帕尔纳伊巴盆地东部下-中泥盆统的地相与地层特征:对大陆边缘海古环境变化的影响

《Journal of South American Earth Sciences》:Facies and Stratigraphic Characterization of the Lower–Middle Devonian of the Eastern Parnaíba Basin: Implications for Paleoenvironmental Changes in an Epicontinental Sea

【字体: 时间:2026年02月15日 来源:Journal of South American Earth Sciences 1.5

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  该研究分析了巴西帕纳伊巴盆地早至中泥盆世Itaim、Pimenteira和Cabe?asFormation的沉积特征,揭示了风暴影响与海平面变化驱动的滨外-近岸过渡环境演变,识别出6个沉积层序和18种岩性相,为盆地古环境重建提供依据。

  
塔玛拉·韦莱·罗德里格斯·巴尔博萨(Thamara Welle Rodrigues Barbosa)|马里奥·费雷拉·德·利马·菲略(Mario Ferreira de Lima Filho)|索尼娅·阿戈斯蒂尼奥(Sonia Agostinho)|泽尼尔达·维埃拉·巴蒂斯塔(Zenilda Vieira Batista)|埃马努埃尔·弗兰科·内托(Emmanuel Franco Neto)|布鲁诺·卡埃塔诺·多斯·桑托斯(Bruno Caetano dos Santos)
伯南布哥联邦大学(Federal University of Pernambuco,简称UFPE),地址:Av. da Arquitetura,无门牌号,Cidade Universitária,邮政编码50740-550,累西腓(Recife),伯南布哥州,巴西

摘要

帕尔纳伊巴盆地(Parnaíba Basin)在南美大陆架稳定期间形成,与其他沉积盆地一同发育。在该地质背景下,伊泰姆组(Itaim Formation)、皮门特拉组(Pimenteira Formation)和卡贝萨斯组(Cabe?as Formation)代表了下泥盆统和中泥盆统的地层。这一时期发生了一次大规模的洪水事件,引发了从埃奥-艾菲尔期(Eo-Eifelian)到埃奥-吉维特期(Eo-Givetian)的进积-退积循环,影响了整个伊泰姆组和皮门特拉组以及卡贝萨斯组的下部地层。本研究分析了皮门特拉组的相变特征、沉积系统、地层界面和矿物组成,有助于理解该盆地的古环境,重点关注巴西皮奥伊州(Piauí State)的皮科斯(Picos)、皮门特拉斯(Pimenteiras)和圣米格尔-杜塔普伊奥(S?o Miguel do Tapuio)地区。伊泰姆组主要由细粒至非常细粒的砂岩组成,具有丘状和层状交错层理结构,还包含页岩和粉砂岩;皮门特拉组主要由细粒砂岩构成,具有S形和层状交错层理,以及异质页岩和含铁透镜体。伊泰姆组与皮门特拉组的接触面标志着最大洪水水位,而向卡贝萨斯组的过渡则通过帕萨热姆段(Passagem Member)的中粒砂岩和异质页岩之间的互穿关系实现。研究发现的二十种相类型分为六个沉积序列,反映了复杂的古环境演变过程,这些过程受到风暴影响和气候变化的影响,不断改变着波浪基面。对伊泰姆组、皮门特拉组和卡贝萨斯组的相分析表明,这些沉积物形成于具有三角洲特征的过渡环境中,最终演变为以风暴作用为主的浅海平台环境。

章节摘录

引言

帕尔纳伊巴盆地在南美大陆架稳定阶段形成,这一过程也促进了其他克拉通内及巴西境内外较小规模沉积盆地的形成(Almeida & Carneiro, 2000; Almeida & Carneiro, 2004; Vaz et al., 2007)。该盆地的结构特征包括北部的费雷尔-乌尔巴诺-桑托斯拱(Ferrer-Urbano-Santos Arch),它将帕尔纳伊巴盆地与圣路易斯盆地(S?o Luís Basin)分隔开来。

地质背景

卡宁德组(Canindé Group)属于中泥盆统至早石炭统,由五个地层组成:伊泰姆组(Itaim Formation)、皮门特拉组(Pimenteira Formation)、卡贝萨斯组(Cabe?as Formation)、隆加组(Longá Formation)和波蒂组(Poti Formation)(Caputo & Lima, 1984; Góes & Feijó, 1994; Santos & Carvalho, 2004; Vaz et al., 2007; Barros et al., 2011)。卡宁德组与上覆的巴尔萨斯组(Balsas Group)之间的接触面为侵蚀性不整合面,同样与其下方的塞拉格兰德组(Serra Grande Group)之间也存在不整合。这些不整合现象被认为是由全球海退事件造成的。

材料与方法

本研究从研究露头中识别出五个沉积序列、十八种岩相和两种生物岩相。通过对这些露头的详细分析(包括相描述和地层剖面的绘制,依据Selley的方法,1978; 2000),为研究奠定了基础。尽管本研究主要关注皮门特拉组,但也涉及伊泰姆组和卡贝萨斯组的沉积特征(见图3)。

结果与讨论

中泥盆统地层的露头分布在盆地的东缘,覆盖了皮科斯(Picos)、皮门特拉斯(Pimenteiras)和圣米格尔-杜塔普伊奥(S?o Miguel do Tapuio)等地区。研究区域包含属于卡宁德组的三个沉积地层:伊泰姆组、皮门特拉组和卡贝萨斯组(见图3)。这些露头暴露良好,保存状况各异,通常位于道路沿线或附近区域。露头中的主要岩性包括...

结论

对帕尔纳伊巴盆地东缘伊泰姆组、皮门特拉组和卡贝萨斯组的综合相分析、地层学分析和岩石学分析,详细再现了从下泥盆统到中泥盆统的沉积环境。研究结果揭示了一个以风暴作用为主导的陆棚海系统的演变过程,该系统对相对海平面变化、沉积环境调整和气候波动高度敏感。
总共识别出十八种岩相...

作者贡献声明

布鲁诺·卡埃塔诺·多斯·桑托斯(Bruno Caetano dos Santos):负责撰写初稿、方法论设计、实地调查和数据分析。埃马努埃尔·弗兰科·内托(Emmanuel Franco Neto):负责撰写初稿、方法论设计、实地调查和数据分析。泽尼尔达·维埃拉·巴蒂斯塔(Zenilda Vieira Batista):负责撰写初稿、项目监督、方法论设计、资金筹集、数据分析及概念框架构建。索尼娅·阿戈斯蒂尼奥(Sonia Agostinho):负责项目监督、方法论设计、资金筹集、数据分析及概念框架构建。马里奥·费雷拉·德·利马·菲略(Mario Ferreira de Lima Filho):负责撰写...

未引用的参考文献

Aarnes et al., 2011; Aguiar, 1969; Almeida, 1969; Almeida et al., 2000; ANP(巴西国家石油局),2015; Barbosa and Nogueira, 2011; Barros, 2011; Becker et al., 2012; Becker et al., 2016; Blatt et al., 1980; Cardona, 2015; Costa Junior and Magalh?es, 2016; Cunha et al., 2008; Deer et al., 2013; Della Favera and Uliana, 1979; Della Fávera, 1984; Della Fávera, 1982; Dickinson, 1977; Dickinson and Suczek, 1979; Fernandes, 2011; Filho et al., 2007; Franco Neto, 2022; Frey and Howard, 1985;

利益冲突声明

作者声明不存在任何可能影响本文研究的财务利益冲突或个人关系。

致谢

作者感谢巴西国家石油、天然气和生物燃料局(ANP)以及圣保罗州研究支持基金会(FAPESP)对ANP人力资源计划(PRH-47.1)的财政支持。该计划由符合条件的石油公司根据ANP决议(编号50/2015)提供的投资资助,用于资助地质学和土木工程专业的奖学金和研究经费,以培养石油和天然气领域的专业人才。
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