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PALEOZOIC OROGENIES IN THE SOUTHWESTERN DOMAIN OF GONDWANA AND THE SUBSIDENCE CYCLES OF THE PARANA BASIN
OROGENIAS PALEOZÓICAS NO DOMÍNIO SUL-OCIDENTAL DO GONDWANA E OS CICLOS DE SUBSIDÊNCIA DA BACIA DO PARANÁ
Autor
MILANI, EDISON J.
RAMOS, VICTOR A.
Institución
Resumen
The geological development of the Parana Basin was influenced by the geodynamics of southwestern Gondwana, a domain continuously affected during almost all the Phanerozoic eon by compressional stresses derived from a persistently active convergent motion between the continental block and the oceanic lithosphere of Panthalassa. The Parana Basin was supported by a cratonic basement since its inception, but had in its neighbourhood evolving collisional belts fringed by foreland basins. Some areas were selected representing the history of subsidence along the foreland domain of southwestern Gondwana during Paleozoic times. The subsidence analysis showed that such foreland basins experienced cycles of accelerated subsidence that coincide in time with the major orogenic phases, that were related to the docking of terranes along the margin of the continent. The computation of average subsidence rates revealed the main subsidence cycles for the region as a whole. Subsidence and sediment accumulation in the Parana Basin started during Middle to Late Ordovician times when the Precordillera terrane collided against Gondwana and produced the different contractional phases of the Ocloyic Orogeny. The intraplate response to the compressional stresses related to this orogenic cycle was transtensional reactivation of weakness zones, providing the initial subsidence for the Parana Basin. Repeatedly during the geologic history of the Parana Basin orogenic cycles left their signature as periods of accelerated subsidence. Subsidence plots revealed that Early Devonian times, when the stresses generated by the Precordilleran Orogeny affected Gondwana, and Late Permian times, under the yoke of the Sanrafaelic Orogeny, were periods when intracratonic subsidence rates increased remarkably. An integrated analysis of the sedimentary record of the Parana Basin, considering eustatic variations of the sea level and subsidence cycles of southwestern Gondwana led to the conclusion that the stratigraphic cyclicity observed in the Parand Basin was ultimately influenced by its subsidence history. The presumed global correlation peaks shown in Vail's curve, of Late Silurian, Early Carboniferous and Early Permian ages, are not present in the Parana Basin. Instead, local maximum flooding levels developed in each one of the second order transgressive cycles, during Early Silurian, Early Devonian and Late Permian times, defining the particular subsidence history of this interior basin as an intraplate response to geodynamic processes affecting southwestern Gondwana margin. A evolução geológica da Bacia do Paraná foi marcantemente influenciada pela geodinâmica do domínio sul-ocidental do Gondwana. Esta foi uma região continuamente submetida, durante praticamente todo o Fanerozóico, a esforços de natureza compressiva derivados da relação de convergência mantida entre o bloco siálico gondwânico e a litosfera oceânica do Panthalassa. A Bacia do Paraná, embora suportada por um embasamento cratônico desde sua implantação, teve em sua vizinhança ativos cinturões colisionais e bacias de antepaís a eles relacionadas. Algumas áreas foram selecionadas como representativas do comportamento da subsidência durante o Paleozóico ao longo do domínio de antepaís do Gondwana sul-ocidental. A análise de subsidência mostrou que tais bacias de antepaís experimentaram ciclos de subsidência acelerada que coincidem temporalmente com as principais fases orogênicas, estas relacionadas à aglutinação de terrenos alóctones ao paleocontinente. O cálculo de taxas médias de subsidência revelou os principais ciclos de subsidência para a região como um todo. A subsidência e a acumulação sedimentar na Bacia do Paraná iniciaram durante o Meso a Neo-Ordoviciano, tempo em que o terreno da Precordilheira colidiu contra o Gondwana e produziu a Orogenia Oclóyica. A resposta no domínio intraplaca aos esforços compressivos derivados desse ciclo orogênico foi na forma de reativação transtensiva de zonas de fraqueza, o que patrocinou a subsidência inicial da Bacia do Paraná. Repetidamente durante sua história geológica, a Bacia do Paraná experimentou ciclos de subsidência acelerada induzidos por episódios orogênicos. A análise de subsidência revelou que o Eodevoniano, quando os esforços gerados pela Orogenia Precordilheirana afetaram o Gondwana, e o Neopermiano, sob o jugo da Orogenia Sanrafaélica, foram períodos em que as taxas de subsidência intracratônica cresceram marcadamente. Uma análise integrada do registro estratigráfico da Bacia do Paraná, considerando variações eustáticas do nível do mar e os ciclos de subsidência do Gondwana sul-ocidental, conduziu à conclusão de que a ciclicidade observada na Bacia do Paraná foi, em última instância, controlada por sua história de subsidência. Os picos de uma presumida correlação global mostrados na curva de Vail, supostamente representativos de altos eustáticos no Neossiluriano, Eocarbonífero e Eopermiano, não estão documentados na Bacia do Paraná. Por seu turno, níveis de máxima inundação de caráter local, inerentes ao domínio considerado, desenvolveram-se em cada um dos ciclos transgressivo-regressivos encontrados na bacia, e correspondem a pacotes pelíticos com idades eossiluriana, eodevoniana e neopermiana. Assim, os ciclos de subsidência da Bacia do Paraná parecem configurar a resposta intraplaca à geodinâmica particular da margem sul-ocidental do Gondwana.