Identifying and interpreting stratification in sedimentary rocks on Mars : insight from Rover and orbital observations and terrestrial field analogs

Sedimentary rocks on Mars provide insight into past aqueous and atmospheric processes, climate regimes, and potential habitability. The stratigraphic architecture of sedimentary rocks on Mars is similar to that of Earth, indicating that the processes that govern deposition and erosion on Mars can be reasonably inferred through reference to analogous terrestrial systems. This dissertation aims to understand Martian surface processes through the use of (1) ground-based observations from the Mars Exploration Rovers, (2) orbital data from the High Resolution Imaging Science Experiment onboard the Mars Reconnaissance Orbiter, and (3) the use of terrestrial field analogs to understand bedforms and sediment transport on Mars. Chapters 1 and 2 trace the history of aqueous activity at Meridiani Planum, through the reconstruction of eolian bedforms at Victoria crater, and the identification of a potential mudstone facies at Santa Maria crater. Chapter 3 uses Terrestrial Laser Scanning to study cross-bedding in pyroclastic surge deposits on Earth in order to understand sediment transport in these events and to establish criteria for their identification on Mars. The final chapter analyzes stratal geometries in the Martian North Polar Layered Deposits using tools for sequence stratigraphic analysis, to better constrain past surface processes and past climate conditions on Mars.

Constraints on the carbon cycle and climate during the early evolution of animals

One of the greatest challenges in science lies in disentangling causality in complex, coupled systems. This is illustrated no better than in the dynamic interplay between the Earth and life. The early evolution and diversification of animals occurred within a backdrop of global change, yet reconstructing the potential role of the environment in this evolutionary transition is challenging. In the 200 million years from the end-Cryogenian to the Ordovician, enigmatic Ediacaran fauna explored body plans, animals diversified and began to biomineralize, forever changing the ocean's chemical cycles, and the biological community in shallow marine ecosystems transitioned from a microbial one to an animal one.

In the following dissertation, a multi-faceted approach combining macro- and micro-scale analyses is presented that draws on the sedimentology, geochemistry and paleontology of the rocks that span this transition to better constrain the potential environmental changes during this interval.

In Chapter 1, the potential of clumped isotope thermometry in deep time is explored by assessing the importance of burial and diagenesis on the thermometer. Eocene- to Precambrian-aged carbonates from the Sultanate of Oman were analyzed from current burial depths of 350-5850 meters. Two end-member styles of diagenesis independent of burial depth were observed.

Chapters 2, 3 and 4 explore the fallibility of the Ediacaran carbon isotope record and aspects of the sedimentology and geochemistry of the rocks preserving the largest negative carbon isotope excursion on record---the Shuram Excursion. Chapter 2 documents the importance of temperature, fluid composition and mineralogy on the delta 18-O min record and interrogates the bulk trace metal signal. Chapter 3 explores the spatial variability in delta 13-C recorded in the transgressive Johnnie Oolite and finds a north-to-south trend recording the onset of the excursion. Chapter 4 investigates the nature of seafloor precipitation during this excursion and more broadly. We document the potential importance of microbial respiratory reactions on the carbonate chemistry of the sediment-water interface through time.

Chapter 5 investigates the latest Precambrian sedimentary record in carbonates from the Sultanate of Oman, including how delta 13-C and delta 34-S CAS vary across depositional and depth gradients. A new model for the correlation of the Buah and Ara formations across Oman is presented. Isotopic results indicate delta 13-C varies with relative eustatic change and delta 34-S CAS may vary in absolute magnitude across Oman.

Chapter 6 investigates the secular rise in delta 18-Omin in the early Paleozoic by using clumped isotope geochemistry on calcitic and phosphatic fossils from the Cambrian and Ordovician. Results do not indicate extreme delta 18-O seawater depletion and instead suggest warmer equatorial temperatures across the early Paleozoic.

Geological evolution of two crustal scale shear zones. Part I. The Rand thrust complex, northwestern Mojave Desert, California. Part II. The Magdalena metamorphic core complex, north central Sonora, Mexico

The geology and structure of two crustal scale shear zones were studied to understand the partitioning of strain within intracontinental orogenic belts. Movement histories and regional tectonic implications are deduced from observational data. The two widely separated study areas bear the imprint of intense Late Mesozoic through Middle Cenozoic tectonic activity. A regional transition from Late Cretaceous-Early Tertiary plutonism, metamorphism, and shortening strain to Middle Tertiary extension and magmatism is preserved in each area, with contrasting environments and mechanisms. Compressional phases of this tectonic history are better displayed in the Rand Mountains, whereas younger extensional structures dominate rock fabrics in the Magdalena area.

In the northwestern Mojave desert, the Rand Thrust Complex reveals a stack of four distinctive tectonic plates offset along the Garlock Fault. The lowermost plate, Rand Schist, is composed of greenschist facies metagraywacke, metachert, and metabasalt. Rand Schist is structurally overlain by Johannesburg Gneiss (= garnet-amphibolite grade orthogneisses, marbles and quartzites), which in turn is overlain by a Late Cretaceous hornblende-biotite granodiorite. Biotite granite forms the fourth and highest plate. Initial assembly of the tectonic stack involved a Late Cretaceous? south or southwest vergent overthrusting event in which Johannesburg Gneiss was imbricated and attenuated between Rand Schist and hornblende-biotite granodiorite. Thrusting postdated metamorphism and deformation of the lower two plates in separate environments. A post-kinematic stock, the Late Cretaceous Randsburg Granodiorite, intrudes deep levels of the complex and contains xenoliths of both Rand Schist and mylonitized Johannesburg? gneiss. Minimum shortening implied by the map patterns is 20 kilometers.

Some low angle faults of the Rand Thrust Complex formed or were reactivated between Late Cretaceous and Early Miocene time. South-southwest directed mylonites derived from Johannesburg Gneiss are commonly overprinted by less penetrative north-northeast vergent structures. Available kinematic information at shallower structural levels indicates that late disturbance(s) culminated in northward transport of the uppermost plate. Persistence of brittle fabrics along certain structural horizons suggests a possible association of late movement(s) with regionally known detachment faults. The four plates were juxtaposed and significant intraplate movements had ceased prior to Early Miocene emplacement of rhyolite porphyry dikes.

In the Magdalena region of north central Sonora, components of a pre-Middle Cretaceous stratigraphy are used as strain markers in tracking the evolution of a long lived orogenic belt. Important elements of the tectonic history include: (1) Compression during the Late Cretaceous and Early Tertiary, accompanied by plutonism, metamorphism, and ductile strain at depth, and thrust driven? syntectonic sedimentation at the surface. (2) Middle Tertiary transition to crustal extension, initially recorded by intrusion of leucogranites, inflation of the previously shortened middle and upper crustal section, and surface volcanism. (3) Gravity induced development of a normal sense ductile shear zone at mid crustal levels, with eventual detachment and southwestward displacement of the upper crustal stratigraphy by Early Miocene time.

Elucidation of the metamorphic core complex evolution just described was facilitated by fortuitous preservation of a unique assemblage of rocks and structures. The "type" stratigraphy utilized for regional correlation and strain analysis includes a Jurassic volcanic arc assemblage overlain by an Upper Jurassic-Lower Cretaceous quartz pebble conglomerate, in turn overlain by marine strata with fossiliferous Aptian-Albian limestones. The Jurassic strata, comprised of (a) rhyolite porphyries interstratified with quartz arenites, (b) rhyolite cobble conglomerate, and (c) intrusive granite porphyries, are known to rest on Precambrian basement north and east of the study area. The quartz pebble conglomerate is correlated with the Glance Conglomerate of southeastern Arizona and northeastern Sonora. The marine sequence represents part of an isolated arm? of the Bisbee Basin.

Crosscutting structural relationships between the pre-Middle Cretaceous supracrustal section, younger plutons, and deformational fabrics allow the tectonic sequence to be determined. Earliest phases of a Late Cretaceous-Early Tertiary orogeny are marked by emplacement of the 78 ± 3 Ma Guacomea Granodiorite (U/Pb zircon, Anderson et al., 1980) as a sill into deep levels of the layered Jurassic series. Subsequent regional metamorphism and ductile strain is recorded by a penetrative schistosity and lineation, and east-west trending folds. These fabrics are intruded by post-kinematic Early Tertiary? two mica granites. At shallower crustal levels, the orogeny is represented by north directed thrust faulting, formation of a large intermontane basin, and development of a pronounced unconformity. A second important phase of ductile strain followed Middle Tertiary? emplacement of leucogranites as sills and northwest trending dikes into intermediate levels of the deformed section (surficial volcanism was also active during this transitional period to regional extension). Gravitational instabilities resulting from crustal swelling via intrusion and thermal expansion led to development of a ductile shear zone within the stratigraphic horizon occupied by a laterally extensive leucogranite sill. With continued extension, upper crustal brittle normal faults (detachment faults) enhanced the uplift and tectonic denudation of this mylonite zone, ultimately resulting in southwestward displacement of the upper crustal stratigraphy.

Strains associated with the two ductile deformation events have been successfully partitioned through a multifaceted analysis. R_f/Ø measurements on various markers from the "type" stratigraphy allow a gradient representing cumulative strain since Middle Cretaceous time to be determined. From this gradient, noncoaxial strains accrued since emplacement of the leucogranites may be removed. Irrotational components of the postleucogranite strain are measured from quartz grain shapes in deformed granites; rotational components (shear strains) are determined from S-C fabrics and from restoration of rotated dike and vein networks. Structural observations and strain data are compatable with a deformation path of: (1) coaxial strain (pure shear?), followed by (2) injection of leucogranites as dikes (perpendicular to the minimum principle stress) and sills (parallel to the minimum principle stress), then (3) southwest directed simple shear. Modeling the late strain gradient as a simple shear zone permits a minimum displacement of 10 kilometers on the Magdalena mylonite zone/detachment fault system. Removal of the Middle Tertiary noncoaxial strains yields a residual (or pre-existing) strain gradient representative of the Late Cretaceous-Early Tertiary deformation. Several partially destrained cross sections, restored to the time of leucogranite emplacement, illustrate the idea that the upper plate of the core complex bas been detached from a region of significant topographic relief. 50% to 100% bulk extension across a 50 kilometer wide corridor is demonstrated.

Late Cenozoic tectonics of the Magdalena region are dominated by Basin and Range style faulting. Northeast and north-northwest trending high angle normal faults have interacted to extend the crust in an east-west direction. Net extension for this period is minor (10% to 15%) in comparison to the Middle Tertiary detachment related extensional episode.

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.

A paleoictiofauna da Formação Missão Velha, Cretáceo Inferior da Bacia do Araripe, Nordeste do Brasil

A Bacia sedimentar do Araripe é uma das mais ricas localidades fossilíferas do mundo e representa algumas das principais fases da evolução tectônica ligadas ao processo de abertura do Atlântico Sul. Essa bacia se subdivide em dois pacotes estratigráficos distintos: o Grupo Cariri (constituído pelas formações Cariri, Missão Velha e Rio Batateiras) e o Grupo Araripe (constituído pelas formações Crato, Ipubi, Santana e Exu). No caso do Grupo Cariri, apenas a Formação Missão Velha (= Brejo Santo para alguns autores) apresenta restos de peixes fósseis. Essa fauna, típica da fase rift da separação da parte oeste do Gondwana, pode ser comparada à ictiofauna já descrita no Grupo Bahia e à fauna encontrada em diversas bacias interiores do Nordeste do Brasil. O presente trabalho constou da realização de coletas na Formação Missão Velha, identificação, preparação e descrição dos espécimes coletados; comparação da paleoictiofauna dessa formação com a de outras bacias de mesma idade; análise da distribuição paleobiogeográfica dos grupos ali presentes. Apesar de desarticulados, foram identificados seis táxons de peixes, assim como fragmentos de teleósteos não identificados. Os táxons identificados a partir do material coletado são: dentes, espinhos cefálicos e espinhos de nadadeira dorsal de Hybodontiformes; escamas, dentes e ossos desarticulados de Lepidotes sp.; escamas de Pleuropholidae; diversos ossos desarticulados de Mawsonia cf. gigas; placa dentária e outros ossos isolados de Ceratodus sp. Essa fauna é muito importante, pois representa uma biota lacustrina do Neocomiano do Brasil, depositada durante os estágios pré-rift/rift da separação do oeste do Gondwana. Durante a fase pré-rift e rift pode ser observada uma correlação estratigráfica entre a Formação Missão Velha e as bacias marginais da África ocidental. Portanto, a biota presente na Formação Missão Velha auxilia a compreensão da diversidade faunística presente nos estágios pré-rift e rift do Brasil e da África.

'The highly nervous system of the English Lakes': aquatic ecosystem sensitivity to external changes, as demonstrated by diatoms.

The author reviews the stratigraphic diatom profile of Cumbrian lakes since the last glaciation. Knowledge of both present and previous interglacials suggests that a natural cycle of change is imposed on all lakes. The nature of inwashed material is dependant on climatic and natural soilcycles and this affects the water quality and sensitive aquatic biota. Anthropogenic effects are superimposed upon this with forest clearance and pollution. Whilst some Cumbrian diatom profiles extend over the entire post glacial, others cover only detailed sections relating to particular problems. Causes and effect of recent changes in lakes can be studied using indicator species but palaeocology contributes greatly to understanding of long term changes.

The geochronology of the plutonic and metamorphic rocks of New Zealand

Extensive Rubidium-Strontium age determinations on both mineral and total rock samples of the crystalline rocks of New Zealand, which almost solely crop out in the South Island, indicate widespread plutonic and metamorphic activity occurred during two periods, one about 100-118 million years ago and the other about 340-370 million years ago. The former results date the Rangitata Orogeny as Cretaceous. They associate extensive plutonic activity with this orogeny which uplifted and metamorphosed the rocks of the New Zealand Geosyncline, although no field association between the metamorphosed geosynclinal rocks and plutonic rocks has been found. The Cretaceous plutonic rocks occur to the west in the Foreland Province in Fiordland, Nelson, and Westland, geographically separated from the Geosynclinal Province. Because of this synchronous timing of plutonic and high pressure metamorphic activity in spatially separated belts, the Rangitata Orogeny in New Zealand is very similar to late Mesozoic orogenic activity in many other areas of the circum-Pacific margin (Miyashiro, 1961).

The 340-370 million year rocks, both plutonic and metamorphic, have been found only in that part of the Foreland Province north of the Alpine Fault. There, they are concentrated along the west coast over a distance of 500 km, and appear scattered inland from the coast. Probably this activity marks the outstanding Phanerozoic stratigraphic gap in New Zealand which occurred after the Lower Devonian.

A few crystalline rocks in the Foreland Province north of the Alpine Fault with measured ages intermediate between 340 and 120 million years have been found. Of these, those with more than one mineral examined give discordant results. All of these rocks are tentatively regarded as 340-370 million year old rocks that have been variously disturbed during the Rangitata Orogeny, 100-120 million years ago.

In addition to these two periods, plutonic activity, dominantly basic and ultrabasic, but including the development of some rocks of intermediate and acidic composition, occurred along the margin of the Geosynclinal Province at its border with the Foreland Province during Permian times about 245 million years ago, and this activity possibly extended into the Mesozoic.

Evidence from rubidium-strontium analyses of minerals and a total rock, and from uranium, thorium, and lead analyses of uniform euhedral zircons from a meta-igneous portion of the Charleston Gneiss, previously mapped as Precambrian, indicate that this rock is a 350-370 million year old plutonic rock metamorphosed 100 million yea rs ago during the Rangitata Orogeny. No crystalline rocks with primary Precambrian ages have been found in New Zealand. However, Pb²⁰⁷/Pb₂₀₆ ages of 1360 million years and 1370 million years have been determined for rounded detrital zircons separated from each of two hornfels samples of one of New Zealand's olde st sedimentary units, the Greenland Series. These two samples were metamorphosed 345- 370 million years ago. They occur along the west coast, north of the Alpine Fault, at Waitaha River and Moeraki River, separated by 135 km. The Precambrian measured ages are most likely minimum ages for the oldest source area which provided the detrital zircons because the uranium, thorium and lead data are highly discordant. These results are of fundamental importance for the tectonic picture of the Southwest Pacific margin and demonstrate the existence of relatively old continental crust of some lateral extent in the neighborhood of New Zealand.

Modelagem sedimentar de sistemas deltaicos altamente eficientes: aplicação para o preenchimento sedimentar do terciário superior da bacia de Bengala, porção nordeste da Índia

A bacia de Bengala, localizada a Nordeste da Índia tem uma história evolutiva extraordinária, diretamente controlada bela fragmentação do Gondwana. O início da formação desta bacia é considerada como sendo relacionada ao final do evento da quebra, datado em 126 Ma quando a Índia separou do continente Antártico e da Austrália. Desde então, a placa continental Indiana viajou do pólo sul a uma velocidade muito rápida (16 cm/a) chocando-se com o hemisfério norte e fundindo-se com a Placa Eurasiana. Durante a viagem passou por cima de um hot spot, onde hoje estão localizadas as ilhas Seicheles, resultando em um dos maiores derrames de lava basáltica do mundo, conhecido como Deccan Trap. Na região onde a bacia de Bengala foi formada, não houve aporte significativo de sedimentos siliciclásticos, resultando na deposição de uma espessa plataforma carbonática do Cretáceo tardio ao Eoceno. Após este período, devido a colisão com algumas microplacas e a amalgamação com a Placa Eurasiana, um grande volume sedimentar siliciclástico foi introduzido para a bacia, associado também ao soerguimento da cadeia de montanhas dos Himalaias. Atualmente, a Bacia de Bengala possui mais de 25 km de sedimentos, coletados neste depocentro principal. Nesta dissertação foram aplicados conceitos básicos de sismoestratigrafia na interpretação de algumas linhas regionais. As linhas sísmicas utilizadas foram adquiridas recentemente por programa sísmico especial, o qual permitiu o imageamento sísmico a mais de 35km dentro da litosfera (crosta continental e transicional). O dado permitiu interpretar eventos tectônicos, como a presença dos Seawards Dipping Reflectors (SDR) na crosta transicional, coberto por sedimentos da Bacia de Bengala. Além da interpretação sísmica amarrada a alguns poços de controle, o programa de modelagem sedimentar Beicip Franlab Dionisos, foi utilizado para modelar a história de preenchimento da bacia para um período de 5,2 Ma. O nível relativo do nível do mar e a taxa de aporte sedimentar foram os pontos chaves considerados no modelo. Através da utilização dos dados sísmicos, foi possível reconhecer dez quebras de plataformas principais, as quais foram utilizadas no modelo, amarrados aos seus respectivos tempos geológico, provenientes dos dados dos poços do Plioceno ao Holoceno. O resultado do modelo mostrou que a primeira metade modelada pode ser considerada como um sistema deposicional retrogradacional, com algum picos transgressivos. Este sistema muda drasticamente para um sistema progradacional, o qual atuou até o Holoceno. A seção modelada também mostra que no período considerado o total de volume depositado foi em torno de 2,1 x 106 km3, equivalente a 9,41 x 1014 km3/Ma.

Geoquímica orgânica aplicada à formação Irati, área de Herval, Rio Grande do Sul (RS), bacia do Paraná

Esta dissertação tem por objetivo o estudo geoquímico detalhado em poço da Bacia do Paraná, mais especificamente na cidade de Herval (RS), visando preencher algumas das lacunas existentes em termos de geoquímica orgânica da Formação Irati. Com base nos dados de carbono orgânico total, enxofre total, resíduo insolúvel, raios-gama, isótopos de carbono da matéria orgânica, pirólise Rock-Eval e biomarcadores individualizaram-se dez unidades quimioestratigráficas. Biomarcadores foram usados na caracterização dos ambientes deposicionais, na discriminação da origem da matéria orgânica e da influência da litologia. O ambiente deposicional das unidades A, B, C é óxico com salinidade normal. O topo da unidade B representa a superfície de inundação máxima, onde os valores de COT aumentam. Com base nos biomarcadores caracterizou-se um paleoambiente deposicional com alguma tendência anóxica. Nas unidades D e G ocorrem os folhelhos intercalados com carbonatos. Nestas, a concentração de COT é acima de 1%, porém, somente na unidade G há bom potencial gerador para gás e condensado. As unidades E e I apresentam elevados teores de carbono orgânico total, chegando a 16%. Os dados de pirólise Rock-Eval indicam um bom a excelente potencial gerador para óleo e gás. Os dados isotópicos possibilitaram a divisão da Formação Irati, no poço em estudo, em três ciclos. O primeiro, da base para o topo, corresponde ao Membro Taquaral, os outros dois correspondem ao Membro Assistência. No Membro Assistência o δ13C varia de acordo com a salinidade, aumento da produtividade primária e da preservação da matéria orgânica (anoxia).

Sistemas deposicionais aptianos da margem sudeste da Bacia Potiguar

A deposição aptiana da margem continental brasileira é caracterizada por dois elementos principais: 1) a presença de evaporitos (halita e/ou anidrita) num ambiente definido como lago-mar (de acordo com HSÜ, 1987); e 2) uma configuração tectonossedimentar do tipo sag. A chegada do mar às bacias, antes puramente continentais, é um evento que afeta toda a margem continental do Brasil, bem como tem ocorrência global. A sua presença nas bacias da margem equatorial , em particular, na Bacia Potiguar, possui um forte relacionamento com a existência de petróleo e gás (Bertani et al., 1989). A margem sudeste da Bacia Potiguar possui um razoável cobertura sísimica tanto 2D como 3D. As unidades estratigráficas compõe esta porção da bacia são a Formação Pendência, na base, a Formação Alagamar, a Formação Açu e no topo, a Formação Jandaíra. A Formação Pendência, na realidade mais um grupo do que formação, engloba as rochas depositadas na fase riftee da bacia (Della Favera et al., 1994). A Formação Alagamar envolve os sedimentos depositados no Aptiano, os quais estarão no foco deste trabalho; é formada por três membros: Upanema, Camadas Ponta de Tubarão e Galinhos (Della Favera, 1990). A Formação Açu, do Cretáceo Superior, separa-se discordantemente da seção da Formação Alagamar e é formada principalmente por arenitos fluviais. Esta formação transiciona para a Formação Jandaíra, denatureza carbonática, que constitui o topo da sequência sedimentar. Neste trabalho serão definidos os sistemas deposicionais e respectivos controles da sequência aptiana ao longo da borda sudeste da Bacia Potiguar a partir da identificação de eletrofácies e sismofácies. Sendo assim, nesta dissertação são mostradas as sequências de 3 e 4 ordem que representam, em conjunto, a Fm. Alagamar. Foram identificadas, em perfis elétricos de diferentes poços na área de estudo pelo menos 6 sequências de 4 ordem e 3 sequências de 3 ordem, que também foram identificadas em seções sísmicas arbitrária de direção SW-NE e SE-NW interligando os poços de etudo. A partir da análise dos dados e sequências identificadas, a reconstituiçãopaleoambiental apontou para ambiente de borda de lago (lago-mar) próxima a escarpa de falha, com depósitos de leques aluviais a delta de rios entrelaçados, praias com tempestitosareno-calcíferos, laguna salgada com formação de estromatólitos e eventuais solos carbonáticos. Sendo assim, as sequências de 3 ordem identificadas representariam cada um dos membros da Fm. Alagamar (Mb. Upanema, Mb. Ponta de Tubarão e Mb. Galinhos, da base para o topo). A correlação das sequências de 4 ordem identificadas pode ser aplicada no rastreamento de corpos arenosos, reservatórios de petróleo nessa porção da bacia.

O sistema fluvio-estuarino da Baía de Sepetiba preservado na estratigrafia rasa da plataforma continental interna adjacente (RJ)

A análise de dados de reflexão sísmica monocanal boomer (Hz ~ 700-4,000; penetração ~ 70 ms) adquiridos na plataforma continental interna-média (até ~ 50-60 m de profundidade) ao largo do sistema estuarino baía de Sepetiba, no Estado do Rio de Janeiro, Brasil, revelou a ocorrência de uma sucessão sedimentar preservada 15-20 m, sismicamente interpretada como representando ambientes fluvio-estuarinos para marinhos rasos. Estas séries são sotopostas à inconformidade regional mais superior reconhecida na escala de plataforma, chamada superfície S3. Esta superfície é erodida por numerosas incisões fluviais, que sugerem processos erosivos associados à prolongada exposição subaérea da plataforma continental durante o estágio isotópico marinho 2 (MIS 2), globalmente datada em ~ 20 ka A.P.. A preservação de tais unidades de corte e preenchimento estuarinho presumíveis Pleistoceno Superior-Holoceno na plataforma interna-média (até ~ 30 km da costa) evidencia pela primeira vez na área a existência de um paleo sistema fluvial bastante desenvolvido e processos dominantes de denudação na bacia hidrográfica a montante que atualmente alimenta a baía de Sepetiba. Bem como que, uma série de elementos arquiteturais sísmicos dentro desta sucessão estuarina, como canais de maré retrogradantes, registram a evolução do paleo sistema estuarino de um sistema aberto à um sistema parcialmente protegido durante a transgressão Holocênica. A formação e erosão de uma sucessão de ilhas barreira isoladas e canais de maré durante a transgressão persistiu até o desenvolvimento de uma superfície estratigráfica superior na área, interpretada como a superfície de máxima inundação (MFS) no registro estratigráfico. A ilha barreira atual (restinga da Marambaia) prograda sobre a MFS como uma feição deposição regressiva, apontando para uma idade mais jovem do que cerca de ~ 5 ka A. P., idade da transgressão máxima na área, de acordo com a literatura disponível.

Análise estratigráfica do campo de Pirapema na bacia da foz do Amazonas

A Bacia da Foz do Amazonas localiza-se no extremo noroeste da plataforma continental brasileira, mais precisamente na margem equatorial. Esta margem se distingue da margem leste brasileira, principalmente pela existência de esforços transtensivos que culminaram com a criação de falhas transformantes de direção E-W e, consequente, criação de bacias do tipo pull apart. Esta bacia ainda se difere das demais bacias brasileiras devido à existência de um expressivo pacote sedimentar depositado nos últimos 11 Ma., que pode chegar a mais de 10.000 metros de sedimentos. Tal feição, denominada Cone Amazônico, apresenta ainda um arcabouço estratigráfico pouco compreendido. Neste trabalho, buscou-se trazer novas perspectivas acerca do pacote sedimentar da bacia, com ênfase na análise estratigráfica dos ciclos progradacionais característicos de progradações deltaicas, bem como a distribuição de possíveis reservatórios siliciclásticos. A análise integrada de poços com as interpretações sísmicas possibilitou a confecção de detalhadas correlações estratigráficas para região do Cone Amazônico. Foram também realizadas importantes observações para as formações mais antigas que o Cone Amazônico como, por exemplo, a influência de intrusões ígneas nas formações Caciporé e Calçoene, atingindo até mesmo a Formação Limoeiro (sequência pós-rifte), bem como a presença de falhas normais relacionada à intumescência da feição ígnea, atingindo a plataforma carbonática. Esta bacia constitui uma fronteira exploratória, complexa em seus aspectos estruturais e estratigráficos, onde a interação de fatores como taxa de acomodação e variação do aporte sedimentar ainda não está totalmente compreendido.

Mapeamento sísmico de intrusões ígneas na bacia do Amazonas e suas implicações para um modelo não-convencional de geração de hidrocarbonetos

A maioria das bacias paleozóicas brasileiras apresenta matéria orgânica termicamente pouco evoluída nos intervalos correspondentes ao Devoniano. O modelo mais adequado para se entender a geração, migração e acumulação de HC estaria relacionado às fases de intrusão de diabásio. No caso da Bacia do Amazonas, embora tenha havido condições de soterramento suficientes para a geração de hidrocarbonetos, não se deve descartar o modelo não convencional de geração como uma das formas possíveis de dar origem as acumulações comerciais de óleo e gás. Acredita-se que o intervalo mais apropriado para a geração de hidrocarbonetos (HC) inclua apenas as rochas depositadas no intervalo Frasniano, embora as rochas associadas ao intervalo Llandoveriano, também, devam ser observadas com atenção. Com o intuito de compreender melhor o papel da atividade magmática na evolução da Bacia do Amazonas, foi realizado o mapeamento sísmico de soleiras de diabásio e análise de dados geoquímicos de pirólise Rock-Eval e COT. Assim, foi possível avaliar a geração/migração de hidrocarbonetos e a variação dos parâmetros geotérmicos na Bacia do Amazonas, causados pela intrusão das soleiras de diabásio. A análise sismoestratigráfica baseou-se na interpretação de 20 linhas sísmicas 2D pós-stack, na qual foram reconhecidos e mapeados horizontes sísmicos (topos de formações e corpos ígneos intrusivos), utilizando dados de poços e dados da literatura para correlação. As intrusões de soleiras estão presentes nas sucessões de folhelhos/siltitos e anidritas das formações Andirá e Nova Olinda, respectivamente. Observou-se que as soleiras de diabásio podem estar intimamente relacionadas a diques sistematicamente orientados, tendo estes diques a função de alimentadores das soleiras. Extensas soleiras planares com segmentos transgressivos ocorrem nos níveis estratigráficos mais rasos da Bacia do Amazonas, e em maiores volumes nas formações Andirá e Nova Olinda. Em algumas regiões as soleiras desenvolvem morfologias marcantes em forma de pires. Esses corpos possuem espessuras que podem chegar a 500m. Comumente, a geometria em lençol denotada pelo paralelismo dos refletores está presente em toda extensão do mapeamento da bacia. Também foram observadas estruturas em domo. O efeito térmico imposto pelas intrusões dos corpos ígneos, diques e soleiras foi de grande importância, pois sem ele não haveria calor para a transformação da matéria orgânica. Através da análise de pirólise Rock-Eval e teor de carbono orgânico, foi possível avaliar e correlacionar os parâmetros como S2 (potencial de geração), IH (índice de hidrogênio), S1 (hidrocarbonetos livres) e Tmax (evolução térmica) com a profundidade. Foram utilizados dados de 04 poços na qual dois deles foram compilados a partir de artigos e teses publicados. As rochas potencialmente geradoras de petróleo são aquelas que apresentam COT igual ou superior a 1%. Dos quatro poços analisados, dois deles apresentam COT > 1% para a Formação Barreirinhas, mostrando que as rochas sedimentares são potencialmente geradoras de HC. Altos valores Tmax podem ser justificados pelo efeito térmico causado por intrusões de diabásio. Os resultados de índice de hidrogênio (IH) apresentaram valores abaixo de 200mgHC/g COT, indicando o potencial gerador desta bacia para gás.

Avaliação da origem de hidrocarbonetos observados na região limítrofe entre as bacias de Almada e Jequitinhonha, BA

O presente estudo aborda a caracterização geológica em termos estruturais e estratigráficos do sistema petrolífero responsável pela ocorrência de exsudações de óleos encontradas sobre o embasamento cristalino na região limítrofe entre as bacias de Almada e Jequitinhonha. A partir das amostras de óleo coletadas no campo, foram feitas análises geoquímicas (Isótopos e biomarcadores) que permitiram definir duas famílias de óleo: (a) Família I, com altas proporções de esteranos C28, predominância do terpanos tricíclico C23 e proporções elevadas do Hopano C29, características de óleos gerados em ambiente marinho carbonático, provavelmente de idade albiana a turoniana; e (b) Família II, com valores δ13C de -26,8, e presença marcante de gamacerano, que sugere uma rocha geradora formada em um ambiente hipersalino, característico do Aptiano. A interpretação das linhas sísmicas possibilitou a definição de um sistema de migração, para os óleos analisados, da rocha geradora até a superfície. O arcabouço estrutural sugere um processo de migração das falhas do rifte para os altos estruturais ao longo de um sistema de falhas NW-SE, encontradas na região associada às zonas de transferência de Ilhéus. A ausência de um selo efetivo favoreceu a migração do óleo até a superfície. A interpretação geológica integrada à caracterização geoquímica dos óleos indica a existência de sistemas petrolíferos ativos e sugere o controle estrutural na distribuição das exsudações de óleo. Adicionalmente, se fez uma caracterização faciológica, palinológica e geoquímica (%COT, RI, %S, isótopos de carbono e biomarcadores) dos sedimentos aflorantes entre as cidades de Ilhéus e Una, que foram associados neste estudo à Formação Rio Doce. A partir da correlação dos afloramentos estudados observa-se que os mesmos representariam a porção mais superior da Formação Rio Doce depositada no Mioceno, segundo as análises palinológicas. Esta deposição ocorreu dentro de uma progressiva tendência de raseamento, no contexto de um trato de sistema de mar alto, onde teriam-se desenvolvido espessos pacotes de folhelhos sílticos de água rasa, intercalados com barras arenosas em um contexto estuarino.

Suelos de habitación - suelos de corrales: los casos de Atxoste y Los Husos

[ES] La secuencia estratigráfica de un yacimiento arqueológico responde a dos variables relacionables, aportaciones naturales y actividades antrópicas: la conjunción de analíticas propias de la arqueología y la geología permite descifrar los caracteres de dicha sedimentación y reconocer su origen. Se han aplicado exámenes sedimentológicos y químicos a los yacimientos de Atxoste y Los Husos: por sus tipologías son representativos de la dinámica cultural habida a lo largo del Holoceno y sirven en la comprensión de la formación de yacimientos arqueológicos. Ligeros elementos constructivos y la distribución de los items arqueológicos han permitido, además, delomitar una cabaña adosada al abrigo en Atxoste y los cierres de un corral en el covacho de Los Husos.