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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza Instituto de Geociências Programa de Pós-Graduação em Geologia Evolução Paleoambiental e Palinoestratigrafia do Intervalo Alagoas na parte oriental da Bacia do Araripe, Nordeste do Brasil Aristóteles de Moraes Rios Netto RIO DE JANEIRO – RJ 2011 EVOLUÇÃO PALEOAMBIENTAL E PALINOESTRATIGRAFIA DO INTERVALO ALAGOAS NA PARTE ORIENTAL DA BACIA DO ARARIPE, NORDESTE DO BRASIL ARISTÓTELES DE MORAES RIOS NETTO Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Geologia do Instituto de Geociências das Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos para obtenção do titulo de Doutor em Ciências/Geologia. ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: Paleontologia e Estratigrafia ORIENTADORES: Prof. Dr. Ismar de Souza Carvalho Dra. Marília da Silva Pares Regali BANCA EXAMINADORA: _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ _____________________________________________ RIO DE JANEIRO – RJ 2011 FICHA CATALOGRÁFICA RIOS-NETTO, Aristóteles de Moraes Evolução Paleoambiental e Palinoestratigrafia do Intervalo Alagoas na parte oriental da Bacia do Araripe, Nordeste do Brasil. Rio de Janeiro: URFJ/IGEO, 2011. xx, 270f. + anexos: 30cm Tese (Doutorado), realizada no Instituto de Geociências (Instituto de Geocências – UFRJ, D.Sc., Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2010. Orientadores: Ismar de Souza Carvalho & Marília da Silva Pares Regali. 1. Cretáceo 2. Bacia do Araripe 3. Palinologia 4. Bioestratigrafia 5. Paleoecologia I – IG/UFRJ II – Titulo (série) iv A Deus, que criou o mundo que nós, geólogos, tentamos decifrar. A minha esposa Isabella, força sem a qual não haveria essa conquista. v Agradecimentos Aos meus orientadores, Prof. Ismar de Souza Carvalho e Dra. Marília da Silva Pares Regali: eles ensinaram e estimularam, vezes sem fim. Cada um a seu jeito, com sua experiência, foi essencial no aprimoramento do conteúdo e da forma desse trabalho. À Dra. Marília devo ainda a leitura das lâminas palinológicas que embasaram essa pesquisa. Aos professores Leonardo Borghi e Carlos Jorge Abreu, colegas de trabalho, com os quais discuti muitos tópicos relativos à Sedimentologia e Estratigrafia, o que trouxe imensa contribuição ao trabalho e ao meu conhecimento. Também aos geólogos Alexandre Braga de Paula Freitas e Max Vasconcelos de Moura, que contribuíram com discussões e com os perfis litológicos dos furos de sondagem estudados nessa pesquisa. À Dras. Ortrud Monika Barth e Márcia Aguiar de Barros e à bióloga Shana Yuri Misumi, do Laboratório de Palinologia/Departamento de Geologia/IGEO/UFRJ, pelas discussões que me ajudaram a compreender e admirar aspectos que algumas vezes nós, geólogos, deixamos de lado na Palinologia. Ao 4o Distrito do Departamento Nacional da Produção Mineral (DNPM), em Recife, Pernambuco, que gentilmente disponibilizou os testemunhos aqui estudados. O professor Leonardo Borghi e os geólogos Alexandre Braga de Paula Freitas e Max Vasconcellos de Moura foram os responsáveis pela coleta das amostras nesses testemunhos, pelo que também lhes sou grato. Ao geólogo Francisco Idalécio de Freitas, da Universidade Regional do Cariri (URCA), pelo apoio nos trabalhos de campo, sem o qual teria sido muito mais difícil o aprendizado da geologia da Bacia do Araripe. Ao colega Prof. João Graciano Graciano Mendonça Filho, que cedeu os reagentes necessários e os técnicos que processaram as amostras. À técnica Clarice Paixão pela preparação e análise das amostras de carbono orgânico e enxofre. Aos geólogos Antônio Donizetti de Oliveira, Renata Brennand das Chagas e Diego Marques de Brito e à bióloga Jaqueline Torres de Souza pela preparação das amostras palinológicas. Aos motoristas do Instituto de Geociências/UFRJ – especialmente a Sidney da Conceição Belarmino – pela dedicação e paciência nos trabalhos de campo. vi Impossível não reconhecer a importância do pessoal das áreas visitadas, na Bacia do Araripe: aos trabalhadores da mina de calcário Pedra Branca de Nova Olinda – CE, à gerência da minas de gipsita Pedra Branca (Nova Olinda – CE) e Rancharia (Araripina – PE), ao Prof. José Álvares Coutinho Júnior (Fundação Francisco de Lima Botelho, Jardim – CE), ao Prof. Antônio Álamo Feitosa Saraiva (URCA), e às muitas pessoas simples da Serra do Araripe, que com o conhecimento da região, possibilitaram o acesso aos afloramentos estudados. Às geólogas Daniela Machado Brito e Isabella Lopes Antunes e à tecnóloga, Wethya Alves, amigas que prestaram incansável ajuda com gráficos, tabelas, figuras e manejo da bibliografia. Finalmente, mas não menos importante, agradeço ao Programa Tecnológico de Fronteiras Exploratórias (PROFEX) e à Gerência de Bioestratigrafia Aplicada (BPA), ambos do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Leopoldo Américo Miguez de Mello (CENPES)/Petróleo Brasileiro S.A. (PETROBRAS), cujo financiamento possibilitou, embora indiretamente, grande parte dessa pesquisa. vii SUMÁRIO Resumo ................................................................................................... 1 Absctract.................................................................................................. 2 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................... 3 2 OBJETIVOS ......................................................................................... 4 3 MATERIAL E MÉTODOS .................................................................... 5 3.1 MATERIAL ESTUDADO ....................................................................... 5 3.2 O INTERVALO DE ESTUDO ................................................................. 7 3.3 TRABALHOS DE CAMPO ..................................................................... 9 3.4 PROCESSAMENTO DAS AMOSTRAS .................................................... 9 3.4.1 Amostras palinológicas ...................................................... 9 3.4.2 COT, ST e RI ......................................................................... 10 3.5 ANÁLISE PALINOLÓLOGICA ................................................................ 13 4 A BACIA DO ARARIPE ....................................................................... 14 4.1 LOCALIZAÇÃO .................................................................................. 14 4.2 GEOLOGIA …................................................................................... 14 4.2.1 Contexto estrutural ............................................................. 14 4.2.2 Origem e evolução .............................................................. 18 4.2.3 Embasamento cristalino ..................................................... 22 4.2.3 Litoestratigrafia ................................................................... 23 5 CLASSIFICAÇÃO TAXONÔMICA E AFINIDADE BOTÂNICA/ ZOOLÓGICA ................................................................................... 51 5.1 O MATERIAL CRETÁCICO ………….................................................... 54 5.2 PALINOMORFOS RETRABALHADOS ………......................................... 76 6 BIOESTRATIGRAFIA E CORRELAÇÃO ESTRATIGRÁFICA .....…... 80 6.1 ESTUDOS ANTERIORES .................................................................... 80 6.2 O BIOZONEAMENTO DE REFERÊNCIA ................................................. 82 6.3ANÁLISE ESTRATIGRÁFICA DOS FUROS DE SONDAGEM ....................... 88 6.4 CORRELAÇÃO ESTRATIGRÁFICA DOS FUROS DE SONDAGEM ............... 136 6.5 CORRELAÇÃO COM BACIAS SEDIMENTARES DO ENTORNO ................... 146 viii 7 A IDADE DO INTERVALO FORMACIONAL RIO DA BATATEIRA– SANTANA .............................................................................................. 148 7.1 ESTUDOS ANTERIORES .................................................................... 148 7.2 A BIBLIOGRAFIA ASSEGURA A PRESENÇA DO ALBIANO NA BACIA DO ARARIPE? ........................................................................................... 150 7.3 O LIMITE APTIANO/ALBIANO E O BIOZONEAMENTO DE REFERÊNCIA ...... 161 7.4 A IDADE DO INTERVALO, SEGUNDO OS DADOS OBSERVADOS ............... 161 8 ANÁLISES GEOQUÍMICAS ................................................................ 163 8.1 ESTUDOS ANTERIORES ..................................................................... 163 8.2 A RAZÃO C/S E PALEOSSALINIDADE .................................................. 164 8.3 RESULTADOS DE COT E A PALEOSSALINIDADE NOS FUROS E AFLORAMENTOS .................................................................................... 166 9 MATERIAL E MÉTODOS .................................................................... 192 9.1 MATERIAL ESTUDADO ....................................................................... 192 9.2 O INTERVALO DE ESTUDO ................................................................. 195 10 INTEGRAÇÃO DOS RESULTADOS PALEOAMBIENTAIS ............. 229 10.1 CICLOS DEPOSICIONAIS E PALEOAMBIENTES DE SEDIMENTAÇÃO ........ 229 10.2 A INFLUÊNCIA MARINHA ................................................................ 232 10.3 A CURVA GERAL DE VARIAÇÃO DOS TEORES DE COT ....................... 235 Correlação com eventos anóxicos globais ............................... 237 10.4 A CURVA GERAL DE PALEOSSALINIDADE .......................................... 239 10.5 PALEOCLIMA .................................................................................. 241 10.6 RETRABALHAMENTO DO PALEOZOICO .............................................. 241 10.7 ECOZONAS .................................................................................... 242 11 CONCLUSÕES .................................................................................. 246 12 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................. 247 ANEXOS ix LISTA DE FIGURAS Figura 1 Mapa de localização dos furos de sondagem e dos pontos estudados, com cidades mais próximas. O intenso falhamento da bacia (linhas vermelhas) define uma calha de direção NW–SE onde estão localizados a maior parte dos furos e afloramentos estudados. 8 Figura 2 Mapa de localização da Bacia do Araripe. No sombreamento de modelo digital de elevação observa-se a Chapada do Araripe e o Vale do Cariri (Ceará), no qual estão as principais cidade da região (imagem de relevo gerada a partir de dados altimétricos SRTM/NASA, com iluminação de 0o de elevação e 45o de azimute). 16 Figura 3 Contexto estrutural da Bacia do Araripe (Fonte: Ponte & Ponte-Filho, 1996). O entendimento do contexto geotectônico é fundamental na compreensão da complexa arquitetura da Bacia do Araripe. 17 Figura 4 Os sistemas de riftes neocomianos (Fonte: Matos, 1992). Esforços extensionais de direção NO – SE no início da Reativação Wealdeniana deram origem às bacias cretácicas do Nordeste. 19 Figura 5 Fotomosaicos da mina de gipsita Pedra Branca, em Nova Olinda, Ceará: (a) conjunto de falhas normais na parte média/superior da Formação Santana, acima do nível do gipsita do Membro Ipubi; (b) detalhe das falhas lístricas que aparecem no canto esquerdo da fotografia (a), mostrando acentuado rollover, que teve folhelhos como superfície de descolamento. Fotografias tiradas em 09/11/2005. 21 Figura 6 Embasamento cristalino aflorante na subida do Horto, em Juazeiro do Norte, Ceará (granito cortado por veios de quartzo). 22 Figura 7 Comparação das principais propostas estratigráficas para a Bacia do Araripe. 26 Figura 8 Carta estratigráfica da Bacia do Araripe, segundo proposta de Ponte & Appi, 1990 (Arai et al., 2004). O intervalo estudado corresponde às formações Rio da Batateira e Santana. 27 Figura 9 Distribuição espacial das unidades litoestratigráficas da Bacia do Araripe (mapa geológico modificado de Assine, 2007; imagem de relevo sombreado gerada a partir de dados altimétricos SRTM/NASA, com iluminação de 0o de elevação e 45o de azimute). Observar que os principais afloramentos do intervalo estudado – formações Rio da Batateira e Santana – ocorem na encosta da chapada. 28 x Figura 10 Formação Mauriti. (a) arenitos, com siltitos intercalados, na subida do Horto, Juazeiro do Norte, Ceará; (b) arenitos tabulares, na Cachoeira de Missão Velha, Ceará; (c) icnofósseis, no topo das camadas da fotografia anterior; (d) localidade de Malhada, Milagres, Ceará, onde Carvalho et al. (1995) descreveram pegadas de dinossauro (e). 30 Figura 11 Afloramento na rodovia CE-293, próximo à cidade de Missão Velha, Ceará, onde se vêm os folhelhos e argilitos marroms-avermelhados típicos da Formação Brejo Santo (a); a amostra da fotografia (b), contendo ostracodes (ostrac) e conchostráceos (conc), foi coletada nessa localidade. 33 Figura 12 (a) Afloramento da Formação Missão Velha na localidade de Grota Funda, rodovia CE-293, Missão Velha, Ceará; (b) Afloramento próximo a túnel da Ferrovia Transnordestina sob a rodovia CE-293, Missão Velha, Ceará. Nessa localidade sedimentos argilosos atribuídos à Formação Brejo Santo se mostram intercalados a sedimentos arenosos da Formação Missão Velha. Na camada mais superior (seta branca) ocorrem abundantes fragmentos de troncos permineralizados. 34 Figura 13 Afloramentos da Formação Rio da Batateira: (a) arenitos com estratificações cruzadas, pertencentes ao 1o ciclo/sequência 1, nas barrancas do rio Salamanca, rodovia Barbalha – Crato, Ceará; (b) folhelhos cinza escuros do Membro Fundão, que encerram o 1o ciclo/sequência 1, na margem do rio Batateira, Crato, Ceará; (c) arenitos com estratificações cruzadas, do 2o ciclo/sequência 2, na subida do rio Batateira, Crato, Ceará. 38 Figura 14 Perfil estratigráfico ao longo do rio Batateira, mostrando a variação litológica, os limites das unidades litoestratigráficas, os ciclos de Ponte & Appi (1990) e as sequências deposicionais de Paula-Freitas (2010). O intervalo referido como “camadas Batateira” é o objeto do presente estudo. As profundidades assinaladas no perfil têm como referência o topo da cascata do Lameiro (profundidade = 0 metros; cota altimétrica = 579 metros; coordenadas: Zona 24M, X=449824, Y=9198236) e ponto final (profundidade = 155 metros; cota altimétrica = 424 metros; coordenadas: Zona 24M, X= 453329, Y=9201298). 39 xi Figura 15 Estratótipos propostos para o Membro Fundão. (a) holoestratótipo: intervalo entre as cotas altimétricas 467 metros (profundidade = 103 metros) e 476 metros (profundidade = 112 metros), no Sítio Fundão, na margem do rio Batateira, Crato, Ceará; a profundidade “zero” metros corresponde ao topo da Cascata do Lameiro, Crato, Ceará; (b) estratótipo suplementar: intervalo entre as profundidades 86,20 e 121,80 metros do furo de sondagem 1-PS-06-CE, na localidade de Salobro, Abaiara, Ceará (Fonte do perfil do furo 1-PS-06-CE: Paula-Freitas, 2009). 45 Figura 16 Afloramentos da Formação Santana: (a) calcários laminados do Membro Crato, na mina de calcário Pedra Branca, Nova Olinda, Ceará; (b) fotomosaico com vista geral da mina de gipsita Pedra Branca, Nova Olinda, Ceará, mostrando a gipsita do Membro Ipubi, na parte inferior, e argilitos, folhelhos e arenitos do Membro Romualdo, na parte superior; (c) folhelhos eargilitos com concreções calcárias, da parte superior do Membro Romualdo, em Crato, Ceará. 47 Figura 17 Arenitos e siltitos com estratifições cruzadas acanaladas, na localidade de Arajara Park, Barbalha, Ceará. Pacotes sedimentares como esses, na parte oriental da Bacia do Araripe, são assinaláveis à Formação Arajara, no esquema litoestratigráfico de Ponte & Appi (1990) ou à parte mais superior da Formação Santana, na proposta de Assine (1992, 2007). 49 Figura 18 Afloramentos da Formação Exu: (a) panorâmica de uma ponta da Chapada do Araripe, BR-122, Exu, Pernambuco – a Formação Exu capeia a chapada; (b) arenito com estratificação cruzada da Formação Exu, na subida do Pontal da Santa Cruz, localidade de Cancão, Santana do Araripe, Ceará; (c) icnofóssil da Formação Exu, na rodovia BR-122, próximo a Exu. 50 Figura 19 Fotomicrografia de alguns palinomorfos indicadores de paleoambientes: (a) Botryococcus sp. (furo 1-PS-12-CE, prof. 222,4 m); (b) Chomotriletes almegrensis (furo 1-PS- 03-CE, prof. 25,8 m). 55 xii Figura 20 Fotomicrografia de alguns esporos triletes: (a) Cardioangulina elongata (furo 1-PS-06-CE, prof. 93,3 m); (b) Cicatricosisporites avnimelechi (furo 1-PS-09-CE, prof. 40,6 m); (c) Cicatricosisporites microstriatus (furo 1-PS-11- CE, prof. 123,5 m); (d) Klukisporites variegatus (furo 1-PS- 01-CE, prof. 55,5 m); (e) Klukisporites foveolatus (furo 1- PS-06-CE, prof. 3,0 m); (f) Pilosisporites trichopapilosus (furo 1-PS-08-CE, prof. 48,6 m); g) Perotriletes perinopustulosus (furo 1-PS-11-CE, prof. 17,4 m); (h) P. Perinopustulosus (furo 1-PS-06-CE, prof. 3,0 m). 62 Figura 21 Fotomicrografia de alguns táxons de grãos de pólen de importância bioestratigáfica e/ou paleoambiental: (a) Afropollis operculatus (furo 1-PS-07-CE, prof. 18,5 m); (b) Sergipea variverrucata (furo 1-PS-12-CE, prof. 120,0 m); (c) Classopollis alexi (tétrade; furo 1-PS-11-CE, prof. 17,4 m); (d) Classopollis brasiliensis (tétrade; furo 1-PS-08-CE, prof. 48,6 m); (e) Classopollis torosus (furo 1-PS-12-CE, prof. 139,6 m); (f) Araucariacites australis (furo 1-PS-08- CE, prof. 48,6 m); g) Tricolpites sagax (furo 1-OS-05-CE, prof. 58,5 m); (h) Retiquadricolpites sp. (furo 1-PS-03-CE, prof. 21,0 m). 72 Figura 22 Fotomicrografia de alguns palinomorfos indicadores de paleoambientes: (a) Subtilisphaera sp. (furo 1-PS-12- CE, prof. 139,6 m); (b) Spiniferites chebca (furo 1-PS-12- CE, prof. 139,9 m); (c) Spiniferites sp. (furo 1-PS-12-CE, prof. 206,7 m); (d) palinoforaminífero indeterminado (furo 1-PS-11-CE, prof. 4,4 m); (e) palinoforaminífero indeterminado (furo 1-PS-12-CE, prof. 139,9 m); (f) Mystheria oleopotrix (furo 1-PS-03-CE, prof. 25,8 m). 75 Figura 23 Fotomicrografia de algumas prasinófitas retrabalhadas do Paleozoico: (a) Maranhites mosesi (furo 1-PS-06-CE, prof. 107,0 m); (b) Polyedrixium sp. (furo 1-PS-03-CE, prof. 25,8 m. 77 Figura 24 Biozonas e subzonas de palinomorfos do Aptiano – Albiano, em correlação com biozoneamento de foraminíferos planctônicos, conforme proposto por Regali & Santos (1999). Somente as subzonas P.270.2 e P-280.1 (destacadas em laranja) foram encontradas na Bacia do Araripe no presente trabalho. 84 Figura 25 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-11-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 93 Figura 26 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-11-CE, ordenados pelos níveis de primeiro aparecimento. 94 xiii Figura 27 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-10-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 95 Figura 28 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-10-CE, ordenados pelos níveis de primeiro aparecimento. 96 Figura 29 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-02-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 99 Figura 30 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-02-CE, ordenados pelos níveis de primeiro aparecimento. 100 Figura 31 Correlação entre o furo de sondagem 1-PS-02-CE e o perfil do rio Batateira. Essa correlação permitiu o reconhecimento do Membro Fundão nos demais furos (perfil do furo 1-PS-02-CE modificado de Scheid et al., 1978). 101 Figura 32 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-01-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 102 Figura 33 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-01-CE, ordenados pelos níveis de primeiro aparecimento. 103 Figura 34 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-14-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 105 Figura 35 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-14-CE, ordenados pelos níveis de primeiro aparecimento. 106 Figura 36 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-03-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 109 Figura 37 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-03-CE, ordenados pelos níveis de primeiro aparecimento. 110 Figura 38 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-04-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 111 Figura 39 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-04-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 112 Figura 40 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-13-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 114 xiv Figura 41 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-13-CE, ordenados pelos níveis de primeiro aparecimento. 115 Figura 42 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-05-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 121 Figura 43 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-05-CE, ordenados pelos níveis de primeiro aparecimento. 122 Figura 44 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-08-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 123 Figura 45 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-08-CE, ordenados pelos níveis de primeiro aparecimento. 124 Figura 46 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-12-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 125 Figura 47 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-12-CE, ordenados pelos níveis de primeiro aparecimento. 126 Figura 48 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-09-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 127 Figura 49 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-09-CE, ordenados pelos níveis de primeiro aparecimento. 128 Figura 50 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-07-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 132 Figura 51 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-07-CE, ordenados pelos níveis de primeiro aparecimento. 133 Figura 52 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-06-CE, ordenados pelos níveis de último aparecimento. 134 Figura 53 Distribuição dos táxons de palinomorfos no furo de sondagem 1-PS-06-CE, ordenados pelos níveis de primeiro aparecimento. 135 Figura 54 Localização das seções estratigráficas AA‟ (NW – SE), BB‟ (SW – NE) e CC‟ (SSE – MMW). 141 xv Figura 55 Correlação lito- e bioestratigráfica NW – SE (seção A – A‟). Essa seção abrange a maior parte dos furos de sondagem estudados no presente trabalho e sua direção coincide com a direção das paleocorrentes obtidas para a Formação Rio da Batateira por Assine (1994) e Chagas (2006). Para localização da seção veja figura 48. 142 Figura 56 Correlação lito- e bioestratigráfica SW – NE (seção B – B‟), transversal à seção A – A‟ e, portanto, transversal àdireção das paleocorrentes obtidas para a Formação Rio da Batateira por Assine (1994) e Chagas (2006). Para localização da seção veja figura 48. 143 Figura 57 Correlação lito- e bioestratigráfica NNW – SSE (seção C – C‟). Essa seção correlaciona os dois furos de sondagem de maior amplitude estratigráfica dentre aqueles analisados nesse estudo. Para localização da seção veja figura 48. 144 Figura 58 Perfil lito- e bioestratigráfico completo do intervalo estudado. Esse perfil idealizado foi composto com partes dos perfis 1-PS-06-CE, 1-PS-10-CE e 1-PS-11-CE e rio Batateira. Para maiores explicações veja texto no item 6.4 (Fonte do perfil do furo 1-PS-06-CE: Paula-Freitas, 2009; fonte do perfil do furo 1-PS-11-CE: Moura, 2007). 145 Figura 59 Figura 59 (a) Exemplares identificados como Galeacornea causea forma B, por Lima (1978a, estampa 14, figuras 13 e 14; 1979, est. VI, figs. 19-20). (b) Ilustração de Galeacornea causea forma B apresentada por Jardiné (1967), ao definir o táxon. Apesar da qualidade limitada das figuras, a comparação sugere que os espécimens não pertencem ao mesmo tåxon. 152 Figura 60 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem 1-PS-11-CE. 169 Figura 61 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem -PS-10-CE. 170 Figura 62 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem 1-PS-02-CE. 170 Figura 63 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem 1-PS-01-CE. 171 Figura 64 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem 1-PS-14-CE. 173 Figura 65 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem 1-PS-13-CE. 174 Figura 66 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem 1-PS-04-CE. 174 xvi Figura 67 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem 1-PS-13-CE. 178 Figura 68 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem 1-PS-05-CE. 179 Figura 69 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem 1-PS-08-CE. 179 Figura 70 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem 1-PS-12-CE. 180 Figura 71 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem 1-PS-09-CE. 182 Figura 72 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem 1-PS-07-CE. 182 Figura 73 Variação de COT e de paleossalinidade no furo de sondagem 1-PS-06-CE. 184 Figura 74 Variação de COT e de paleossalinidade no perfil do rio Batateira. 185 Figura 75 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-11-CE. Para palinoforaminíferos e dinoflagelados o gráfico mostra a frequência absoluta. 202 Figura 76 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-10-CE. 203 Figura 77 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-02-CE. 204 Figura 78 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-01-CE. 205 Figura 79 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-14-CE. 208 Figura 80 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-03-CE. 209 xvii Figura 81 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-04-CE. 212 Figura 82 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-13-CE. 213 Figura 83 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-05-CE. 214 Figura 84 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-08-CE. 216 Figura 85 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-12-CE. Para palinoforaminíferos e dinoflagelados o gráfico mostra a frequência absoluta. 225 Figura 86 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-09-CE. 226 Figura 87 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-07-CE. 227 Figura 88 Frequência relativa dos principais táxons de esporomorfos e ocorrência de táxons de palinomorfos de importância na interpretação paleoambiental/paleoclimática do furo de sondagem 1-PS-06-CE. 212 8 Figura 89 Quadro resumo das interpretações paleoambientais para a Bacia do Araripe. Origem das interpretações para os intervalos arenosos: 1Moura(2007); 2Paula-Freitas (2009). Ecozonas interpretadas de acordo com proposta de Regali (1989). 244 xviii Figura 90 Seção NW – SE (C – C‟), apresentando correlação dos ciclos deposicionais nos furos de sondagem 1-PS-11-CE e 1-PS-12-CE. Somente os três ciclos finais estão registrados nesses furos. As associações de palinoforaminíferos e dinoflagelados sugerem que a condição marinha melhorou do ciclo Ipubi para o ciclo Romualdo, e voltou a tornar-se mais restrita no final desse último ciclo. A diferença nas associações indicam que o furo 1-PS-12-CE é mais distal, enquanto o furo 1-PS-11- CE seria mais marginal. Palinoforaminíferos e dinoflagelados ocorrem também em outros níveis, além daqueles apontados nessa desenho esquemático (veja figuras 61 e 71, e anexos 11 e 12). Para localização mais completa da seção, veja figura 48. 245 xix LISTA DE TABELAS Tabela 1 Localização, cota altimétrica dos furos de sondagem (Scheid et al., 1978) e dos pontos estudados (dados desse trabalho). Os dados de profundidade final alcançada aplicam-se somente aos furos (N.A. = não aplicável). 7 Tabela 2 Resumo da classificação sistemática adotada para esporomorfos cretácicos. 79 Tabela 3 Percentuais de COT, ST e RI, e razão C/S para cada uma das amostras analisadas nos furos 1-PS-01-CE a 1-PS-06- CE. 187 Tabela 4 Percentuais de COT, ST e RI, e razão C/S para cada uma das amostras analisadas nos furos 1-PS-07-CE a 1-PS-10- CE. 188 Tabela 5 Percentuais de COT, ST e RI, e razão C/S para cada uma das amostras analisadas no furo 1-PS-11-CE. 189 Tabela 6 Percentuais de COT, ST e RI, e razão C/S para cada uma das amostras analisadas nos furos 1-PS-12-CE a 1-PS-14- CE. 190 Tabela 7 Percentuais de COT, ST e RI, e razão C/S para cada uma das amostras analisadas em afloramentos. 191 xx LISTA DE ANEXOS Anexo 1 Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-01-CE. Anexo 2 Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-02-CE. Anexo 3 Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-03-CE. Anexo 4Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-04-CE. Anexo 5 Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-05-CE. Anexo 6 Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-06-CE. Anexo 7 Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-07-CE. Anexo 8 Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-08-CE. Anexo 9 Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-09-CE. Anexo 10 Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-10-CE. Anexo 11 Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-11-CE. Anexo 12 Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-12-CE. Anexo 13 Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-13-CE. Anexo 14 Tabela de distribuição dos táxons de palinomorfos encontrados no furo 1-PS-14-CE. 1 Resumo Esta tese apresenta um estudo integrado do Andar Alagoas da Bacia do Araripe, com interpretações bioestratigráficas e paleoambientais baseadas em análises palinológicas e geoquímicas (carbono orgânico total e enxofre total) de amostras provenientes de 14 furos de sondagem perfurados na borda leste desta bacia, e também de afloramentos nessa área e na parte oeste. As análises bioestratigráficas comprovaram a presença somente do Aptiano superior na área estudada, e uma revisão de dados publicados anteriormente sugere que essa restrição provavelmente é válida para toda a bacia. Com base na frequência relativa de esporomorfos e na ocorrência de microfósseis de parede orgânica foram reconhecidos quatro ciclos deposicionais, ao longo dos quais o clima tornou-se crescentemente mais árido. Do mesmo modo, a paleossalinidade foi crescente ao longo desses ciclos, alcançando o máximo durante o terceiro deles. Análises geoquímicas mostraram quatro picos de anoxia, correlacionáveis com o evento anóxico Kilian, do Aptiano final da França. Nos sedimentos da Formação Santana foram identificados os primeiros indícios inequívocos de influência marinha (Membro Ipubi) e também o auge dessa condição ambiental (Membro Romualdo). Um importante retrabalhamento do Paleozoico da Bacia do Parnaíba foi reconhecido na Formação Rio da Batateira e, em menor grau, na Formação Santana. O intervalo conhecido como “camadas Batateira” foi reestudado, foi proposta a mudança de sua denominação para “Membro Fundão” e observou-se que ele alcança espessura considerável em alguns locais da Bacia do Araripe, prejudicando o caráter de marco estratigráfico que lhe foi atribuído originalmente. 2 Abstract This thesis presents an integrated study of the Alagoas Stage in the Araripe Basin, with biostratigraphic and paleoenvironmental interpretations based on palynological and geochemical analyses (total organic carbon and total sulphur) of samples from 14 wells drilled at the Western Araripe Basin, and from outcrops at both Western and Eastern sub-basins. The biostratigraphic analyses showed that only the upper Aptian is present in the studied area, and an accurate revision of published data sugests that this restriction probably is applied to the whole basin. Based on the relative frequence of sporomorphs and on the occurrence of organic-walled microfossils, four depositional cicles were recognized, and it was observed that throughout them the climate became crescently more arid. Likewise, paleosalinity increased throughout those cicles, achieving maximum values during the thirth one. Geochemical analyses showed four peaks of anoxia, which can be correlated to the Kilian anoxic event, late Aptian of France. Within the Santana Formation were identified the first unequivocal signs of marine influence (Ipubi Member) and also the maximum of this environmental condition (Romualdo Member). An important reworking of the Parnaíba basin Paleozoic was recognized within the Rio da Batateira Formation and, at minor degree, within the Santana Formation. The study of the interval knew as “Batateira layers” led to proposition of changing its name to “Fundão Member” and showed that its considerable thickness is not consistent with its use as regional stratigraphic marker, as assigned in the most of the earlier papers. 3 1 INTRODUÇÃO A Bacia do Araripe tem história geológica semelhante à das bacias sedimentares marginais brasileiras, relacionada ao processo de abertura do oceano Atlântico Sul e à divisão do paleocontinente Gondwana. Sua evolução tem sido correlacionada, por diferentes autores, às bacias do Parnaíba, Potiguar, Sergipe–Alagoas e/ou Recôncavo–Tucano–Jatobá. A correlação com bacias importantes do seu entorno concede relevância especial ao seu estudo, pois implica em que o melhor conhecimento da história geológica da Bacia do Araripe traz contribuição efetiva ao entendimento da dinâmica evolutiva da geologia de todo o Nordeste brasileiro. Dentre toda a sucessão sedimentar da Bacia do Araripe, o intervalo correspondente ao Andar Alagoas (formações Rio da Batateira e Santana) é especialmente instigante, pois representa um tempo de grandes mudanças ambientais pelas quais passou a bacia, incluindo a ingressão marinha que afetou drásticamente a geografia da região (Petri, 1987). Esse intervalo também apresenta um riquíssimo conteúdo fossilífero, que se encontra entre os mais diversificados, abundantes e bem preservados em todo mundo. Essas características contribuem para tornar o Andar Alagoas o intervalo mais estudado da Bacia do Araripe. Contudo, apesar do longo histórico de pesquisas, algumas questões permanecem sem resposta satisfatória, como a presença (ou ausência) de sedimentos albianos, a dinâmica da implantação e da evolução da deposição lacustre nesse intervalo, a caracterização da contribuição marinha e a evolução do clima da região durante a idade Alagoas e sua relação com a evolução paleoambiental da bacia. A presente tese oferece a essas questões um enfoque integrado, envolvendo análises palinológicas e geoquímicas (carbono orgânico total e enxofre total), no estudo de 14 furos de sondagem perfurados na borda leste da Bacia do Araripe, além do apoio de dados de afloramentos nessa área e também na parte oeste da bacia. 4 2 OBJETIVOS Essa tese tem como objetivo principal contribuir com o conhecimento da evolução ambiental da Bacia do Araripe durante a idade Alagoas, representada nessa bacia por rochas das formações Rio da Batateira e Santana. Seus objetivos específicos são: ˚ caracterizar esse intervalo em termos bioestratigráficos e correlacioná- lo com um biozoneamento de referência e com outras bacias sedimentares da região; ˚ correlacionar esse intervalo com o Diagrama Estratigráfico Internacional (International Stratigraphic Chart), com foco na discussão da presença ou ausência do Albiano na Bacia do Araripe; ˚ caracterizar a implantação e evolução do ambiente lacustre amplamente representado nesse intervalo; ˚ identificar e caracterizar possíveis ingressões marinhas na área de estudo; ˚ entender a evolução do clima da região, durante a idade Alagoas, e sua relação com a evolução paleoambiental da bacia. Para atender a esses objetivos, a pesquisa utiliza análises palinológicas e de carbono orgânico total (COT), a partir de amostras de testemunhos coletados na parte oriental da Bacia do Araripe (sub-Bacia do Cariri, segundo Ponte & Ponte-Filho, 1996). 5 3 MATERIAL E MÉTODOS 3.1 MATERIAL ESTUDADO Os objetos principais desse estudo foram 167 amostras de sedimentos provenientes de testemunhos de 14 furos de sondagem perfurados na porção nordeste da Bacia do Araripe. Essas amostrasforam coletadas pelos geólogos Alexandre Braga de Paula Freitas e Max Vasconcellos de Moura, do Laboratório de Geologia Sedimentar (LAGESED)/Departamento de Geologia/Instituto de Geociências (IGEO)/Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Em caráter complementar, foram analisadas 15 amostras de afloramento, coletadas, em 2009, nos municípios do Crato (CE, nas margens do rio Batateira), Nova Olinda (CE, na mina de gipsita Pedra Branca) e Araripina (PE, na mina de gipsita Ponta da Serra). A localização dos furos de sondagem e dos locais de coleta das amostras de afloramento é mostrada na tabela 1 e na figura 1. Conforme pode ser observado na figura, a maioria dos furos estudados (1-PS-01-CE a 1-PS-08-CE, 1-PS-10-CE e 1-PS-11-CE, 1-PS- 13-CE e 1-PS-14-CE) foram perfurados em uma calha estrutural de orientação aproximada oeste-noroeste – este-sudeste; somente dois furos foram executados fora dessa calha, e ainda sobre horsts (1-PS-09-CE e 1-PS-12- CE). Todas as amostras originárias dos furos de sondagem foram submetidas a análise do conteúdo palinológico e 166 delas a análises do teor de carbono orgânico total (COT), enxofre total (ST) e do resíduo insolúvel (RI); somente uma amostra (LM-06/545; prof. 93,2 m do furo 1-PS-11-CE) não pode ser analisada, por insuficiência de material. As amostras de afloramento foram submetidas somente a análises geoquímicas, visando a comparação com os resultados dos furos de sondagem. O “Projeto Santana”, que gerou os furos de sondagem estudados nesta pesquisa, foi desenvolvido entre 1975 e 1978 pela CPRM – Serviço Geológico do Brasil, por solicitação do Departamento Nacional da Produção Mineral (DNPM), com a finalidade de estudar a ocorrência e viabilidade econômica de sulfetos de chumbo, zinco e cobre na região da Chapada do Araripe. A primeira etapa do projeto, além de compilação bibliográfica e estudos geoquímicos e faciológicos, gerou o mapeamento geológico da região, tendo sido seus 6 resultados apresentados por Moraes et al. (1976). Em sua segunda etapa, entre 1977 e 1978, o projeto executou e estudou furos de sondagens, com o objetivo de observar o comportamento da zona mineralizada em profundidade e sua extensão lateral; esses resultados foram apresentados por Scheid et al. (1978). O intervalo testemunhado na segunda etapa do “Projeto Santana” incluiu desde o que se acreditava ser a porção superior da Formação Santana (sensu Moraes et al., 1976) até pouco abaixo do nível mineralizado que se buscava (“nível de marga betuminosa mineralizada em sulfetos”, conforme Scheid et al., 1978, p.25). Deve-se ressaltar que a etapa anterior de estudos (Moraes et al., 1976) indicava que o nível mineralizado estaria no topo da “fácies arenosa” da Formação Missão Velha (sensu Moraes et al., 1976), intervalo atualmente assinalado à Formação Rio da Batateira (sensu Ponte & Appi, 1990). Desse modo, a perfuração sempre foi interrompida ao alcançar o que se entendeu ser esse nível. Treze, dos quatorze furos de sondagem perfurados (1-PS-01-CE, 1- PS-02-CE, 1-PS-03-CE, 1-PS-04-CE, 1-PS-05-CE, 1-PS-06-CE, 1-PS-07-CE, 1-PS-08-CE, 1-PS-09-CE, 1-PS-10-CE, 1-PS-11-CE, 1-PS-13-CE e 1-PS-14- CE), foram locados na encosta da Chapada do Araripe e não contêm o topo da Formação Santana (sensu Moraes et al., 1976). Somente o furo 1-PS-12-CE foi perfurado no topo da Chapada, tendo atravessado a parte mais superior da coluna sedimentar da Bacia do Araripe, embora a testemunhagem tenha sido iniciada à profundidade de 106,3 metros, nível a partir do qual foram encontrados folhelhos. Esse furo foi, portanto, o único a testemunhar o topo daquela formação. Os testemunhos estudados estão armazenados no 4o Distrito do Departamento Nacional da Produção Mineral (DNPM), em Recife, PE, que gentilmente os disponibilizou para o presente estudo. As descrições litológicas representadas nesse trabalho são originárias de Moura (2007; 1-PS-7-CE, 1-PS-09-CE a 1-PS-14-CE), Paula-Freitas (2009; 1- PS-05-CE, 1-PS-06-CE e 1-PS-08-CE) e do próprio projeto Santana II (1-PS- 01-CE a 1-PS-04-CE). 7 3.2 O INTERVALO DE ESTUDO Esse estudo tem como foco o Andar Alagoas da Bacia do Araripe, correspondente a rochas clásticas e químicas das formações Rio da Batateira e Santana. Considerando-se que o limite entre essas duas formações é gradacional – dificultando algumas vezes seu reconhecimento em campo e nos furos de sondagem – e que a ênfase do presente trabalho é bioestratigráfica e paleoambiental, e não litoestratigráfica, optou-se pela referência ao conjunto do intervalo como “intervalo formacional Rio da Batateira – Santana”. Tabela 1 Localização, cota altimétrica dos furos de sondagem (Scheid et al., 1978) e dos pontos estudados (dados desse trabalho). Os dados de profundidade final alcançada aplicam-se somente aos furos (N.A. = não aplicável). 8 F ig u ra 1 M a p a d e l o c a liz a ç ã o d o s f u ro s d e s o n d a g e m ( ) e d o s p o n to s e s tu d a d o s ( ), c o m c id a d e s m a is p ró x im a s ( ). O i n te n s o f a lh a m e n to d a b a c ia ( lin h a s v e rm e lh a s ) d e fi n e u m a c a lh a d e d ir e ç ã o N W – S E o n d e e s tá lo c a liz a d a a m a io r p a rt e d o s f u ro s e a fl o ra m e n to s e s tu d a d o s . 9 3.3 TRABALHOS DE CAMPO Foram realizadas três campanhas de campo. As duas primeiras campanhas ocorreram em julho de 2004 e em agosto de 2005, e concentraram-se na Sub-bacia do Cariri. Elas tiveram como objetivo o reconhecimento das unidades descritas na bibliografia especializada, bem como de sua distribuição espacial nessa sub-bacia. A observação da variação lateral de fácies das diversas unidades foi fundamental para a melhor compreensão da complexidade da estratigrafia e sedimentologia da bacia. O terceiro e último trabalho de campo deu-se em agosto de 2009, tendo-se estendido também à Sub-bacia de Feitoria. O objetivo dessa etapa foi aprofundar as observações sobre as unidades e coletar amostras para análises complementares àquelas realizadas nos testemunhos de sondagem. Durante essa campanha foi realizado um perfil estratigráfico ao longo do rio Batateira, na cidade do Crato, Ceará (tabela 1 e figura 1). Esse perfil será apresentado e discutido no capítulo quatro e constitui uma peça chave na correlação dos furos de sondagem estudados, como poderá ser visto no capítulo seis. 3.4 PROCESSAMENTO DAS AMOSTRAS 3.4.1 Amostras palinológicas O processamento das amostras palinológicas foi realizado pela equipe de técnicos do Laboratório de Palinofácies e Fácies Orgânicas (LAFO)/Departamento de Geologia/IGEO/UFRJ, seguindo a metodologia proposta por Oliveira et al. (2004), que é descrita resumidamente abaixo; (i) Cada amostra foi coberta com ácido clorídrico (HCl) a 32 % e deixada a reagir, em uma capela, por no mínimo duas horas, ou até que cessasse a reação, visando a dissolução da fração carbonática. Caso fosse observado que, havendo cessado a reação, ainda restava material carbonático, era acrescentado mais HCl. (ii) Após constatar-se a dissolução total da fração carbonática, o material foi vertido sobre uma peneira de malha de 6 µm. 10 (iii) O material retido na peneira foi transferido para um béquer e, por diversas vezes, lavado com água corrente filtrada sobre peneira de malha 6µm, visando neutralizar a solução. (iv) Esse material, ainda na peneira, foi coberto com detergente Extran, deixado descansar por 15 a 30 minutos, e depois novamente lavado com água corrente filtrada, por seguidas vezes, até que a água que a atravessa saísse limpa de espuma. (v) O material foi transferido para um béquer de polipropileno e recoberto com ácido fluorídrico (HF) em quantidade equivalentea três vezes o volume do resíduo da amostra, e deixado repousar por um período aproximado de 12 horas, com o objetivo de dissolver a fração silicosa. (vi) O material foi novamente vertido para peneira de malha 6 µm e aí foi lavado seguidas vezes até que a solução fosse neutralizada. (vii) Procedeu-se a nova etapa de lavagem com detergente, conforme descrita na etapa (iv). (viii) Quando necessário, em amostras com litologia um pouco mais arenosa, após as etapas anteriores, o resíduo da preparação foi transferido, com um pouco de água destilada, para um vidro de relógio e submetido a movimentos circulares, visando concentrar minerais pesados no fundo e no centro do vidro. O resíduo sobrenadante leve (palinomorfos) foi vertido para um frasco. Esse procedimento é comparado por Oliveira et al. (2004) ao bateamento usado para concentrar ouro em sedimentos de aluvião. (ix) O resíduo final contendo os palinomorfos, após as etapas (g) ou (h) – quando essa última se faz necessária – é usado para a montagem das lâminas palinológicas. 3.4.2 Carbono orgânico total (COT), enxofre total (ST) e resíduo insolúvel (RI) A preparação e análises de COT, ST e RI foram realizadas no Laboratório de Palinofácies e Fácies Orgânicas (LAFO)/Depto. de Geologia/ IGEO/UFRJ. Os procedimentos adotados são descritos resumidamente abaixo e seguem os 11 métodos ASTM D 4239 (American Society for Testing and Materials – ASTM, 2008) e NCEA-C-1282 (Schumacher, 2002), com algumas adaptações. Preparação das amostras – descarbonatação O processamento das amostras visou a descarbonatação das amostras e seguiu as seguintes etapas: (i) cada amostra foi triturada e passada por peneira com malha de 4,76 mm; (ii) separaram-se 3 gramas de material com diâmetro inferior a 4,76 mm para as etapas seguintes da preparação; esse material foi moído em um pulverizador RETSCH MM200. (iii) foram pesados aproximadamente 0,26g da amostra (massa inicial), previamente pulverizada, num cadinho de cerâmica filtrante, de massa conhecida; (iv) após a pesagem, a amostra foi acidificada, a frio, com HCl 1:1, e permaneceu assim por 24 horas, para eliminação de todo carbonato; (v) em seguida iniciou-se a lavagem com água destilada quente, para eliminação dos cloretos formados na etapa anterior; a amostra permaneceu por uma hora nesta etapa; (vi) logo após, deu-se continuidade à lavagem com água destilada, em temperatura ambiente, até que o pH ficasse próximo de seis, escoando-se o excesso de água; (vii) a amostra foi seca em estufa à 65ºC, por aproximadamente 3 horas; após o resfriamento, o cadinho foi pesado novamente, obtendo-se a massa da amostra descarbonatada. Após essas etapas, o resíduo restante (resíduo insolúvel) continha apenas carbono orgânico, e estava, portanto, preparado para a análise de COT/ST/RI. 12 Cálculo do Resíduo Insolúvel O resíduo insolúvel (RI) corresponde à fração de amostra não eliminada pelo tratamento ácido, e é calculado pela formula abaixo. % RI = PI x 100 onde: PI = Peso do insolúvel (massa da amostra descar- PA bonatada) PA= Peso da amostra (massa inicial) Análise de carbono orgânico total e enxofre total A determinação dos teores de COT e ST foi realizada em um analisador de carbono e enxofre LECO, modelo SC-144DR, que faz a quantificação simultânea desses elementos. Antes de proceder as análises das amostras, o equipamento foi calibrado usando-se amostras-padrão de solo, coque ou rocha. A combustão dos padrões de referência dá origem a uma curva de calibração para cada método (COT e ST). Essa curva de variação é definida com três a cinco padrões de teores diferentes: entre 0,34% e 12% para o carbono, e entre 0,017% e 10%, para o enxofre; a massa de cada padrão também varia: 0,10, 0,20 e 0,30 g, e em triplicata. Ao final da combustão há a formação da área do pico correspondente de cada teor; com essa gama de áreas de padrões é feita a calibração e, logo após, são quantificadas as amostras. Após a calibração do equipamento, a amostra é levada ao forno, em uma atmosfera de oxigênio (superseco), à temperatura de 1.350ºC. A combinação de fluxo de oxigênio e alta temperatura leva a amostra à combustão total, levando a amostra a um processo de oxi-redução. Os elementos que se deseja quantificar, carbono e enxofre, transformam-se respectivamente em CO2 e SO2. A leitura dos gases formados é feita pela respectiva célula de infravermelho. O sinal analógico é convertido em digital e obtêm-se as concentrações porcentuais, por uma equação pré-existente no software do equipamento, que as relaciona à massa da amostra analisada e à área do pico respectivo aos do padrão de referência que gerou a curva de calibração de cada método. Para 13 esses cálculos é utilizada a massa inicial da amostra (PA), anterior à descarbonatação, a qual é informada ao equipamento. 3.5 ANÁLISE PALINOLÓLOGICA A identificação e contagem dos táxons palinológicos foram realizadas com a colaboração da Dra. Marília Regali, em microscópios óticos Zeiss, com objetivas de 2,5X, 16X, 40X e 100X, e oculares de 8X e 12,5, e Zeiss Axioplan 2 Imaging, com objetivas de 4X, 10X, 20X, 40X e 63X, sistema de prismas OPTOVar de 1,25X ou 1,6X, e oculares de 10X. As fotomicrografias foram realizadas com câmera Sony DSC-S85 acoplada ao microscópio Zeiss Axioplan 2 Imaging, e as escalas gráficas inseridas com apoio do software Zeiss AxioVision LE 4.2. Foi adotado o biozoneamento proposto por Regali et al. (1974a), considerando a emenda de Beurlen & Regali (1987), e a subdivisão em subzonas acrescentada por Regali & Santos (1999). Para a análise quantitativa dos palinomorfos utilizados para a interpretação bioestratigráfica, procedeu-se à contagem total dos esporomorfos de cada lâmina. Somente quando um determinado táxon era extremamente abundante, esse táxon (e somente ele) era contado em meia lâmina, e o valor encontrado multiplicado por dois, para estimar a quantidade total daquele táxon na lâmina. Quanto a palinomorfos paleozoicos retrabalhados e aqueles utilizados somente na interpretação paleoambiental (zooclastos e microplâncton), em alguns poucos casos, quando entendeu-se que a análise quantitativa completa não acrescentaria informação significativa, procedeu-se uma análise semi-quantitativa, com classes como “frequente”, “presente”, “raro” e “alguns”. 14 4 A BACIA DO ARARIPE 4.1 LOCALIZAÇÃO A Bacia do Araripe está localizada no sertão do Nordeste do Brasil, abrangendo partes dos estados do Ceará, Pernambuco e Piauí. Tem orientação geral Leste – Oeste, estando limitada, aproximadamente, pelas coordenadas 38o 35‟ – 40o 50 W e 7o 04‟ – 7o 50‟ S. Ocupa uma área total de aproximadamente 12.200 Km², com extensão máxima de cerca de 250 km, na direção leste – oeste, e 68 km, na direção norte – sul, correspondendo às feições geomorfológicas da Chapada do Araripe e do Vale do Cariri (figura 2). 4.2 GEOLOGIA 4.2.1 Contexto estrutural A Bacia do Araripe insere-se na Província Estrutural Borborema, uma feição tectônica de origem pré-cambriana que abarca grande parte da região Nordeste brasileira. Essa província é composta por maciços e cinturões de dobramentos metassedimentares, sendo marcada por fraturas e intrusões ígneas (figura 3). Esses terrenos desenvolveram-se principalmente entre o Proterozóico Médio a Final (evento Cariris Velhos; 1.100 – 950 Ma) e foram intensamente deformados, metamorfisados e intrudidos durante o Ciclo Brasiliano (670 – 570 Ma), que gerou cinturões de dobramentos com direção preferencial Nordeste – Sudoeste e zonas de cisalhamento com direção preferencial Leste – Oeste (Ferreira et al., 2004). São essas característicaspré- cambrianas que, mais tarde, ao tempo da Reativação Wealdeniana, servirão como zonas de fraqueza que originarão o sistema de riftes do Nordeste do Brasil, no qual está inserida a Bacia do Araripe (Matos, 1992). Segundo Ferreira et al. (2004), a Província Borborema está dividida em três domínios, limitados pelos lineamentos Paraíba (ou Patos) e Pernambuco: o domínio setentrional (ao Norte do lineamento Paraíba), o domínio meridional (ao Sul do lineamento Pernambuco) e a Zona Transversal (entre os dois lineamentos). A Zona Transversal corresponde a uma faixa orientada na direção Leste – Oeste, que se estende desde o litoral de Pernambuco e Paraíba até o leste do Piauí, 15 englobando ainda parte do sul do Ceará, e que está geologicamente limitada pelo Lineamento Paraíba, ao norte, pela Falha de Tatajuba, à oeste, e pelo Lineamento Pernambuco, ao sul. Internamente a esse domínio, os diversos falhamentos presentes no embasamento pré-cambriano têm orientação predominante nordeste – sudoeste e, subordinada, noroeste – sudeste (Ponte & Ponte-Filho, 1996). A Bacia do Araripe está situada na extremidade oriental da Zona Transversal e essa forte herança originou uma configuração em altos (horsts) e baixos (grabens) estruturais que caracterizam sua arquitetura. Uma das manifestações dessa herança estrutural é a compartimentação da Bacia do Araripe em duas sub-bacias: Sub-bacia de Feitoria e Sub-bacia do Cariri, separadas pelo horst Dom Leme. Por seu turno, conforme pode ser visto na figura 3, a arquitetura da Sub-bacia do Cariri é ainda fortemente marcada por uma calha estrutural de orientação aproximada oeste-noroeste – este-sudeste (Ponte & Ponte-Filho, 1996). 16 F ig u ra 2 M a p a d e l o c a liz a ç ã o d a B a c ia d o A ra ri p e . N o s o m b re a m e n to d e m o d e lo d ig it a l d e e le v a ç ã o o b s e rv a -s e a C h a p a d a d o A ra ri p e e o V a le d o C a ri ri ( C e a rá ), n o q u a l e s tã o a s p ri n c ip a is c id a d e d a r e g iã o ( im a g e m d e r e le v o g e ra d a a p a rt ir d e d a d o s a lt im é tr ic o s S R T M /N A S A , c o m i lu m in a ç ã o d e 0 o d e e le v a ç ã o e 4 5 o d e a z im u te ). 17 Figura 3 Contexto estrutural da Bacia do Araripe (Fonte: Ponte & Ponte-Filho, 1996). O entendimento do contexto geotectônico é fundamental na compreensão da complexa arquitetura da Bacia do Araripe. 18 4.2.2 Origem e evolução A origem da Bacia do Araripe está ligada ao evento de estiramento crustal que levou ao desenvolvimento de uma extensa depressão de direção norte – nordeste durante a idade Dom João (Jurássico – Cretáceo Inicial?), a qual foi preenchida por sedimentos principalmente fluviais e aluviais. Essa feição é denominada Depressão Afro-brasileira, sendo reconhecida nas bacias do Gabão, Congo e Cabinda, na África, e Recôncavo, Tucano, Jatobá, Sergipe, Alagoas e Araripe, no Brasil. Os indícios dessa depressão parecem ter sua extensão limitada pelo lineamento da Paraíba (Chang et al., 1988; Matos, 1992). Na Bacia do Araripe, essa etapa está representada pelas formações Brejo Santo e Missão Velha. Durante as idades Rio da Serra e Aratu inicial (Neocomiano) esforços extensionais de direção noroeste – sudeste deram origem a três trends de riftes: (1) trend Gabão – Sergipe-Alagoas, (2) trend Recôncavo – Tucano – Jatobá e (3) trend Cariri – Potiguar; nesse último insere-se a Bacia do Araripe, além das bacias do Rio do Peixe, Iguatu, Malhada Vermelha, Icó, Lima Campos e Potiguar (figura 4). Matos (1992) chama a atenção para o fato de que o eixo do trend Cariri - Potiguar (NE – SO) coincide, em linhas gerais, com a direção dos cinturões de dobramentos pré- cambrianos, confirmando a forte influência dessas feições sobre o processo de rifteamento cretácico. Essa etapa rifte corresponde, na Bacia do Araripe, aos sedimentos fluviais da Formação Abaiara. Um estágio erosivo, correspondente às idades Aratu final e Buracica, separa os compartimentos Pré-rifte – Rifte e Pós-rifte da Bacia do Araripe, levando Ponte & Ponte-Filho (1996) a inferirem uma etapa de soerguimento seguida de subsidência flexural termomecânica e novo soerguimento, durante os quais teria ocorrido o último ciclo de sedimentação da Bacia do Araripe, um ciclo transgressivo – regressivo. Assine (2007) divide essa etapa em dois estágios. A subsidência ocorrida durante o primeiro estágio (Pós-rifte I), de idade Alagoas, levou à implantação de um sistema lacustre e à chegada do mar à Bacia do Araripe (formações Rio da Batateira e Santana). Esse intervalo é o objeto de estudo do presente trabalho. O estágio Pós-rifte II (Albiano? – Cenomaniano?) reflete o fim da subsidência térmica e um novo soerguimento epirogênico, que teria levado ao assoreamento do sistema lacustre do estágio anterior, com deposição em 19 ambiente lacustre raso (Formação Arajara) e fluvial (Formação Exu) encerrando a coluna sedimentar da Bacia do Araripe. Deve-se ressalvar que essa visão da evolução da Bacia do Araripe, implica em uma extrapolação, por parte de autores como Ponte & Appi (1990), Ponte (1992) e Ponte & Ponte-Filho (1996), dos modelos de evolução desenvolvidos por Ponte & Asmus (1976) e Chang et al. (1992) para as bacias marginais brasileiras. No entanto, evidências de campo demonstram claramente a presença de falhas lístricas na parte superior da Formação Figura 4 Os sistemas de riftes neocomianos (Fonte: Matos, 1992). Esforços extensionais de direção NO – SE no início da Reativação Wealdeniana deram origem às bacias cretácicas do Nordeste. 20 Santana (membros Ipubi-Romualdo), indicando, portanto, que esforços tectônicos extensionais continuaram ativos no intervalo considerado como “Pós-rifte” (veja figura 5). Deve-se observar também que Moura & Borghi (2005) identificaram uma superfície de regressão forçada no interior da Formação Santana, a qual foi interpretada por Moura (2007) como sendo de natureza tectônica. Appi (2009) interpretou, em seções sísmicas, falhas em flor que atravessam as tectonossequências rifte e pós-rifte, além de falhas lístricas restritas à tectonossequência Pós-rifte; esse mesmo autor ressalta a ausência, nas linhas sísmicas que estudou, de grandes rejeitos de falhamentos de borda, ou mesmo de espessamento sedimentar de sismofácies, que confirmassem o modelo de bacia de rifte. Paula-Freitas (2009 e 2010) procedeu a uma análise faciológica da Formação Rio da Batateira, sob enfoque da Estratigrafia Sequencial, em alguns dos furos de sondagem abordados no presente trabalho (1-PS-01-CE, 1-PS-05-CE, 1-PS-06-CE, 1-PS-07-CE, 1-PS-08-CE, 1-PS-09- CE, 1-PS-13-CE), e concluiu que a correlação estratigráfica desses furos aponta tectônica ativa durante a deposição daquela unidade. Esses questionamentos deixam clara a necessidade de serem aprofundados os estudos sobre a evolução da Bacia do Araripe. 21 Figura 5 Fotomosaicos da mina de gipsita Pedra Branca, em Nova Olinda, Ceará: (a) conjunto de falhas normais na parte média/superior da Formação Santana, acima do nível do gipsita do Membro Ipubi; (b) detalhe das falhas lístricas que aparecem no canto esquerdo da fotografia (a), mostrando acentuado rollover, que teve folhelhos como superfície de descolamento. Fotografias tiradas em 09/11/2005. (a) (b) 22 4.2.3 Embasamento cristalino O embasamento da Bacia do Araripe (figura 6) é formado por rochas ígneas e metamórficas da Província Borborema. A estruturação dessa província, apresentada no item 4.2.1, reflete-se claramente tanto na forma alongada de orientação E-W da bacia, quanto na disposição SW-NE dos diversosgrabens e horsts que condicionam a deposição (Ponte & Ponte-Filho, 1996). O conhecimento dessas estruturas é essencial para entender a estratigrafia dessa bacia, uma vez que a movimentação vertical de blocos, eleva ou rebaixa unidades estratigráficas a níveis altimétricos inesperados. Beurlen (1963) nota que a erosão diferenciada de granitos, gnaisses, migmatitos (rochas mais resistentes) e micaxistos (menos resistentes), presentes nos flancos N, S e W da Bacia do Araripe teria originado um relevo ondulado, composto por elevações e depressões, que se estenderiam por sob a coluna sedimentar dessa parte da bacia. O autor observa também que, do mesmo modo, um embasamento constituído predominantemente por rochas metassedimentares de grau mais baixo no flanco NE teria dado origem a uma superfície mais aplanada e escavada, constituindo uma extensa depressão na área que hoje expõe a unidade sedimentar mais basal (Formação Mauriti). Figura 6 Embasamento cristalino aflorante na subida do Horto, em Juazeiro do Norte, Ceará (granito cortado por veios de quartzo). 23 4.2.4 Litoestratigrafia A figura 7 apresenta uma comparação atualizada das diversas colunas estratigráficas propostas para a Bacia do Araripe. Uma síntese dessa evolução dos conhecimentos estratigráficos sobre a bacia é apresentada a seguir, destacando-se os trabalhos que representaram mudanças mais significativas. É de Small (1923) a primeira proposta de coluna estratigráfica para a Bacia do Araripe: (i) um “arenito conglomerático”, na base; (ii) seguido do “arenito inferior do Araripe”; (iii) o “calcário de Sant‟Anna”; (iv) cobertos pela “série superior de arenito do Araripe”. Essa é a divisão mais básica e mais facilmente reconhecida no campo. Ela foi seguida mais tarde por Beurlen (1962), que denominou esses mesmos intervalos, respectivamente, como (i) Formação Cariri, (ii) Formação Missão Velha, (iii) Formação Santana, e (iv) Formação Exu. Esse autor também propôs uma subdivisão tripartite da Formação Santana: calcários inferiores, gipsita e calcários superiores. Barros (1963) propôs a mudança da denominação “Formação Exu” para “Formação Arajara”, com o argumento principal de que a localidade de Arajara (Ceará) teria melhores afloramentos desse intervalo, enquanto a cidade de Exu (Pernambuco), que teria dado origem ao nome da unidade, estaria situada geologicamente sobre o embasamento cristalino da Bacia do Araripe. Beurlen (1963) restringiu o nome “Formação Santana” ao intervalo contendo a gipsita e os calcários superiores, e atribuiu aos calcários inferiores denominação Formação Crato. Gaspary & Anjos (1964) destacaram da parte inferior da Formação Missão Velha uma nova unidade – a Formação Brejo Santo. Braun (1966) foi o primeiro a correlacionar unidades estratigráficas dessa bacia com intervalos formais das bacias do Recôncavo, Tucano e Jatobá. Silva-Santos & Valença (1968) também adotaram uma divisão da Formação Santana em somente dois membros (inferior e superior), mas consideraram que, por sua natureza evaporítica, a gipsita/anidrita deveria ser agrupada aos calcários laminados, no membro inferior, isolando os folhelhos e argilitos com nódulos calcários em um membro superior. Beurlen (1971) retomou sua proposta original de subdivisão tripartite da Formação Santana, atribuindo às subunidades os nomes de Membro Crato, Membro Ipubi e Membro Santana, denominação adotada, ainda hoje, pela maioria dos pesquisadores que atuam 24 na Bacia do Araripe. Mabesoone & Tinoco (1973) dividiram a Formação Exu em dois subintervalos, inferior e superior. Mesclando propostas anteriores de Beurlen (1962 e 1963), Moraes et al. (1976) consideraram a Formação Santana sensu Beurlen (1962) subdividida em dois intervalos, referindo-se ao intervalo inferior como “fácies carbonáticas” (calcários inferiores de Beurlen, 1962), e denominando o intervalo superior como “fácies lutítica-argilosa-evaporítica” (englobando a gipsita e calcários superiores de Beurlen, 1962). Silva (1986) identificou uma importante discordância em posição estratigráfica correspondente ao topo dos evaporitos (gipsita/anidrita); essa feição teria caráter regional, podendo ser reconhecida mesmo nas localidades onde os evaporitos não estão presentes; a partir dessa observação, Silva (1986) retomou a proposta de Silva-Santos & Valença (1968) de considerar os evaporitos na mesma unidade estratigráfica que os calcários laminados (Formação Araripina), enquanto os folhelhos e argilitos com nódulos calcários foram separados em outro intervalo (Formação Santana). Ponte & Appi (1990) dividiram a Formação Missão Velha sensu Gaspary & Anjos (1964) em três formações (Missão Velha, Abaiara e Rio da Batateira), e adotaram o nome de “Formação Arajara” para o intervalo Exu inferior de Mabesoone & Tinoco (1973), restringindo a denominação Formação Exu ao intervalo Exu superior desses autores. Martill & Wilby (1993) elevaram os membros Crato, Ipubi e Romualdo (sensu Beurlen, 1973) ao nível de formações; esses autores utilizaram o nome “Formação Missão Velha” para todo o intervalo correspondente às formações Brejo Santo (Gaspary & Anjos, 1964), Missão Velha sensu Ponte & Appi (1990), e Abaiara (Ponte & Appi,1990). Um aspecto interessante no esquema estratigráfico de Martill & Wilby (1993) é que eles consideram que a Formação Cariri (Beurlen, 1962) seria parcialmente colateral às formações Missão Velha (sensu Martill & Wilby, 1993) e Rio da Batateira (Ponte & Appi, 1990) e à parte basal da Formação Crato (sensu Martill & Wilby, 1993), enquanto a Formação Rio da Batateira também se estenderia verticalmente, sendo parcialmente colateral às formações Crato, Ipubi e parte basal da Formação Santana (sensu Martill & Wilby, 1993). Assine (1990, 1992) definiu a Formação Barbalha, um intervalo integralmente correlacionável à Formação Rio da Batateira de Ponte & Appi (1990). A proposta de Neumann & Cabrera (1999) tem como base o esquema de Ponte & Appi (1990), mas 25 considera como formações os membros Crato, Ipubi e Romualdo (sensu Beurlen, 1973); para esses autores a Formação Rio da Batateira seria parcialmente colateral à Formação Crato, e existiria uma “unidade terrígena” colateral à Formação Ipubi e parcialmente colateral à Formação Romualdo. Assine (2007) atribui o nome “Formação Araripina” ao intervalo Exu inferior de Mabesoone & Tinoco (1973), restringindo a denominação “Formação Exu” ao intervalo Exu superior desses autores. As considerações apresentadas a seguir sobre cada unidade tomam como base o esquema estratigráfico de Ponte & Appi (1990), uma proposta que alcançou relativa estabilidade no meio geológico, apesar das reconhecidas limitações. No entanto, essas notas incorporam ainda algumas contribuições posteriores, como aquelas trazidas por Carvalho et al. (1993; 1995), Coimbra et al. (2002) e Assine (2007), além de observações inéditas do presente estudo, em especial no que se refere à Formação Rio da Batateira. Uma carta estratigráfica da Bacia do Araripe é apresentada na figura 8. A figura 9 mostra um mapa geológico da Bacia do Araripe. 26 F ig u ra 7 C o m p a ra ç ã o d a s p ri n c ip a is p ro p o s ta s e s tr a ti g rá fi c a s p a ra a B a c ia d o A ra ri p e . 27 Figura 8 Carta estratigráfica da Bacia do Araripe, segundo proposta de Ponte & Appi, 1990 (Arai et al., 2004). O intervalo estudado corresponde às formações Rio da Batateira e Santana. 28 F ig u ra 9 D is tr ib u iç ã o e s p a c ia l d a s u n id a d e s l it o e s tr a ti g rá fi c a s q u e c o m p õ e m a B a c ia d o A ra ri p e , c o m a i n d ic a ç ã o d e a lg u m a s c id a d e s -s e d e d e m u n ic íp io s o n d e o c o rr e m a fl o ra m e n tos im p o rt a n te s n a re g iã o . O b s e rv a r q u e o s p ri n c ip a is a fl o ra m e n to s d o in te rv a lo e s tu d a d o – fo rm a ç õ e s R io d a B a ta te ir a e S a n ta n a – o c o rr e m n a e n c o s ta d a c h a p a d a (n o m e n c la tu ra d a s u n id a d e s s e g u n d o P o n te & A p p i, 1 9 9 0 ; m a p a g e o ló g ic o m o d if ic a d o d e A s s in e , 2 0 0 7 ; im a g e m d e r e le v o s o m b re a d o g e ra d a a p a rt ir d e d a d o s a lt im é tr ic o s S R T M /N A S A , c o m i lu m in a ç ã o d e 0 o d e e le v a ç ã o e 4 5 o d e a z im u te ). 29 Formação Mauriti (Beurlen, 1962) Proposta por Beurlen (1962) como Formação Cariri, essa unidade teve sua denominação mudada para Formação Mauriti por Gaspary & Anjos (1964), considerando que o termo “Mauriti” refere-se à localidade-tipo dessa unidade. Ponte & Appi (1990) argumentam ainda que o termo “Cariri” seria impróprio por fazer referência a uma região extensa, onde ocorre também diversas outras formações. Segundo Ponte & Appi (1990), os sedimentos mais basais registrados na bacia correspondem a arenitos brancos, amarelados a acinzentados, médios a muito grossos, imaturos, depositados em um sistema de rios entrelaçados (figura 10). Esses sedimentos, que repousam diretamente sobre o embasamento cristalino, foram considerados por Small (1923) e Beurlen (1963) como cretácicos. Porém, desde Braun (1966), é bastante difundida a hipótese de que essa formação teria uma idade entre o Ordoviciano final e o Devoniano inicial (p.ex.: Ponte & Appi, 1990; Ponte & Ponte-Filho, 1996; Assine, 2007). Essa interpretação não se baseia em fósseis, mas exclusivamente em correlação litoestratigráfica com a Formação Tacaratu (Bacia do Jatobá) e com o Grupo Serra Grande (Bacia do Parnaíba) e vem sendo questionada por alguns autores, como resumido abaixo: (i) Berthou (1990) argumenta que a depressão na qual se depositou a Formação Mauriti prefigura a deposição reconhecidamente cretácica da Bacia do Araripe e que dificilmente estaria presente desde o paleozoico. (ii) Martill & Wilby (1993) apontam que “considerações estruturais não favorecem uma idade devoniana” para a Formação Mauriti e registraram que na região de Nova Olinda, Ceará, sedimentos dessa unidade se sobrepõem arenitos da Formação Missão Velha. Esses autores consideram que a Formação Mauriti seria colateral com as unidades que Ponte & Appi (1990) denominam formações Brejo Santo, Missão Velha, Abaiara e Rio da Batateira, além do Membro Crato/Formação Santana. (iii) Carvalho et al. (1993; 1995) e Viana et al. (1993) relatam a descoberta de pegadas de dinossauros nessa formação, o que indicaria correlação com a Formação Antenor Navarro, das bacias de Sousa, Cedro e Lima Campos, que teriam idade cretácica inicial (Carvalho, 2000). 30 A Formação Mauriti aflora somente na borda leste da Bacia do Araripe, no Vale do Cariri (figura 8), enquanto na parte oeste ocorre somente em sub- superfície. Figura 10 Formação Mauriti. (a) Arenitos, com siltitos intercalados, na subida do Horto, Juazeiro do Norte, Ceará; (b) arenitos tabulares, na Cachoeira de Missão Velha, Ceará; (c) icnofósseis, no topo das camadas da fotografia anterior; (d) localidade de Malhada, município de Milagres, Ceará, onde Carvalho et al. (1995) descreveram pegadas de dinossauro (e). 31 Formação Brejo Santo (Gaspary & Anjos, 1964) Essa unidade corresponde a folhelhos e lamitos marrom-avermelhados (figura 11) posicionados na base do intervalo originalmente conhecido como Formação Missão Velha (sensu Beurlen, 1962) e que foram descritos como “Formação Brejo Santo” por Gaspary & Anjos (1964). Para Ponte & Appi (1990) esses sedimentos teriam sido depositados em ambiente lacustre, nos quais estão presentes restos de celacantídeos, conchostráceos, palinomorfos e ostracodes. Coimbra et. al. (2002) atribuíram essa unidade às biozonas Bisulcocypris pricei (Biozona NRT-001, ostracodes, andar Dom João inferior) e Dicheiropollis sp.A – Leptolepidites spp. (palinomorfos, andar Dom João). Formação Missão Velha (sensu Ponte & Appi, 1990) Como visto no item anterior, Gaspary & Anjos (1964) já haviam reduzido a abrangência da Formação Missão Velha, destacando os lutitos lacustres da base sob a denominação “Formação Brejo Santo”. Ponte & Appi (1990), trabalhando com o conceito de sequências tecno-sedimentares, reconheceram as sequências Pré-rifte, Rifte e Pós-rifte da Bacia do Araripe. Com base nessas sequências, os autores definiram, no intervalo correspondente à Formação Missão Velha sensu Gaspary & Anjos, 1964), as formações Abaiara (Rifte) e Rio da Batateira (Pós-rifte), restringindo a aplicação do nome “Formação Missão Velha” ao intervalo que, juntamente com a Formação Brejo Santo, compõe a sequência Pré-rifte. O intervalo seria composto por arenitos quartzosos, chegando a conglomeráticos, com estratificação cruzada planar ou acanalada (figura 12a) e contém fósseis de troncos de coníferas que ocorrem em abundância e, quase sempre, são encontrados dispersos. Essas características apontam para depósitos gerados por rios entrelaçados, em um paleoambiente de sedimentação aluvial, passando gradativamente para uma antiga planície aluvial (Freitas, 2008). Estudo de Rosa & Garcia (2000) integrando dados de paleocorrentes, petrografia e paleontologia (troncos fósseis) indica uma área-fonte metamórfica a noroeste, que teria sido continuamente soeguida durante a deposição dessa unidade, provendo sedimentos não somente para a Bacia do Araripe, mas também para as bacias de Recôncavo–Tucano–Jatobá (Formação Sergi) e Sergipe–Alagoas 32 (Formação Serraria). Apesar de geralmente ser assinalada à sequência Pré- rifte (Ponte & Appi, 1990; Assine, 2007), Freitas (2008) observou indícios de atividade tectônica durante a deposição da Formação Missão Velha, conforme indicado por suas características litógicas e paleontológicas (no que concerne às dimensões e distribuição dos troncos fósseis). Uma vez que ostracodes estão ausentes e a associação palinológica não permite diferenciar essa unidade da Formação Brejo Santo, ambas são assinaladas a um mesmo intervalo palinoestratigráfico, a Biozona Dicheiropollis sp. A – Leptolepidites spp. (Coimbra et. al., 2002; andar Dom João). Arai et al. (1989) admitem que a idade Dom João poderia incluir desde o Jurássico médio até parte do Cretáceo inicial e Coimbra et al. (2002) mantêm essa questão em aberto para a Bacia do Araripe. Entretanto, Arai (2006) compara a associação palinológica encontrada na parte média da Formação Missão Velha com análises de amostras provenientes de Cuba, que o autor informa serem comprovadamente jurássicas; para o autor, a semelhança entre essas palinofloras, inclusive em termos quantitativos, sugeriria que a Formação Missão Velha deve ser correlacionada com o Jurássico e, por extensão, garantiria uma idade mínima jurássica para a Formação Brejo Santo, que lhe é sotoposta. No entanto, observações nas campanhas de campo realizadas para o presente estudo sugerem fortemente que a Formação Brejo Santo ocorre também colateralmente com a Formação Missão Velha e que, portanto, não seria mais antiga do que essa em todas as situações em que ocorre (figura 12b). Formação Abaiara (Ponte & Appi, 1990) Para Ponte & Appi (1990), a Formação Abaiara apresenta intercalações de arenitos finos argilosos e micáceos, friáveis, com siltitos e folhelhos; estratificação cruzada é frequente. Sua deposição teria se dado em paleoambiente lacustre raso a fluvial. Nos folhelhos intercalados, são encontrados palinomorfos e ostracodes que possibilitaram