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Lito- e Bioestratigrafia UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA INSTITUTO DE GEOGRAFIA CURSO DE GEOLOGIA DISCIPLINA: ESTRATIGRAFIA- IGUFU 32502 As categorias de classificação estratigráfica: • Unidades Litoestratigráficas – São unidades baseadas nas propriedades litológicas dos corpos rochosos. • Unidades delimitadas por discordâncias (Aloestratigráficas) – São corpos rochosos limitados no topo e na base por discordâncias significativas na sucessão estratigráfica. • Unidades Bioestratigráficas – São unidades baseadas no conteúdo fossilífero dos corpos rochosos. • Unidades Cronoestratigráficas – São unidades baseadas no tempo de formação de corpos rochosos. Unidades Estratigráficas Unidade Estratigráfica → é um corpo de rocha (não necessariamente sedimentar) que foi delimitado com base em algum critério. Litoestratigrafia É o elemento da estratigrafia relacionado com a descrição e nomenclatura das rochas da Terra com base nas suas litologias e suas relações estratigráficas. Classificação litoestratigráfica → É a organização de corpos rochosos em unidades baseadas em suas propriedades litológicas e suas relações estratigráficas. Litoestratigrafia Antoine Lavoisier Litoestratigrafia Subdivisão, classificação e organização dos estratos rochosos com base em suas características litológicas. Litoestratigrafia Litoestratigrafia Litoestratigrafia Litoestratigrafia Litoestratigrafia A unidade fundamental da Litoestratigrafia é a Formação → possui homegeneidade litológica interna e serve como unidade mapeável básica. As formações adjacentes devem ser facilmente distinguíveis com base em critérios físicos ou paleontológicos Unidade Litoestratigráfica – conjunto de rochas que se distinguem e se delimitam com base em seus caracteres litológicos, independente da sua história geológica ou de conceitos cronológicos. Hierarquia de Unidades Litoestratigráficas • Camada: subdivisão distintiva de um membro; a menor unidade litoestratigráfica formal das rochas sedimentares • Membro: unidade litoestratigráfica formal constituinte de uma formação • Formação: unidade litoestratigráfica fundamental, identificada por suas características litológicas e posição estratigráfica • Grupo: associação de formações • Supergrupo: associação formal de grupos relacionados ou superpostos Camada A Camada é a unidade formal de menor hierarquia na classificação litoestratigráfica. Trata-se de um corpo de rocha em uma sucessão estratificada, distinguida litologicamente de rochas adjacentes. Camadas estratificadas (= laminadas) “Uma espessura de sedimentos depositada sob condições físicas essencialmente constantes”. Otto (1938) Camada Membro O Membro é sempre uma parte da formação. Trata-se de uma entidade que apresenta características litológicas próprias que permitem distingui-lo das partes adjacentes da formação. Membro Serrinha, Formação Rio do Rasto, Bacia do Paraná Membro O Membro é sempre uma parte da formação. Trata-se de uma entidade que apresenta características litológicas próprias que permitem distingui-lo das partes adjacentes da formação. Membro Morro Pelado, Formação Rio do Rasto, Bacia do Paraná Formação A Formação é a unidade fundamental da classificação estratigráfica formal. Caracteriza-se pela relativa uniformidade litológica, formando um corpo de preferência contínuo e mapeável em superfície e/ou subsuperfície. Estratificação cruzada de grande porte em arenitos eólicos da Formação Navajo, Grupo Glen Canyon. Parque Zion, EUA. Formação Uma formação pode conter entre seus limites: • rocha de um só tipo; • repetição de dois ou mais tipos litológicos; ou • Composição litológica heterogênea que constitua por si mesma um caráter distintivo em relação às unidades litoestratigráficas adjacentes. Uma formação pode ou não ser dividida parcial ou totalmente em membros formalmente designados. Grupo e Supergrupo O Grupo é a unidade litoestratigráfica formal de categoria superior à formação. Ele é formado pela associação de duas ou mais formações relacionadas por características ou feições litoestratigráficas comuns. O termo Supergrupo pode ser usado para vários grupos associados ou para grupos e formações associados, que tenham em comum propriedades litológicas significativas. Excepcionalmente, um grupo pode ser dividido em subgrupos. Complexo • O Complexo é composto pela associação de rochas de diversos tipos (sedimentares, ígneas ou metamórficas) e é caracterizada por litologias misturadas irregularmente por relações estruturais complexas. • Hierarquicamente o complexo pode ser equivalente a um grupo ou formação. Litoestratigrafia Unidades de alta frequência (>Membro) podem ser: • Contíguas: todas as rochas da unidade estão em contato físico, ao menos na base da sequência • Contemporêneas: contíguas no tempo Litoestratigrafia Litofácies As litofácies abrangem os aspectos litológicos e estruturais (excluindo seu conteúdo fóssil) do depósito buscando a definição dos processos que a geraram. Estrutura sedimentar + composição da rocha + geometria da camada = processo deposicional particular Relação processo/produto Litoestratigrafia Lei de Walther “As fácies que ocorrem em uma sucessão vertical conforme de estratos também ocorrem em ambientes lateralmente adjacentes.” → Fácies em ambientes costeiros podem mover-se em direção ao continente, ao mar ou permanecerem estáveis, devido à: • Aporte sedimentar • Nível relativo do mar • Soerguimento tectônico, subsidência, ou estabilidade • Nível relativo do mar constante Litoestratigrafia Litoestratigrafia • Transgressão: taxa de subida do nível relativo do mar supera a taxa de aporte sedimentar Litoestratigrafia • Regressão: taxa de aporte sedimentar supera a taxa de subida do nível relativo do mar Litoestratigrafia Pinch out Litoestratigrafia Camadas Guia Camadas guia são horizontes de mesma idade. Podem ser: • Cinzas Vulcânicas • Diamictitos • Tectitos • Eventos Bioestratigráficos • Limites Magnetoestratigráficos Litoestratigrafia Cinzas Vulcânicas - Tefroestratigrafia Litoestratigrafia Cinzas Vulcânicas - Tefroestratigrafia Litoestratigrafia Diamictitos Bioestratigrafia Ramo da Estratigrafia que trata da distribuição dos fósseis no registro estratigráfico e da organização dos estratos em unidades com base em seu conteúdo fossilífero. • A idade das camadas rochosas são definidas pela ajuda dos fósseis. • Fósseis-guia: são encontrados amplamente, em termos geográficos, e ocorrem durante um breve espaço de tempo e com um ótimo potencial de preservação → são características excepcionais para dar apoio e precisão durante a datação aproximada de estratos e camadas. Bioestratigrafia Princípio da Sucessão Faunística William Smith (1769-1839). Engenheiro e construtor de canais inglês. Considerado o fundador da Bioestratigrafia. Compreendeu que um determinado estrato é sempre encontrado na mesma ordem de superposição e contem os mesmos fósseis peculiares. Produziu mapas geológicos da Inglaterra, utilizando os fósseis para determinar a idade relativa dos depósitos sedimentares. Bioestratigrafia • Estratos sedimentares classificados por critérios paleontológicos; • Interessa apenas a variação do conteúdo fossilífero na sucessão de estratos; • A correlação dos estratos é feita pela conteúdo fossilífero → principalmente microfósseis; • Os estratos são agrupados em Biozonas, por diferentes critérios → processo de Zoneamento Bioestratigrafia Fóssil-guia • William Smith - Início de 1800: Fósseis sucedem um ao outro numa ordem definida e determinada. • Fóssil Guia: Larga ocorrência geográfica e existência por um curto tempo geológico.Bioestratigrafia Princípio da Sucessão Faunística • Diferentes unidades de rochas sedimentares superpostas contêm diferentes assembléias fósseis. • A idade de uma rocha pode ser inferida com base no seu conteúdo fossilífero. Bioestratigrafia Biozona Uma Biozona pode ser definida como um conjunto de estratos caracterizado pelo seu conteúdo fossilífero, que permite distinguí-lo dos estratos adjacentes. A definição de uma Biozona pode ser baseada na: • Identificação de um ou mais taxa e suas abundâncias relativas; • Feições morfológicas específicas de um dado grupo fóssil, ou variações em outras características relacionadas ao conteúdo e a distribuição dos fósseis nos estratos. Bioestratigrafia Biozona Os dois principais atributos de uma Biozona são: • Independência das unidades litoestratigráficas, ou seja, os limites de uma biozona podem ou não coincidir com os limites das unidades litoestratigráficas, não apresentando quaisquer relações com estes; • Independência das unidades cronoestratigráficas, uma vez que os limites da maioria das unidades bioestratigráficas são conceitualmente diácronos, devido às mudanças de fácies deposicionais, variação nas condições de fossilização, tempo de migração e diferenças biogeográficas. • Os limites laterais de uma dada biozona são definidos com base na distribuição biogeográfica dos taxa que a caracterizam, e os limites verticais dependem do alcance estratigráfico dos referidos taxa. Bioestratigrafia Classes de Unidades Bioestratigráficas • Biohorizonte → Limite estratigráfico, superfície ou intervalo ao longo da qual há uma mudança significativa de caráter bioestratigráfico. • Subzona → Subdivisão de uma zona. • Zona → Conjunto de estratos caracterizado por seu conteúdo fossilífero. Corresponde à unidade bioestratigráfica básica. • Superzona → Agrupamento de duas ou mais biozonas que apresentam atributos bioestratigráficos relacionados. • Interzona → Intervalo afossilífero situado entre duas biozonas sucessivas. • Intrazona → Intervalo estéril situado dentro de uma dada biozona. Bioestratigrafia Zoneamento Bioestratigráfico • Procedimentos: – Reconhecer os estratos; – Identificar os fósseis de cada estrato; – Construir uma coluna completa da área de estudo; – Determinar a distribuição vertical de cada fóssil (= identificar a amplitude temporal do fóssil); – Criar Zonas Bioestratigráficas; – Correlacionar com a litologia (= tipo de rocha) e tempo. Bioestratigrafia Zoneamento Bioestratigráfico Bioestratigrafia Tipos de unidades Bioestratigráficas • Zona de Amplitude – Conjunto de estratos contidos no intervalo dos alcances estratigráfico e geográfico conhecidos de um táxon particular, ou seja, entre seus primeiro e último aparecimento globais. Bioestratigrafia Tipos de unidades Bioestratigráficas Zona de Amplitude local ou Telizona – Representa o conjunto de estratos correspondentes ao intervalo entre o alcance estratigráfico local de um determinado táxon. Bioestratigrafia Tipos de unidades Bioestratigráficas Zona de Concorrência – Conjunto de estratos que engloba a interseção dos alcances estratigráficos de dois taxa. • Os limites deste tipo de biozona são marcados, em qualquer seção estratigráfica, pela ocorrência estratigráfica mais inferior do táxon com alcance mais alto, e a ocorrência estratigráfica mais superior do táxon com alcance mais baixo Bioestratigrafia Tipos de unidades Bioestratigráficas • Zona de Intervalo – Conjunto de estratos entre dois biohorizontes especificados. • Este tipo de zona é definido e identificado com base nos seus biohorizontes limitantes. Bioestratigrafia Tipos de unidades Bioestratigráficas • Zona de Assembleia ou de Associação – conjunto de estratos caracterizado pela ocorrência de três ou mais taxa em uma assembléia natural, que o distingue dos estratos adjacentes. • Os limites de uma zona de assembléia são os biohorizontes que marcam a ocorrência da associação que a define. Bioestratigrafia Tipos de unidades Bioestratigráficas • Zona de Abundância – Conjunto de estratos nos quais a abundância de um táxon particular ou de um dado grupo de taxa é significativamente maior do que o usual ao longo da seção. Bioestratigrafia Zoneamento Bioestratigráfico • As diferentes estratigrafia (Lito e Bio) são independentes; • Podem ser feitos vários zoneamentos estratigráficos Bioestratigrafia e Datação Relativa Bioestratigrafia Vantagens da Datação Paleontológica Definição de Paraconformidades Bioestratigrafia Alguns grupos fósseis de maior aplicação bioestratigráfica Ocorrem em diferentes intervalos estratigráficos e em diferentes contextos geológicos (em fácies distintas), os fósseis mais úteis do ponto de vista bioestratigráfico, ou seja, os que mais se aproximam do ideal acima enunciado, podem corresponder a grupos biológicos distintos. Alguns exemplos são: Trilobitas (artrópodes marinhos) - Muito empregados na biostratigrafia de estratos geológicos marinhos do Paleozóico, especialmente do Cambriano-Ordoviciano. Bioestratigrafia Alguns grupos fósseis de maior aplicação bioestratigráfica • Amonites (moluscos cefalópodes) – muito importantes para a biostratigrafia de camadas geológicas marinhas do Mesozóico, especialmente do Jurássico e do Cretáceo. • Plantas pteridófitas (Samambaias, avencas, xaxins e cavalinhas) – empregados na biostratigrafia de camadas geológicas paleozóicas, particularmente Carbonífero e do Permiano. Bioestratigrafia Alguns grupos fósseis de maior aplicação bioestratigráfica • Braquiópodes (Filo Brachiopoda) - Muito úteis para a biostratigrafia de estratos geológicos marinhos do Paleozóico. • Rudistas – Grupo extinto de bivalves. utilizados na biostratigrafia de camadas geológicas marinhas do Mesozóico, em particular do Cretáceo. Bioestratigrafia Alguns grupos fósseis de maior aplicação bioestratigráfica • Microfósseis (organismos microscópicos) - são os mais utilizados em bioestratigrafia por fornecerem maior resolução temporal. Entre os principais grupos de microfósseis estão: • Palinomorfos (polens, esporos, acritarcas, dinoflagelados, quitinozoários) – empregados em seções marinhas e não-marinhas do Paleozóico ao Recente. Bioestratigrafia Alguns grupos fósseis de maior aplicação bioestratigráfica • Ostracodes (crustáceos) – empregados em seções marinhas e não-marinhas do Ordoviciano ao Recente. • Nanofósseis Calcários (conjunto de partículas fósseis carbonáticas, com dimensões inferiores a 50 µm) – dividem-se em duas grandes categorias, os cocólitos e as formas associadas e são empregados em depósitos marinhos do neo-Triássico ao Recente. Bioestratigrafia Alguns grupos fósseis de maior aplicação bioestratigráfica • Foraminíferos Planctônicos (protistas) – muito empregados na bioestratigrafia de depósitos marinhos do Jurássico Superior ao Recente. • Radiolários - utilizados em seções marinhas do Cambriano ao Recente, em particular no Meso-Cenozóico. Correlações Bio- e Litoestratigráficas Contato (limite) • Correlação de camadas com mesma litologia em áreas geográficas distintas Correlações Bio- e Litoestratigráficas Litologicamente equivalentes → Camadas B e Y Somente com base na litologia, não é possível fazer a correlação com as camadas adjacentes → Aqui entra em cena a Bioestratigrafia Fósseis idênticos → Camadas A e W. Mesmo possuindo litologias diferentes, possuem os mesmo fósseis → depositadas no mesmo tempo → Isócronas Correlações Bio- e Litoestratigráficas Contato inferido → Ocorre quando não é possível correlacionar uma unidade com outra lateralmente. Camada X → Não possui correspondente litoestratigráfico na seção 3. Porém, possui fósseis idênticos. Camadas X e B possuem amesma idade. Correlações Bio- e Litoestratigráficas Camadas L e S possuem litologias e fósseis idênticos. Observar camadas M e N e suas correlações com T. Camadas M e T possuem fósseis idênticos, enquanto que N não possui fósseis. Isto significa que seguramente M, N e T possuem a mesma idade, porém a camada M diminui de espessura e “desaparece” no sentido da coluna 6
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