of this fossil in Brazil. The specimen studied herein was compared with Endothiodon material housed in the collections of the American Museum of Natural History, and an extensive review of the literature was carried out in order to collect information about specimens housed in other institutions. Finally, it was confirmed the material from Brazil belongs to Endothiodon, due to the presence of: pineal foramen situated on a boss, prominent bulbous swellings on the anterolateral sides of the dentary, boss situated on the ventral margin of the jugal, extensive number of teeth on the mid-dorsal surface of the dentary, dentary sulcus lateral to the lower teeth row, anterior portion of the lower jaw prolonged into upwardly curved and pointed beak, among other characteristics. However, it was not possible to assign the material to one of the four species of the genus, as the current distinction of them is based mainly on differences in the skull lenghth. This feature may reflect merely the ontogenetic stage of the specimens and not differences at species level (except from E. mahalanobisi, which seems to be a small form). In fact, other characters (wide interorbital region, slender or robust dentary symphysis) pointed as diagnostic for this taxon are problematic and should be avoided or substituted for others more informative. Besides, the Brazilian form of Endothiodon bears a dentary table, recently indentified in this genus. Regarding biostratigraphy, the correlations proposed for the tetrapod faunas of the Rio do Rasto Formation highlight the similarities between these associations and others from the Mid and Late Permian of South Africa and Eastern Europe. But, until now, these correlations are tentative because few elements of these faunas were recovered from Brazil and most of them lack data about the stratigraphic levels from where they were collected. The latter leads to uncertainty concerning the age of the fossils found in the same locality. About the apparent poverty of vertebrates for this formation when compared to other deposits of the same age, it seems to be a collecting artifact, i.e. the amount of material recovered from this formation until the present does not reflect the potential diversity of it. The detailed study of PV 0226 resulted in an article submitted to a palaeontological journal.

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.

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.

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.

Esta tese teve como objetivo inicial estabelecer critérios mais precisos para classificação taxonômica das folhas de Glossopteridales, com especial ênfase à reavaliação daquelas do tipo “gangamopteróide”, a fim de determinar sua distribuição estratigráfica ao longo do intervalo Permiano Inferior da Bacia do Paraná. Para tanto, foram ponderados os critérios morfológicos que diagnosticavam os três morfogêneros de folhas de glossopterídeas presentes na Bacia do Paraná, i.é Rubidgea Tate, Gangamopteris McCoy e Glossopteris Brongniart. Consequentemente houve uma reavaliação taxonômica das formas previamente incluídas nos gêneros Rubidgea e Gangamopteris, visando estabelecer uma maior precisão e uniformidade na classificação dessas formas. Além disso, algumas formas de Glossopteris também foram analisadas. O estudo foi desenvolvido a partir do levantamento de mais de mil espécimes depositados no acervo paleobotânico de diferentes instituições (UFRGS, UNISINOS, UNIVATES, USP, UFRJ-MN, DNPMRJ), bem como, de amostras inéditas coletadas ao longo de atividades de campo, referentes a 11 localidades consideradas mais importantes do ponto de vista paleobotânico, nos estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná e São Paulo, a saber: Acampamento Velho, Faxinal, Cerro do Chapéu, Morro do Papaléo, Cambaí Grande e Quitéria, no Rio Grande do Sul; Bainha, Lauro Müller e Rio da Estiva, em Santa Catarina; São João do Triunfo, no Paraná; Sítio Itapema, em São Paulo. Como resultado da reavaliação taxonômica, os espécimes previamente descritos e incluídos no gênero Rubidgea, encontrados em depósitos do sul (i.é Rio Grande do Sul) e nas porções mais ao norte da Bacia Paraná (i.é São Paulo), foram realocados em Gangamopteris, pois se constatou que estes não correspondiam à diagnose original do gênero, uma vez que apresentavam anastomoses ao longo da lâmina foliar. Além da inclusão de todos os fósseis sul-rio-grandenses anteriormente classificados como Rubidgea em Gangamopteris, classificaram-se os espécimes deste último gênero em sete morfoespécies, e.g. Gangamopteris obovata, G. cyclopteroides var. nov. dolianitii (= G. obovata var. major), G. buriadica, G. revoluta, G. cyclopteroides, G. sulriograndensis, G. aff. G. mosesi, distribuídas em distintos níveis estratigráficos em localidades eopermianas do Rio Grande do Sul. Deste modo, duas novas espécies e uma nova variedade, atribuídas ao gênero Gangamopteris, foram descritas e propostas nesta tese, a saber: Gangamopteris revoluta Tybusch e Iannuzzi e G. sulriograndensis Tybusch, Iannuzzi, Frank, G. cyclopteroides var. nov. dolianitii Tybusch e Iannuzzi. Foi realizada uma emenda à diagnose original de Glossopteris occidentalis White emed. Tybusch e Iannuzzi, o que proporcionou a ampliação da distribuição geográfica e bioestratigráfica desta espécie para o eopermiano da bacia. O registro de folhas de glossopterídeas foi revisado e analisado para os afloramentos Cambaí Grande e Rio da Estiva. Assim sendo, foi confirmada, o primeiro registro de folhas do tipo Glossopteris (Glossopteris aff. G. zeilleri) e da espécie indiana Gangamopteris cyclopteroides Feistmantel na paleoflora de Cambaí Grande. Na paleoflora de Rio da Estiva, folhas do tipo Glossopteris foram classificadas em nível de espécie, e.g. Glossopteris communis Feistmantel, G. occidentalis White emend. Tybusch e Iannuzzi e Glossopteris cf. G. indica Schimper, e Gangamopteris obovata (Carr.) White foi assinalada pela primeira vez. A partir da extensa revisão das folhas de glossopterídeas dos afloramentos estudados foi possível realizar uma análise fitoestratigráfica dentro do intervalo Permiano Inferior da bacia (i.é Grupo Itararé - Formação Rio Bonito), a partir da qual foram estabelecidos quatro intervalos (I a IV) bem definidos por conjuntos de táxons e indicadas algumas morfoespécies que poderiam ser utilizadas como fósseis-índice em fitozoneamentos futuros. Por fim, Gangamopteris e Glossopteris foram considerados como dois gêneros distintos e válidos. Porém, sugeriu-se que as formas similares às folhas da espécie Gangamopteris obovata (Carr.) White, poderiam vir a ser reclassificadas em um novo gênero devido a ausência de uma venação mediana diferenciada. / This Ph.D. dissertation was the initial goal to establish clearer criteria for taxonomic classification of leaves from Glossopteridales, with special emphasis on revaluation of those type "gangamopteroid" in order to determine their stratigraphic distribution along the Lower Permian interval of the Paraná Basin. For both, the morphological criteria that characterized the three morphogenera of glossopterid leaves present in the Paraná Basin, i.e. Rubidgea Tate, Gangamopteris McCoy and Glossopteris Brongniart have been weighted. Consequently there was a taxonomic reevaluation of the forms previously included in the genera Rubidgea and Gangamopteris, to establish greater accuracy and uniformity in classification of these forms. In addition, some forms of Glossopteris were also analyzed. This study was developed through from the survey of over a thousand of specimens housed in the palaeobotanical collections of various institutions (UFRGS, UNISINOS UNIVATES, USP, MN-UFRJ, RJ-DNPM), as well as unpublished samples collected along the field trips, referring to 11 sites considered the most important from the point of view palaeobotanical, in the states of Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná and São Paulo, as follows: Acampamento Velho, Faxinal, Cerro do Chapéu, Morro do Papaléo, Cambaí Grande and Quitéria, in Rio Grande do Sul; Bainha, Lauro Müller and Rio da Estiva, in Santa Catarina; São João do Triunfo, in Paraná; Sítio Itapema, in São Paulo. As a result of taxonomic reevaluation, the specimens previously described and included in the genus Rubidgea, found in deposits from the south (i.e. Rio Grande do Sul) and in the further north portions of the Paraná Basin (i.e. São Paulo), were relocated in Gangamopteris, it was found that they did not correspond to the original diagnosis of the genus since it had anastomosis along the leaf lamina. In addition to including all fossils from Rio Grande do Sul previously classified as Rubidgea in Gangamopteris, were classified specimens of the latter genus in seven morphospecies, e.g. Gangamopteris obovata, G. cyclopteroides var. nov. dolianitii (= G. obovata var. major), G. buriadica, G. revoluta, G. cyclopteroides, G. sulriograndensis, G. aff. G. mosesi, distributed at different stratigraphic levels in Early Permian localities. Thus, two new species and one new variety, assigned to the genus Gangamopteris, were described and proposed in this thesis, namely: Gangamopteris revoluta Tybusch & Iannuzzi e G. sulriograndensis Tybusch, Iannuzzi, Frank, G. cyclopteroides var. nov. dolianitii Tybusch & Iannuzzi. The original diagnosis of Glossopteris occidentalis White was emended by Tybusch and Iannuzzi, which provided a biostratigraphic and geographic expansion of previous distribution of this species in the Early Permian strata from the basin. Also, the record of glossopterid leaves was reviewed and analyzed for Cambaí Grande and Rio da Estiva outcrops. Therefore, it was confirmed, the first record of the Glossopteris-type leaves (Glossopteris aff. G. zeilleri) and Indian species Gangamopteris cyclopteroides Feistmantel in paleoflora of Cambaí Grande outcrop. In paleoflora of Rio Estiva, the Glossopteris-type leaves were classified at the species level, e.g. Glossopteris communis Feistmantel, G. occidentalis White emend. Tybusch and Iannuzzi and Glossopteris cf. G. indica Schimper, and Gangamopteris obovata (Carr.) White was recorded for the first time. From the extensive review of the glossopterid leaves of the study outcrops, have been possible to carry out a fitostratigraphic analysis within the Lower Permian interval of the basin (i.e. Itararé Group - Rio Bonito Formation), from which the four intervals (I to IV) were established based on well-defined sets of taxa and some morphospecies that could be used as index fossils in future phytozonation were indicated. Finally, Gangamopteris and Glossopteris were considered as two distinct and valid genera. However, it was suggested that forms of leaves similar to the species Gangamopteris obovata (Carr.) White could turn out to be reclassified in a new genus due to absence of a differentiated midrib.