Neoproterozoic evolution of the São Francisco Basin, SE Brazil : effects of tectonic inheritance on foreland sedimentation and deformation.

Abstract

A Bacia intracratônica do São Francisco ocupa a porção sul do cráton homônimo e se estende por cerca de 350.000 km2 no sudeste do Brasil. Correspondendo a um típico depocentro poli-histórico, a bacia registra os principais eventos tectônicos e climáticos (alguns de importância global) que afetaram a Placa do São Francisco após 1,8 Ga. Sucessivos episódios extensionais proterozoicos, aparentemente associados à quebra dos supercontinentes Columbia e Rodinia, culminaram na formação de três grandes estruturas de embasamento. Estendendo-se ao longo da direção NW-SE na porção central da bacia, o Aulacógeno Pirapora hospeda os mais espessos depósitos sedimentares encontrados no domínio cratônico e é limitado a sul e a norte pelos altos de Sete Lagoas e Januária, respectivamente. Durante a amalgamação do Gondwana Ocidental, ao fim do Neoproterozoico/início do Paleozoico, a subsidência flexural causada pela edificação dos múltiplos orógenos brasilianos que margeiam a Bacia do São Francisco foi responsável pelo desenvolvimento de um extenso sistema de antepáis. Este sistema recebeu os depósitos carbonáticos e siliciclasticos ediacaranos da Sequencia Bambuí (i.e Grupo Bambuí), cuja evolução e dispersão sedimentar guardam uma íntima relação com a Faixa Brasília, a oeste. Ainda durante o fim do Neoproterozoico, o embasamento e as coberturas sedimentares da bacia foram localmente envolvidos nos cinturões de antepaís das faixas Brasília e Araçuaí, expostos nas porções oeste e leste da bacia, respectivamente. Com vergência centrípeta, estes cinturões definem duas grandes curvas antitaxiais que culminam na porção central da Bacia do São Francisco e exibem estilos tectônicos consideravelmente distintos. Análises estruturais e estratigráficas de detalhe baseadas em novos dados sísmicos, aerogeofísicos e de superfície indicam que o registro neoproterozoico da Bacia do São Francisco evoluiu sob forte influencia de estruturas pré-existentes. Na porção sul da bacia, os sedimentos carbonáticos e siliciclasticos marinhos da Sequencia Bambuí recobrem discordantemente rochas do embasamento arqueano/paleproterozoico e sua sedimentação foi controlada por sucessivos episódios de soerguimento flexural e migração do Alto de Sete Lagoas. Estes episódios foram responsáveis pelo desenvolvimento de um sistema de riftes quilométricos e com direção NE-SW, os Grábens de Pompéu, que se formaram à custa da reativação de estruturas antigas do embasamento. Combinados a mecanismos regionais de acomodação, pulsos tectônicos relacionados a estas calhas controlaram a sedimentação e arquitetura estratigráfica dos depósitos ediacaranos. O comportamento do Alto de Sete Lagoas como uma intumescência flexural mediante as cargas impostas pelas faixas brasilianas marginais ao Cráton do São Francisco e reconstruções paleotectonicas disponíveis podem explicar, pelo menos parcialmente, a preservação incomum de espessas sucessões sedimentares neste depocentro de antepaís e a aparente incongruência temporal entre o ciclo bacinal ediacarano e o desenvolvimento da Faixa Brasília. Conforme este estudo, os estilos estruturais dos cinturões de antepáis das faixas Brasília e Araçuaí também foram fortemente influenciados por elementos cratônicos pré-existentes. Na zona de culminação do Cinturão epidérmico de antepaís da Faixa Brasília, a Saliência de Três Marias afeta predominantemente os depósitos ediacaranos da Sequencia Bambuí e corresponde a uma curvatura orogênica não-rotacional e controlada pela bacia. Tal estrutura se desenvolveu em função de variações de espessura dos estratos pré-orogênicos, contrastes reológicos junto aos depósitos proterozoicos da bacia e a interação local com anteparos rígidos no antepaís. Diferentemente dos seus segmentos epidérmicos norte e sul, a porção central do Cinturão de antepáis da Faixa Araçuaí afeta a extremidade leste do Aulacógeno Pirapora e corresponde a um sistema compressivo do tipo thick-skinned. Nesta porção da bacia, o cinturão de antepaís descreve em mapa uma grande curva antitaxial e seu estilo tectônico resulta da interação entre o sistema orogênico N-S e o gráben pré-existente e de direção NW-SE. As análises apresentadas neste estudo demonstram a influencia de estruturas herdadas na evolução de sistemas de antepáis, seja causando a partição da deformação em escala local e/ou crustal ou influenciando no balanço entre a acomodação e o aporte sedimentar. Tais características parecem ser especialmente observadas em áreas cratônicas onde extensos conjuntos de estruturas e elementos formados em múltiplos ciclos tectônicos podem estar disponíveis durante os episódios de reativação. Uma vez que a herança tectônica desempenha papel importante na evolução de bacias sedimentares, a mesma deve ser considerada nas campanhas de exploração de hidrocarbonetos atualmente em curso na Bacia do São Francisco.