Variabilidade da descarga em sistemas fluviais - Formação Jaicós, Grupo Serra Grande, Siluriano da Bacia do Parnaíba, Brasil

Abstract

A Formação Jaicós, unidade superior do Grupo Serra Grande, Siluriano da Bacia do Parnaíba, aflora ao longo de uma estreita faixa N-S na porção leste da bacia, e compõem depósitos de origem fluvial. No entanto, apesar de possuir afloramentos amplos e lateralmente contínuos, esta unidade é pouco compreendida em termo da arquitetura fluvial, devido a carência de estudos faciológicos e arquiteturais de detalhe. Nos últimos anos, estudos que envolvem a análise de alta-resolução de depósitos fluviais, reconhecimento de estilos fluviais distintos, e compreensão da alternância de depósitos fluviais através do tempo e espaço têm sido desenvolvidos com o objetivo de elucidar como fatores alogênicos e autogênicos controlam a sedimentação em sistemas fluviais. Através de uma análise faciológica e arquitetural de alta-resolução, foram definidas oito litofácies, as quais compõem oito elementos arquiteturais. Esses elementos, por sua vez, se enquadram em dois estilos fluviais distintos: (1) Estilo Fluvial de Baixa Variabilidade da Descarga – são caracterizados pelo predomínio de formas de leito com cristas retas a sinuosas, caracterizando barras de acresção frontal (simples e composto) e dunas agradacionais subcríticas. Esses elementos sugerem deposição em condições de baixa variabilidade da descarga, cujas formas de leito migram e acrescem a partir de enchentes sazonais, vinculados a fluxos subcríticos, estáveis e perenes; (2) Estilo Fluvial de Alta Variabilidade da Descarga - compreende formas de leito sigmoidais de pequeno a grande porte e depósitos de antidunas, com empilhamento e morfologias complexas, depositadas por fluxos transcríticos a supercríticos, de natureza instável, e sugerem condições de alta variabilidade da descarga, em que a energia do fluxo varia por pulsos da descarga durante eventos de enchentes (interanuais?). Os depósitos de baixa variabilidade ocorrem na base da sucessão sedimentar e são sobrepostos concordantemente pelos depósitos de alta variabilidade da descarga, relação estratigráfica verificada em pelo menos dois afloramentos. A existência de dois estilos fluviais com descargas variáveis, o predomínio de elementos arquiteturais de acresção frontal, dunas agradacionais, e formas de leito laminadas (antidunas), depositados por condições de fluxo altamente variáveis, ausência de depósitos de overbank, e canais multi-storey que apresentam um padrão dispersante para NENW são fatores que sugerem deposição da Formação Jaicós relacionada a canais fluviais entrelaçados com altas taxas de avulsão, cuja arquitetura fluvial reflete amplamente a variabilidade da descarga, controlada pelo clima.

The Jaicós Formation, uppermost unit of the Serra Grande Group, Silurian of the Parnaíba Basin, outcrops along an N-S narrow area situated in the eastern edge of the basin and comprises deposits of fluvial origin. Despite having wide and laterally continuous outcrops, this unit is poorly understood in terms of fluvial architecture, due to scarcity of detailed faciological and architectural studies. In recent years, works on high-resolution analysis of fluvial strata, recognition of distinct fluvial styles and understanding the nature of fluvial deposits alternation through time and space, have been developed in order to elucidate how either allogenic and autogenic factors control sedimentation in fluvial systems. Through a high-resolution faciological and architectural analysis, eight lithofacies were defined, which make up eight architectural elements. These elements, in turn, comprise two distinct fluvial styles: (1) Low Discharge Variability Fluvial Style - characterized by the predominance of straight- to sinuous-crested bedforms as constituents of simple and compound downstream accretion bars and subcritical, aggradational dunes. These elements suggest deposition in conditions of low discharge variability, in which bedforms migrate during seasonal flood events, linked to perennial, steady subcritical flows; (2) High Discharge Variability Fluvial Style - comprises small- to large-scale sigmoidal bedforms and antidunes deposits, with complex organization and morphologies, deposited by unstable, transcritical to supercritical flows, and suggest high variability in discharge, as flow energy varies by discharge pulses, during flood events (interannual?). The low discharge variability fluvial style occurs as basal deposits and is overlaid conformably by the high discharge variability deposits in at least two outcrops. The existence of two distinctive fluvial styles defined in terms of discharge variability, predominance of downstream accretion bars, aggradational dunes, and laminated bedforms (antidunes) deposited by highly variable flow conditions, lack of overbank deposits, and multi-storey channels with a dispersive paleocurrent trend towards NE-NW, suggest a braided fluvial system origin for the Jaicós Formation strata, with high rates of channel avulsion, in which fluvial architecture reflects broadly discharge variability, controlled by the climate.