Paleoenvironmental Evolution of Continental Carbonates in West-Central Brazil

ABSTRACT This paper presents a sedimentological and stratigraphical study of Quaternary (Middle to Late Pleistocene/Holocene) continental carbonates outcrops inside Pantanal Basin and its surroundings, especially in Serra da Bodoquena, Pantanal do Miranda and Corumbá/Ladário plateau, in the state of Mato Grosso do Sul, as well as in Serra das Araras, in the state of Mato Grosso. The aim is to understand the depositional paleoenvironments and analyse climate and tectonic influences in their genesis and evolution. The results show that the deposition of these continental carbonates started in the Middle to Late Pleistocene and have continued, with some interruptions, until the present days. Sedimentary successions were identified in the different areas, without complete correlation. Two sedimentary successions separated by an erosional surface were described in Serra da Bodoquena and Serra das Araras. In Corumbá and Pantanal do Miranda, only one succession was described. These successions were deposited in elongated lakes parallel to fault planes; small lakes, related plains and plateaus; springs related to cliffs produced by faulting; rivers conditioned by topographic variation. The climatic interpretation, without proper temporal resolution, obtained by the stable-isotope composition and stratigraphic interpretation, indicates alternation of dry and wet periods. The Neoproterozoic faults with their neotectonics and the subsidence of the Pantanal Basin, are the major control for carbonated water flow and development of depositional areas, gradually turning plateaus into slight tilted areas, allowing the evolution of depositional systems from lakes to rivers.

Tectonic control on the stratigraphic framework of Late Pleistocene and Holocene deposits in Marajó Island, State of Pará, eastern Amazonia

The traditional view that the Brazilian Amazonia is located in a tectonically stable area since the Cretaceous is changing in front of the increasing documentation of fault reactivations even during the Holocene. How the sedimentary record has responded to these events is an issue that remains to be approached with basis on field data. This work focuses on the stratigraphic correlation of late Quaternary deposits from eastern Marajó Island, with the goal of demonstrating the role of fault reactivation on the origin and preservation of these deposits. Despite the location in a stable platform of a continental passive margin, three studied stratigraphic units display significant vertical offsets that define two depocenters that are better explained through tectonic displacements. This interpretation is reinforced by several morphostructural features related to faults that occur between the studied drills. Without the influence of tectonics, sediment preservation in this characteristically low-lying terrain would have been negligible. The results of the present work motivate to look for other tectonically-influenced areas in Amazonia, which similarly might have acted as sites for sediment accommodation during the late Quaternary. These sedimentary records have great potential to be the source of valuable information for reconstructing Quaternary geological events in Northern Brazil.

A visão tradicional de que a Amazônia brasileira localiza-se em ma área tectonicamente estável desde o Cretáceo está mudando perante a crescente documentação de reativações de falha, até mesmo durante o Holoceno. Como o registro sedimentar respondeu a esses eventos é um tema que permanece por ser abordado com base em dados de campo. Este trabalho enfatiza a correlação estratigráfica de depósitos quaternários tardios no leste da Ilha do Marajó, com o objetivo de demonstrar a importância de reativações de falha na origem e preservação desses depósitos. Apesar da localização em área de plataforma de uma margem continental passiva, três unidades estratigráficas estudadas mostram significantes rejeitos verticais, que definem dois depocentros, explicados por deslocamentos tectônicos. Esta interpretação é reforçada por várias feições morfoestruturais relacionadas com falhas localizadas entre os poços estudados. Sem influência tectônica, a preservação de sedimentos nesse terreno, caracteristicamente plano, seria imperceptível. Os resultados do presente trabalho motivam a procurar outras áreas tectonicamente influenciadas da Amazônia, que possam ter atuado como sítios de acomodação de sedimentos durante o Quaternário tardio. Esses registros sedimentares têm grande potencial de serem fontes de informações valiosas para auxiliar na reconstrução de eventos geológicos quaternários no norte do Brasil.

Marine influence in the Barreiras Formation, State of Alagoas, northeastern Brazil

Tidal processes were important for deposition of the Barreiras Formation located in northern Brazil, while correlatable deposits in northeastern Brazil have been traditionally related to continental environments. Facies analysis in southern Alagoas revealed that the Barreiras Formation consists of cross-stratified conglomerates and sandstones (facies Sx and Cgx), compound cross-stratified sandstones (facies Cx), and heterolithic beddings (facies H). A significant portion of these deposits occurs within channel morphologies displaying fining and thinning upward successions. An abundance of sedimentary features is comparable to those from the northern Brazilian counterpart. These include: tidal bundles; herringbone cross-stratification; heterolithic beddings with sandstone and mudstone beds in sharp contacts; and ichnofossils mostly consisting of Ophiomorpha nodosa, Skolithos and Planolites. Altogether, these features point to a marginal marine depositional setting dominated by tidal processes, which are related to an estuarine system, an interpretation also provided for the Barreiras Formation in northern Brazil. The widespread occurrence of deposits with unambiguous evidence of tidal processes in the Barreiras Formation of northern Brazil, and now in the State of Alagoas, leads to argue that the early/middle Miocene worldwide marine transgression might have left a much more widespread sedimentary record along the Brazilian coast than currently regarded.

Processos de maré foram importantes na deposição da Formação Barreiras localizada no norte do Brasil, enquanto depósitos correlatos do nordeste brasileiro têm sido tradicionalmente relacionados a ambientes continentais. Análise de fácies no sul de Alagoas revelou que a Formação Barreiras consiste em conglomerados e arenitos com estratificações cruzadas (facies Sx e Cgx), arenitos com estratificação cruzada composta (facies Cx), e acamamentos heterolíticos (facies H). Uma porção significativa desses depósitos ocorre inserida em morfologias de canal, internamente contendo sucessões de granocrescência e adelgaçamento ascendentes. A abundância de feições sedi-mentares é comparável àquelas documentadas em depósitos correlatos do norte do Brasil. Estas incluem: bandamentos de maré; estratificações cruzadas espinha-de-peixe; acamamen-tos heterolíticos contendo camadas de arenitos e argilitos em contato brusco; e icnofósseis consistindo principalmente em Ophiomorpha nodosa, Skolithos e Planolites. Estas feições apontam para ambiente deposicional marinho marginal dominado por processos de maré, possivelmente relacionado a sistema estuarino. Esta interpretação é similar à atribuída para a Formação Barreiras no norte do Brasil. A ampla ocorrência de depósitos contendo evidência inequívoca de processos de maré na Formação Barreiras no norte do Brasil, e agora também no Estado de Alagoas, leva a propor que o período de transgressão marinha registrada globalmente no eo/meso Mioceno pode ter deixado um registro sedimentar muito mais amplo ao longo da costa brasileira do que até então considerado.