Estudo geotécnico de dois taludes da formação serra geral, RS

Esta dissertação de mestrado apresenta um estudo sobre dois taludes coluvionares localizados na região nordeste do Rio Grande do Sul, inseridos no contexto geológico da Formação Serra Geral. Estes taludes apresentam características e comportamento geotécnico distintos. O objetivo desta dissertação é obter parâmetros de condutividade hidráulica e resistência ao cisalhamento dos solos presentes nos dois taludes, a fim de entender os diferentes processos de ruptura observados. Um dos taludes, denominado talude de Canastra, apresenta um processo de rastejo; este talude tem uma inclinação bastante suave e apresenta uma camada de colúvio sobre um solo residual de basalto vesicular. O talude de Canastra apresenta uma camada de transição entre o colúvio e o solo residual; os ensaios de condutividade hidráulica realizados em campo mostraram que esta camada é menos permeável do que o colúvio e o solo residual, formando uma camada quase impermeável e criando condições para a formação de dois níveis freáticos neste talude. Nos solos deste talude foi detectada a presença significante de argila expansiva (montmorilonita). O outro talude estudado, denominado de talude da rodovia RS470, apresentou uma ruptura abrupta após um período de intensa chuva. Este talude apresenta uma inclinação bastante íngreme e um solo coluvionar assente diretamente sobre basalto alterado. A condutividade hidráulica deste colúvio é bastante elevada. O colúvio apresenta pouca argila expansiva, sendo formado essencialmente por caulinita. Os ensaios ring shear, realizados para a obtenção de parâmetros de resistência ao cisalhamento residual nos solos dos dois taludes, apresentaram valores muito baixos de φr, inferiores a 10° Valores semelhantes foram encontrados por Pinheiro (2000) e Rigo (2000) em solos residuais de basalto da Formação Serra Geral. Foram realizadas simulações numéricas de fluxo d’água e de estabilidade destes taludes, na tentativa de verificar as condições em que aconteceram os escorregamentos.

Mineralogia, intemperismo e comportamento geotécnico de solos saprolíticos de rochas vulcânicas da formação Serra Geral

Os solos residuais tropicais são formados principalmente através do intemperismo químico das rochas. As características destes solos também podem ser influenciadas por processos pedogenéticos. Solos residuais fortemente intemperizados, que apresentam influência pedogenética significativa, são denominados solos lateríticos ou solos com comportamento laterítico. Por outro lado, os solos residuais menos intemperizados, onde a estrutura e a fábrica da rocha de origem ainda podem ser identificadas, são denominados solos saprolíticos. Esta tese compreende um estudo abrangente e aprofundado sobre a mineralogia, o intemperismo e o comportamento mecânico de solos saprolíticos de rochas básicas e ácidas da Formação Serra Geral no estado do Rio Grande do Sul. O estudo foi realizado através de análises petrográficas das rochas e solos saprolíticos correspondentes, análises de fluorescência e difração de raios-X, caracterização geotécnica, ensaios edométricos, ensaios de cisalhamento direto convencionais e especiais, ensaios ring shear, ensaios triaxiais isotrópicos, CID e K0, e microscopia eletrônica. Os resultados obtidos mostram que os solos estudados podem ser definidos como solos estruturados. Sua estrutura é formada durante o processo de intemperismo químico, caracterizado como um processo isovolumétrico de substituição pseudomórfica de minerais primários por argilominerais e hidróxidos de ferro. Devido às diferentes composições mineralógicas das rochas de origem, argilominerais do grupo das esmectitas predominam em solos saprolíticos de rochas básicas, enquanto argilominerais do grupo das caulinitas são predominantes em solos saprolíticos de rochas ácidas. O comportamento mecânico dos solos estudados é afetado significativamente pela estrutura, antes e após a ruptura O comportamento pré-ruptura é controlado pela estrutura, seguindo genericamente o padrão proposto por Leroueil & Vaughan (1990), com pequena influencia da mineralogia. A resistência ao cisalhamento residual dos solos estudados é significativamente afetada pela mineralogia. Os valores de φ’r obtidos das envoltórias residuais variaram entre 7,6º e 13,6º para os solos saprolíticos de rochas básicas, enquanto os solos saprolíticos de rochas ácidas apresentaram valores de φ’r variando entre 16,5º e 27,2º. O comportamento pós-ruptura, especialmente a grandes deslocamentos, está associado à degradação de partículas e agregados durante o cisalhamento. Este mecanismo, juntamente com a proporção relativa entre partículas lamelares e maciças do solo, controla o tipo de comportamento do solo na mobilização da resistência residual (turbulento, transicional ou deslizante). A intensidade da degradação depende do grau de intemperismo, da estrutura do solo e da tensão normal. O grau de intemperismo e a estrutura determinam a resistência das partículas e agregados, e conseqüentemente sua suscetibilidade à degradação mecânica durante o cisalhamento sob um determinado nível de tensão normal.

As rochas intrusivas da Formação Serra Geral na Porção leste da Bacia do Paraná no Estado de São Paulo: Aspectos petrográficos e geoquímicos - Resultados preliminares

The purpose of this paper is to present preliminary aspects of the petrography and chemistry of intrusive rocks (sills and dykes) from the eastern portion of the Parana Basin in the State of Säo Paulo. Data from 80 samples of the region show a subaphyric and subophitic nature and have plagioclase (25-50%), augite (3-39%), pigeonite (0-10%) and magnetite (4-20%) as an essential minerals. Apatite and quartz are present as accessory minerals. The geochemical data of intrusive rocks show a basic to intermediate composition (48% < SiO 2 < 56%) and a high Ti nature (TiO 2 > 2%). Based on the minor and trace composition of the intrusive rocks, two different magma types were recognized, named Paranapanema and Pitanga. The spatial distribution of these magma types is not alleatory in the studied region. The intrusive rocks of Pitanga magma type are displayed in the Campinas-Paulinia region, while the Paranapanema magma type cover a large region above that one, between Rio Claro and Cajuru. Furthermore, the chemical composition of the lava flows of the Serra Geral Formation, sampled in this work, reveals a magma of Urubici type. So, the intrusive rocks of the eastern portion of the of State Säo Paulo are not the extension of the lava flows, or they aren't a portions which don't reach the surface.

Geologia e litogeoquímica da formação serra geral nos estados de mato grosso e mato grosso do sul

The basalts of the Formação Serra Geral in Parana Basin in the Mato Grosso do Sul and Mato Grosso states cover an area of 180,000 km2. They rest on the Botucatu sandstones and they are recovered by the sedimentary rocks of Bauru and Caiuá Groups. The mineralogical composition of these rocks are plagioclase (40%-55%), clinopyroxenes (19%-40%; augite and pigeonite), opaque minerals (2%-10%; magnetite and ilmenite) and olivine (1.5%). Geochemical data show two different types of basalts, named ATi-Pitanga (2.6% < TiO2 < 4.2%; 396 ppm < Sr < 438 ppm) and BTi-Ribeira (1.7% TiO2 <2.4%, 246 ppm < Sr < 286 ppm). In general, ATi-Pitanga have gently higher La/Yb(n) (6,1 ± 1,5ppm) than those BTi-Ribeira (5.6 ± 1,7ppm). The geochemical differences between ATi-Pitanga and BTi-Ribeira probably are related to different degrees of partial melt of a same mantle source, or to different mantle sources. The field relations show that BTi-Ribeira is displaced towards the north-western margin of the Paraná Basin and the thickness of lava flows increases towards the Paraná Graben, suggesting that ATi-Pitaga overlies BTi-Ribeira.

A formação Serra Geral na porção centro-norte do estado de São Paulo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação da taxa de remoção de material dissolvido devido ao intemperismo químico da formação Serra Geral na bacia do Ribeirão Preto

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Rochas basálticas da formação serra geral no município de Araçatuba, estado de São Paulo

Pós-graduação em Geologia Regional - IGCE

Quimioestratigrafia em basaltos da Formação Serra Geral (Bacia do Paraná) nas regiões centro-oeste de São Paulo e oeste do Paraná: resultados preliminares

A Província Magmática do Paraná-Etendeka, ou ainda Formação Serra Geral assim definida na estratigrafia da Bacia do Paraná, constitui um dos maiores registros vulcânicos em área continental do planeta. O grande volume de magma é evidenciado não só pelas rochas expostas, que contemplam o sul e parte do sudeste brasileiro, mas também pela forte heterogeneidade geoquímica e petrográfica das rochas básicas, intermediárias e ácidas, que integram a placa Sul-Americana. Os trabalhos que abordam a caracterização geoquímica dos diferentes tipos de magmas, obtidos por meio de coleta sistemática de superfície são bastante abundantes, porem pouco são aqueles que abordam a quimioestratigrafia dos basaltos por meio de poços de sondagem buscando as relações estratigráficas aplicadas ao entendimento da evolução dos diferentes tipos de magmas, fontes, intervalo de idades e variações petrográficas sem a influência direta de falhas tectônicas que interferiam no aspecto fidedigno dos dados. Com isso, este trabalho em andamento, com 15 sequencias vulcânicas completas obtidas por meio de poços de sondagem nos estados de São Paulo e Paraná, com até 1156 metros de espessura, são investigados para elementos maiores, traços, terras-raras, isótopos (Pb, Sr e Nd) e idades (Ar-Ar) buscando a compreensão de processos de diferenciação magmática in situ e até mesmo considerações sobre o grau de fusão, fontes mantélicas envolvidas, correlação com a parte sul da província magmática e relação com a fase rifte da placa sul-americana. Os resultados, ainda que preliminares, mostraram que a média da espessura de cada pulso magmático é de 35 metros de rocha basáltica variando de 2 até 90 metros, sendo que a pilha mais profunda alcança 970 metros na região noroeste do estado de São Paulo podendo chegar até 1200 se for considerado a espessura dos sills intrudidos nos sedimentos paleozoicos sotopostos. Já os dados geoquímicos mostraram que as regiões investigadas são compostas exclusivamente por basaltos toleíticos do tipo alto-Ti, com concentrações em TiO2 variando entre 1,77% e 3,66% e MgO de 2,88% até 4,95%, podendo ser divididos em dois subtipos distintos, denominados de Pitanga e Paranapanema conforme classificação de Peate et al. (1992). O primeiro está enriquecido em Nb (8%), K (9%), La (11%), Ce (18%), P (8%), Nd (20%), Zr (19%), Sm (17%), Eu (15%) e Ti (15%) em relação ao segundo. Também é possível verificar que os magmas se alternam na posição estratigráfica sendo iniciado pelo tipo Pitanga (em contato direto com os arenitos eólicos da Formação Botucatu) seguindo pelo magma Paranapanema onde o primeiro, em espessura, e dominante em 60% em relação ao segundo. Por fim, mesmo que o trabalho ainda esteja em fase inicial, é possível concluir que os basaltos investigados podem ter sido abastecidos por mais de uma câmara magmática, que extravasaram suas lavas em épocas distintas, iniciando com basaltos do tipo Pitanga, em contato com os arenitos da Formação Botucatu, e encerrando a pilha edificada com aqueles do tipo Paranapanema.

Classificação hidroquímica das águas subterrâneas do Aquífero Serra Geral na porção centro norte do estado de São Paulo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Gamma-ray spectrometry signature of main volcanic rocks of Serra Geral formation: preliminary results

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudos sedimentológicos e o contexto estrutural da formação Serra do Martins, nos platôs de Portalegre, Martins e Santana/RN

This dissertation deals with sedimentological and structural framework of the siliciclastic rock of the Serra do Martins Formation (FSM) in the Portalegre, Martins and Santana plateau, located to the south of Potiguar Basin, in the southwest and central Rio Grande do Norte state. This formation, regarded as of Oligo-Miocene age based on intrusive relations of the Miocene Macau volcanics, has a still disputable age due to the lack of appropriate bio and/or chronostratigraphic markers. The FSSM deposits crop out along 650 to 750 m high plateau, as a remanescent sedimentary cover directly overlying topographically uplifted pre-cambrian crystalline rocks. During the last decades, these deposits were interpreted according to a Tertiary paleoclimatic evolutionary model, associated to pedogenetic processes. The sedimentological characterization of the FSM was done through a detailed study of its facies, petrography and diagenetic features. The facies study was based on description of field relations, textures and structures, the piling up of the strata and their lateral variations. The FSM was deposited by an anastomosing to coarse-meandering fluvial system, including deposits of lag, cannel-fill, ouver-bank and flood plain. The petrographic composition of the sediments, coupled to their facies and paleocurrent directions, suggest a rather distal sourcearea, to the south of the present plateau. The diagenetic study identified an incipient grain mechanical compaction, pronounced dissolution of the framework, matrix and/or cement components, intense precipitation of kaolinite, silic and, eventually, iron oxides, besides mechanical infiltration of the clays. Most of these events, regarded in the literature as associated to near-surface conditions (eo or telodiagenesis), indicate the FSM sediments were never deeply buried. Topographic relations along longitudinal and transversal sections reaching the Potiguar Basin to the north identified regional dips that allow to discuss stratigraphic correlations between the FSM and the basin formations. The sedimentological features of the different units and the intrusive relations of the Macau volcanics were also considered in these correlations,which support the Oligo-Miocene age previously accepted for the FSM. Concerning the tectonic framework of the FSM, this work investigated the pre-cambrian to cretaceous heritage and the cenozoic deformation, allowing the recognition of pre-, sin and post-FSM structures. The crystalline basement, belonging to the Seridó Belt, displays NE and WNW foliation trends related to the Brasiliano-age ductile shear zones. In this terrain, brittle-ductile and brittle NE- and NW-trending structures, associated with extensional joints filled with pegmatites and quartz veins, are related to an E-W compression by the end of Brasiliano Cycle. The E-W joints and NE-trending fractures were reactivated by N-S to N-S to NW extension during late Jurassic to Cretaceous times, controlling the emplacement of the Rio Ceará-Mirim basic dyke swarm and the opening of the Potiguar rift basin

Caracterização geológica da ocorrência de óleo na Formação Rio Bonito associada a um modelo não convencional de geração

O trabalho teve como escopo a caracterização geológica, em termos estruturais e estratigráficos, do sistema petrolífero responsável pela ocorrência de óleos encontrados na Formação Rio Bonito, na região carbonífera de Santa Catarina. Atualmente, especula-se que a assinatura geoquímica destes óleos relaciona-se à Formação Irati associado a um modelo não convencional de geração, vinculando a maturação térmica à intrusão de diabásio, devido a um soterramento insuficiente da rocha geradora. Como a Formação Irati encontra-se posicionada estratigraficamente acima da Formação Rio Bonito, o sistema está associado a um forte controle estrutural para o modelo de migração. A preparação de um mapa geológico integrado para a área de estudo envolvendo dados geológicos de campo, dados aeromagnetométricos e informações de furos de sondagem permitiu um entendimento mais aprofundado do arcabouço tectônico-estratigráfico da região. Seções geológicas mostraram a presença de falhas de grandes rejeitos que promoveram um sistema de Horsts e Grabens relacionados às NE-SW e secundariamente a falhas E-W, que permitiram a colocação da Formação Irati em contato lateral ou em um posicionamento abaixo da Formação Rio Bonito. A partir das seções cronoestratigráficas elaboradas foi possível reconhecer prováveis selos, trapas estratigráficos e estruturais, associados ao sistema petrolífero Irati-Rio Bonito. A análise geoquímica (isótopos e biomarcadores) dos óleos coletados na Formação Rio Bonito apontaram que os mesmos estão associadas aos folhelhos do Membro Assistência da Formação Irati, por possuírem uma razão pristano/fitano menor que 1, gamacerano, e a presença de isoprenóides pentametileicosano (i-25) e esqualano (i-30). A partir de análises geoquímicas realizadas em extratos orgânicos extraídos de folhelhos da Formação Irati intrudidos por diabásio, obteve-se valores da relação entre biomarcadores correspondentes e valores de Ro que indicam que foi alcançado o pico de geração de óleo. Contudo, não há registro na área de estudo de um soterramento suficiente que favorecesse essa situação, levando-nos, assim, a acreditar em um modelo de geração não convencional, por meio da intrusão de diabásio nas rochas geradoras. O arcabouço estrutural e os óleos estudados na região sugerem um processo migratório de sudoeste para o nordeste, ao longo de um sistema de falhas NE-SW, encontradas na região, que foram geradas anteriormente ou concomitantemente ao derrame basáltico associado à Formação Serra Geral.

Palaeomagnetism of the Mesozoic Serra Geral Formation, southern Brazil

Palaeomagnetic results from 20 volcanic sequences and 11 intrusive bodies (sills and dykes) of the Serra Geral Formation (Paraná Basin) are reported in this paper. The sequences are widespread all over the basin, while sills and dykes (Ponta Grossa arch) come from the northeastern portion. Three mean palaeomagnetic poles were computed for the Serra Geral Formation, which account for a time interval of ∼ 15 Ma. Pole SG1 is located at 85°S,108°E (α95 = 1.1°, N = 18) and represents the main phase of the magmatic activity in the basin, with a mean age of ∼ 135 Ma. Pole SG2 is located at 82°S,38°E (α95 = 7.8°, N = 2) and represents a younger magmatic phase, with an associated age of ∼ 130 Ma. Pole SG3 (72°S,37°E; α95 = 6.8°, N = 10) is the youngest pole. It is computed from the intrusive rocks and its age is assumed to be not younger than 118 Ma, the lower limit of the 'Cretaceous normal magnetic interval'. These three poles describe a shifting path, which suggest that the South American platform moved ∼ 5° southwards and rotated ∼ 10° clockwise during the Lower Cretaceous, preceding the South Atlantic opening. © 1990.

Caracterizacao litoquimica e aspectos petrologicos de rochas vulcanicas da Formacao Serra Geral: regiao centro-sul do Estado do Parana

This work defines the main volcanic types of Central-Southern Parana State (Serra Geral Formation), their stratigraphic relations, and which petrological process are able to explain the observed volcanic associations. -from English summary