Paleoambiente e diagênese da formação Itaituba, carbonífero da bacia do Amazonas, com base em testemunho de sondagem, região de Uruará, Pará

A Formação Itaituba de idade carbonífera representa a sedimentação carbonática de depósitos transgressivos do Grupo Tapajós da Bacia do Amazonas. A sucessão Itaituba é interpretada como depósitos de planície de maré mista, constituídos de calcários fossilíferos, dolomitos finos, arenitos finos a grossos e subordinadamente siltitos avermelhados, evaporitos e folhelhos negros. A análise de fácies e microfácies do testemunho de sondagem da região de Uruará, Estado do Pará, permitiu individualizar dezenove fácies agrupadas em cinco associações: planície de maré (AF1), canal de maré (AF2), laguna (AF3), barra bioclástica (AF4) e plataforma externa (AF5). AF1 é composta por arenito fino com rip-up clasts e gretas de contração, marga com grãos de quartzo e feldspato, dolomudstone laminado com grãos terrígenos e dolomito fino silicificado, com intercalação de argilito com grãos de quartzo disseminados, dolomitizado e localmente com sílica microcristalina. AF2 consiste em arenito médio a grosso com estratificação cruzada acanalada, recoberta por filmes pelíticos nos foresets, arenito muito fino a fino com acamamento wavy, siltito laminado com falhas sinsedimentares e acamamento convoluto. AF3 é constituída de siltito vermelho maciço, mudstone com fósseis, floatstone com braquiópodes e pirita disseminada e mudstone maciço com frequentes grãos de quartzo. AF4 e AF5 exibem abundantes bioclastos representados por espinhos e fragmentos de equinodermas, conchas, fragmentos e espinhos de braquiópodes, ostracodes, foraminíferos, algas vermelhas e conchas de bivalves. AF4 é formada por grainstone oolítico fossilífero e grainstone com terrígenos principalmente grãos de quartzo monocristalino e AF5 se compõe de wackestone fossilífero, wackestone com terrígenos e mudstone maciço com grãos de quartzo monocristalino. Subarcósios (AF1), arcósios (AF2) e arcósios líticos (AF2) são os tipos de arenitos da sucessão Itaituba e apresentam como principais constituintes grãos de quartzo monocristalino e policristalino, K-feldspato, plagioclásio, pirita, muscovita detrítica, fragmento de rocha pelítica, metamórfica e chert e raros bioclastos. O cimento é de calcita espática não ferrosa, óxido/hidróxido de ferro e sobrecrescimento de sílica. A porosidade é intergranular, móldica e às vezes alongada, sem permeabilidade perfazendo até 11% da rocha. Os processos diagenéticos dos arenitos são compactação física, sobrecrescimento de sílica, cimentação de calcita, formação de matriz diagenética, compactação química, substituição de grãos, autigênese de pirita, formação de óxido/hidróxido de ferro e alteração do plagioclásio. Os processos diagenéticos dos carbonatos são: micritização, neomorfismo, colomitização, fraturamento, compactação química, cimentação de calcita, dissolução secundária e autigênese de minerais. A sucessão da Formação Itaituba representa um sistema de laguna/planície de maré ligada a uma plataforma marinha carbonática. Planícies de maré desenvolveram-se nas margens das lagunas e eram periodicamente supridas por influxos de terrígenos finos (silte) que inibiam a precipitação carbonática. Barras bioclásticas eram cortadas por canais de maré (inlet) que conectavam a laguna com a plataforma rasa rica em organismos bentônicos.

ABSTRACT: The Carboniferous Itaituba Formation represents expressive retrograding carbonate sedimentation included in the sedimentary evolution of the Tapajós Group of the Amazonas basin. These carbonate consist of fossiliferous limestones, fine grained dolostones, fine to coarse grained sandstones and subordinate reddish siltstones, black shales and evaporites. Facies and microfacies analysis of drill cores from the Uruará region, State of Pará , allowed to individualize nineteen facies grouped into five facies associations : tidal plain ( FA1 ) , tidal channel ( FA2 ), lagoon ( FA3 ), bioclastic bar ( FA4 ) and outer shelf ( FA5 ). FA1 is composed of fine grained sandstone with rip-up clasts and mud cracks , marl with quartz and feldspar grains, laminated dolomudstone with fine terrigenous grains and silicified dolostone with intercalation of mudstone and disseminated quartz grains dolomitized and locally with microcrystalline quartz. FA2 consists of medium to coarse grained sandstone with trough cross-bedding and mud drapes on foresets, very fine to fine grained sandstone with wavy bedding, laminated siltstone, synsedimentary faults and convolute lamination. FA3 consists of massive red siltstone, mudstone with fossils, brachiopods and floatstone with disseminated pyrite and massive mudstone with frequent quartz grains. AF4 and AF5 exhibit abundant bioclasts represented by spines and fragments of echinoderms, shells, spines and fragments of brachiopods, ostracods, foraminifera, red algae and bilvave shells. AF4 consists of fossiliferous oolitic grainstone and grainstone with terrigenous grains, mainly monocrystalline quartz grains and the AF5 consists of fossiliferous wackestone, wackestone with terrigenous grains and massive mudstone with monocrystalline quartz grains. Subarkoses (AF1), arkoses (AF2) and lithic arkoses (AF2) predominate in the Itaituba Formation and are composed by of polycrystalline and monocrystalline quartz grains, K-feldspar, plagioclase, pyrite, detrital muscovite, mudstone, metamorphic and chert fragments and rare bioclasts. The cement is of nonferrous calcite, iron oxides/hydroxides, silica overgrowth and intergranular, moldic and sometimes elongated porosities reaching up to 11 % of the rock. The diagenetic processes in sandstone are physical compaction, quartz overgrowth, non-ferrous calcite cementation, chemical compaction, grain replacement, pyrite autigenesis, formation of iron oxides/hydroxides and alteration of plagioclase. The diagenetic processes in carbonates are: micritization, neomorphism, dolomitization, fracturing, chemical compaction, calcite cementation, secondary dissolution and mineral autigenesis. The Itaituba succession is interpreted as a lagoon/tidal flat system linked to the marine carbonate platform. Tidal flats developed on the margins of the lagoons were periodically supplied by fine (silt) terrigenous influxes that inhibited the carbonate precipitation. Bioclastic bars were cut by tidal channels (inlet) connected the lagoon with the shallow platform rich in benthic organisms.