As coberturas sedimentares cenozoicas ocorrem ao longo de toda costa brasileira e frequentemente são descritas informalmente como uma unidade única. Quanto à evolução tectônica, os estudos sobre as bacias sedimentares brasileiras se concentram em sua fase rifte, enquanto a fase pós-rifte tem sido considerada um período de pouca atividade. Na Bacia Potiguar, embora as unidades cretáceas pós-rifte sejam bem investigadas, as coberturas sedimentares neogênicas e quaternárias, incluindo suas identifi cação e diferenciação, são pobremente conhecidas. Alguns trabalhos anteriores têm demonstrado que unidades sedimentares pós-rifte aparentemente não deformadas exibem um complexo padrão deformacional em todas as escalas de observação, contudo o estudo dessa deformação geralmente não tem abrangido as coberturas neogênicas e quaternárias. O principal objetivo deste estudo é a caracterização de unidades sedimentares cenozoicas afl orantes e da tectônica associada, na porção central da Bacia Potiguar, estado do Rio Grande do Norte, Brasil. O estudo se concentrou na descrição da Formação Barreiras e coberturas aluviais quaternárias, depósitos marinhos e eólicos, na escala 1:100.000. Análises de fácies, estudos granulométricos e datação por luminescência foram realizados. Dez unidades sedimentares litoestratigráfi cas informais e formais foram descritas, em adição ao embasamento cristalino pré-cambriano. Os principais resultados indicam que muitos depósitos aluviais quaternários eram anteriormente mapeados como a Formação Barreiras, de idade miocênica. Foi possível determinar os novos limites dos depósitos sedimentares quaternários e sua relação com unidades mais antigas. Adicionalmente, foi possível identifi car os maiores sistemas de falhas na bacia, que apresentam direções NW-SE e NE-SW, que coincidem com as macroformas do relevo. Assim, estes maiores sistemas de falha, especialmente o sistema de direção NW-SE, controla a deposição de unidades sedimentares cenozoicas.
Clay minerals in structurally complex settings influence fault zone behavior and characteristics such as permeability and frictional properties. This work aims to understand the role of fault zones on clay authigenesis in arkosic, high-porosity sandstones of the Cretaceous Rio do Peixe basin, northeast Brazil. We integrated field, petrographic and scanning electron microscopy (SEM) observations with X-ray diffraction data (bulk and clay-size fractions). Fault zones in the field are characterized by low-porosity deformation bands, typical secondary structures developed in high-porosity sandstones. Laboratory results indicate that in the host rock far from faults, smectite, illite and subordinately kaolinite, are present within the pores of the Rio do Peixe sandstones. Such clay minerals formed after sediment deposition, most likely during shallow diagenetic processes (feldspar dissolution) associated with meteoric water circulation. Surprisingly, within fault zones the same clay minerals are absent or are present in amounts which are significantly lower than those in the undeformed sandstone. This occurs because fault activity obliterates porosity and reduces permeability by cataclasis, thus: (1) destroying the space in which clay minerals can form; and (2) providing a generally impermeable tight fabric in which external meteoric fluid flow is inhibited. We conclude that the development of fault zones in high-porosity arkosic sandstones, contrary to other low-porosity lithologies, inhibits clay mineral authigenesis.
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