Sistemas fluviais dominados por estruturas supercríticas em clima semiárido no Eotriássico : reinterpretação sedimentar da Formação Sanga do Cabral

Abstract

Formas de leito supercríticas e suas estruturas sedimentares associadas têm sido objeto de crescente interesse na última década. Antes pensadas como raramente preservadas, essas estruturas têm sido cada vez mais identificadas em ambientes modernos e no registro geológico. Em sistemas fluviais sua prevalência indica rios de alta variabilidade de descarga. Apesar desse reconhecimento crescente, modelos de fácies para tais rios continuam tentativos, restritos a poucos estudos de caso. A Formação Sanga do Cabral do Triássico Inferior no sul do Brasil representa um sistema fluvial de alta variabilidade de descarga desenvolvido em um contexto árido a semiárido, com abundantes nódulos de carbonato, intraclastos cimentados por carbonato, além de paleossolos incipientes. A presente tese utiliza uma análise integrada de fácies e petrografia para reconstrução do sistema fluvial da Formação Sanga do Cabral. Três Estilos Fluviais (EF) são descritos: EF1 compreende principalmente camadas finos de arenitos maciços ou fracamente laminados, com níveis de intraclastos de lama, ocasionalmente interrompidos por conglomerados intraclásticos. É interpretado como resultado de fluxos hiperconcentrados não confinados. EF2 mostra uma sucessão granodecrescente, iniciando com intervalos basais de depósitos de cyclic steps que transicionam para estratificação ondulada, seguidos por intervalos intermediários de arenitos com estratificação ondulada trucada e depósitos de chutes-and-pools sobrepostos por escavações preenchidas com estratificação cruzada tangencial e sigmoidal, e um intervalo de topo com estratificação cruzada sigmoidal e ripples com laminação difusa, e estrutura maciça ou blocosa no topo. É interpretado como resultado de enchentes relâmpago ocorrendo em curtos períodos durante as estações úmidas. EF3 é caracterizado arenitos com estratificação ondulada contínua e truncada de grande escala e depósitos de cyclic steps, com intraclastos de lama. É associado a enchentes relâmpago catastróficas de alta descarga e velocidade, ocorrendo em eventos isolados. As rochas estudadas foram interpretadas como tendo passado por pedogênese incipiente e eodiagênese sob clima árido, os carbonatos foram interpretados como calcretes freáticos, e a sedimentação é considerada como tendo uma importante contribuição de poeira eólica. A faixa de precipitação estimada é interpretada como sendo de 100 a 400–600 mm/ano.

Froude-supercritical bedforms and associated sedimentary structures have seen a surge in interest in the last decade. Initially perceived as rarely preserved, these structures are now increasingly identified in modern settings and the geological record. Particularly in fluvial systems, their prevalence is being recognized as signifying rivers of high discharge variability. However, despite this increasing recognition, developing facies models for such rivers, especially in the rock record, remains a tentative task, restricted to few case studies. The Early Triassic Sanga do Cabral Formation in southern Brazil represents a high-variability fluvial system developed in an arid to semiarid context, containing abundant carbonate nodules and carbonate-cemented intraclasts, as well as incipient paleosols. The present thesis uses an integrated facies-petrographic analysis in order to reconstruct the fluvial system of the Sanga do Cabral Formation. Three Fluvial Styles (FS) are described: FS1 predominantly comprises thin beds of fine-grained massive or faint-laminated sandstones with some mud-intraclast levels, occasionally interrupted by intraclastic conglomerates. It is interpreted as a product of unconfined hyperconcentrated flows. FS2 shows a fining-upwards succession, initiating with basal intervals of cyclic steps deposits which trasition of undulating stratification, followed by intermediate intervals of sandstones with truncated undulatory stratification and chute-and-pool deposits overlain by scours filled by tangential and sigmoidal cross-stratification, and an upper interval with sigmoidal cross-stratification and ripples with diffuse lamination, and massive or blocky structure at the top. It is interpreted as the result of flash floods occurring within short periods during wet seasons. FS3 is characterized by large-scale continuous and truncated undulatory laminae and cyclic steps deposits, with mud intraclasts. It is linked to catastrophic flash floods with high discharge and velocity, occurring in single events. The studied rocks were interpreted to have undergone incipient pedogenesis and early diagenesis under arid climate, the carbonates were interpreted as groundwater calcretes, and sedimentation is considered to have had an important contribution from aeolian dust. Estimated precipitation range is interpreted as 100 to 400–600 mm/year.