O Pensilvaniano da Bacia do Parnaíba, norte do Brasil: implicações paleoambientais, paleogeográficas e evolutivas para o Gondwana Ocidental

O final da Era Paleozoica foi marcado por movimentações tectônicas das massas de terra que estavam reunidas formando o supercontinente Gondwana, que se estendia principalmente no hemisfério sul, circundado pelos oceanos Pantalassa a oeste e Tetis a leste. Durante o período Carbonífero ocorreram diversos ciclos de variações climáticas na história da terra, evidenciados em depósitos glaciogênicos de icehouse e carbonáticos de greenhouse, tanto no paleocontinente Gondwana quanto na Laurásia. Estes ciclos globais de variação eustática foram registrados nos mares epicontinentais, pois representam a fase de descongelamento e aumento do nível eustático, em um período de greenhouse, que juntamente com uma paleogeografia favorável formam extensas transgressões marinhas sobre os blocos continentais, com padrões de empilhamento cíclicos, denominados de ciclotemas (e.g. terrestre; misto terrestre-marinho; marinho e marinho restrito / padrão evaporítico). Os registros desses eventos no norte do Brasil são encontrados nas bacias intracratônicas, particularmente no Grupo Balsas da Bacia do Parnaíba, onde as exposições permitem avaliar a história sedimentar do Pensilvaniano. A sucessão sedimentar estudada pertence ao Membro Superior da Formação Piauí, descrita entre os Municípios de José de Freitas, União, Miguel Alves e Lagoa Alegre, e exibe depósitos carbonáticos ricamente fossilíferos sobrepostos por espessos pacotes pelíticos e clinoformas progradantes. Dezessete fácies sedimentares foram agrupadas em quatro associações de fácies (AF), representativas de um sistema de plataforma carbonatica rasa, adjacente a um campo de dunas costeiros, posteriormente substituídos por depósitos lacustre-deltaico. A AF1- campo de dunas costeiro/interdunas, compreende arenitos finos a médios, bem selecionados, intensamente bioturbados, com estratificações plano-paralela e cruzada tabular e laminação cruzada cavalgante subcrítica transladante. A AF2-depósitos de mar raso, consiste em uma sucessão de rochas carbonáticas peloidais, fossilíferas, lateralmente contínua por centenas de metros, intercalada com folhelho betuminoso. Estes carbonatos foram dolomitizados e apresentam valores negativos de δ13Ccarb covariáveis com os valores positivos de δ18Ocarb, sugerindo que o volume de fluido supersaturado foi suficiente para alterar não apenas δ18O, mas também o δ13C. A AF3-lobos de suspensão / barra de desembocadura e AF4-prodelta lacustre, consiste respectivamente, de arenitos com estratificação cruzada sigmoidal e plano-paralela e pelitos e arenitos finos intercalados. As espessas camadas pelíticas de prodelta em contato com a AF2, apresentam grãos de quartzo com morfologia textural de sedimentos de proveniência eólica, com texturas do tipo: bordas bulbosas e lisas, placas soerguidas/deslocadas (upturned plates), depressões irregulares e marcas de percussão em V. Superfícies de exposição subaérea nos carbonatos marcada por gretas de contração e feições de dissolução, indicam o final da sedimentação carbonática (e.g. Sequência marinha – Trato de Sistema de Mar Alto) com o recuo e confinamento do mar Pensilvaniano em um extenso sistema lacustre (e.g. Sequência continental – Trato de Sistema de Alta Acomodação) na porção central do Gondwana. A assembleia de argilo minerais da AF4 confirma o padrão climático de maior aridez para o topo da sucessão estudada, apresentando principalmente esmectitas e illita. Esta retração marinha foi concomitante com a orogenia Apalachiana (300 Ma) que causou o soerguimento no Gondwana ocidental e desconectou definitivamente o mar epicontinental Itaituba-Piauí com o oceano Pantalassa a oeste. Os mares restritos ou lagos foram progressivamente assoreados por fluxos hipopicnais progradantes com o estabelecimento das condições de aridez mais extremas deflagradas durante o Pensilvaniano.