Abstract The Aptian Crato Formation is world renowned for its well-preserved fossils in microbially-induced laminated limestones, which are regarded as one of the main Cretaceous Konservat-Lagerstätte of the geological record. Detailed stratigraphic investigation and mapping of the up to 90-m-thick Crato Formation at the eastern border of the Araripe Plateau allowed recognition of a regionally persistent fossil-bearing muddy interval, herein defined as the Caldas Bed. At its type locality, it is defined as an up to 2-m-thick coarsening-upward succession of grey/green mudstone and interbedded sandy siltstone and claystone. The 0.85- to 2-m-thick interval was recognized in several localities along the outcrop belt, and it is bounded by sharp, lower (Konservat-Lagerstätte limestone) and upper (sandstone and heterolithic facies) contacts. Despite previous literature data suggesting the presence of marine mollusks, the bed contains freshwater bivalves, small gastropods, spinicaudatans, plant remains, trace fossils, and rare ostracods. The Caldas Bed records benthic paleocommunities representing a short-term isochronous regional freshening event, marked by abrupt changes in sedimentation pattern, bathymetry, salinity, oxygenation and water chemistry.

Abstract The Pantanal wetland is an active sedimentary basin representing a relevant depositional setting for alluvial sedimentation studies. However, sedimentation homogeneity and the lack of outcrops makes sedimentary analysis more difficult. The Lower Nhecolândia is located at the Southern edge of the Taquari river megafan, whose genetic origin has been disputed as fluvial or eolian deposition. GPR analysis was used to characterize the subsurface stratigraphy and understand the region’s geomorphic evolution. The 100 MHz GPR provided continuous good quality sections up to a depth of 8 m. Two continuous reflections are disconformities that bound three depositional sequences characterized by distinct radar facies. The lower facies presents an upper erosional truncation followed by reflections presenting ∼1.5 m deep channelized forms and concave-up low amplitude reflections. The intermediate facies (∼4 m thick) presents a base with erosional truncation followed by concave-upward forms, ∼10 m wide, 1–3 m deep, separated by 1–2 m, and offlapping geometry. The upper facies has a flat base and thickness of 2–4 m, with parallel reflections; it shows a strong correlation between the radar facies and the forms preserved in the landscape, suggesting that channelized fluvial streams did not form them. The results obtained indicate that GPR use in the Pantanal is an important method to elucidate its geologic evolution.

Abstract Sedimentologic and stratigraphic studies of paleo-deserts from the Brazilian Cretaceous are of great potential to understand the paleoclimate and paleogeography of Gondwana during its final rifting stage. Herein, we describe and discuss two depositional units characterized by two distinct eolian systems that are bounded by a long-lived unconformity. The Lower Unit (Barremian/Aptian) encompasses a wet eolian system composed of dune, interdunes, and ephemeral alluvial deposits. A continuous paleosol horizon in the upper part of the Lower Unit records dune stabilization and end of eolian accumulation, in a period of climate amelioration possibly in the late Aptian. The stratigraphic gap proposed for the unconformity (Cenomanian to Coniacian) coincides with the Cretaceous Thermal Maximum. The Upper Unit (Santonian?/Campanian) comprises dune fields of a dry eolian system capped by the Mata da Corda volcanic rocks. Cross stratification dip directions from both eolian systems shows transport towards SSW. Paleo-winds coming from the northeast quadrant reveal that the continental breakup and drifting had little influence on the surface winds in this Gondwana sector. The Upper Cretaceous paleo-winds are coherent with global paleo-circulation models, based on a high-pressure cell over the South Atlantic proto-ocean, favoring desertification in the inner portion of the southwestern Gondwana.

RESUMO: Após o aparecimento dos metazoários, o início da bioclasticidade e a competição pelo substrato marinho, a saga das esteiras microbiais é marcada por um progressivo declínio. Pontuais aumentos em sua diversidade e na produção de carbonatos durante o Paleozoico em geral estão associados a eventos globais de extinção em massa. Ao longo do Fanerozoico, as colônias microbiais ocuparam nichos ecológicos específicos e ambientes livres de organismos predadores caracterizados por condições ecológicas extremas, como aqueles encontrados em baías hipersalinas, lagos alcalinos e locais sujeitos a hidrotermalismo. Neste trabalho é reportada uma das mais antigas ocorrências de um campo de exudação de metano no registro geológico associado com microbialitos e estruturas sedimentares induzidas por atividade microbial. Nesse sistema, durante a atividade de exalação de metano, instalaram-se condições de extrema anoxia e alta salinidade, proibitivas para a manutenção da vida animal, permitindo, desse modo, o florescimento de colônias microbiais. Por causa das severas imposições do ambiente, os organismos microbiais tornaram-se altamente adaptáveis às condições adversas então vigentes. Nós sustentamos a hipótese de que aumentos na diversidade e na quantidade de colônias microbiais na história da Terra não estão apenas restritos a períodos que sucedem à extinção em massa de organismos predadores de esteiras, mas ocorrem em resposta a condições ambientais localizadas que proporcionam o crescimento de colônias microbiais. De fato, o registro geológico Fanerozoico é pontuado de exemplos semelhantes ao aqui reportado, simulando uma espécie de jogo de esconde-esconde das condições ambientais vigentes no Éon Pré-cambriano.

ABSTRACT: Following the rise of metazoans, the beginning of bioclasticity and substrate competition, the saga of microbial mats was in a fluctuating decline in the end of the Neoproterozoic era. Increases in diversity during the Phanerozoic and punctual upturns in the microbial carbonate production occured after the events of global mass extinctions. Gradually along the Phanerozoic, the microbial colonies occupied isolated niches and grazers-free environments, characterized by physically and/or geochemically stressful conditions, such as those found in saline bays, alkaline lakes and hydrothermal or cold seep vents. Here we report one of the oldest occurrences of a vent camp coupled with cold seepage of methane in the geologic record, associated with well-preserved microbialites and elephant skin structures. During the seep activity, oxygen depletion and high salinity conditions are prohibitive for complex animal life, clearing the way to microbial colonies to flourish. Due to the co-occurrence of high adaptability and low competitiveness of microbial forms, they became highly specialized in stressful conditions. We argue that the sporadic microbial mat upturns in Earth’s history are not restricted to geological periods, following massive death of metazoan species; they also may occur in response to punctual paleoenvironmental conditions that enable microbial colonies to growth. Indeed, the Phanerozoic geological record is punctuated of these examples, in a kind of hide-and-seek game of Precambrian times.

RESUMO: O desenvolvimento da datação de sedimentos por luminescência opticamente estimulada (optically stimulated luminescence, OSL) proporcionou considerável avanço na geocronologia do Quaternário. A datação por OSL constitui técnica bem estabelecida para determinar idades de deposição de sedimentos com algumas dezenas de anos até poucas centenas de milhares de anos. Estudos recentes demonstraram que os sedimentos Quaternários do Brasil são dominados por grãos de quartzo com elevada sensibilidade de luminescência, o que permite a obtenção de idades de soterramento precisas e confiáveis. Este artigo apresenta exemplos de datação por OSL de alíquotas multigrãos e grãos individuais de quartzo provenientes de diferentes regiões do Brasil. A amostragem compreende sedimentos eólicos costeiros do Holoceno tardio (< 100 anos) até sedimentos fluviais do Pleistoceno inicial/médio (~ 150 ka). O artigo apresenta idades de luminescência de sedimentos fluviais carbonáticos e terrígenos. Grande parte do quartzo fluvial estudado apresenta distribuição de doses equivalentes com dispersão baixa a moderada, sugestiva de fotoesvaziamento completo. A comparação entre dados de alíquotas multigrãos e grãos individuais indica que a dispersão elevada da distribuição de doses de algumas amostras está associada à mistura pós-deposicional de grãos e não ao fotoesvaziamento incompleto durante o transporte. Esse padrão contrasta com o que é comumente descrito na literatura para quartzo fluvial, caracterizado pelo fotoesvaziamento incompleto. Grande parte do registro sedimentar fluvial brasileiro tem idade superior ao limite da datação por OSL para o quartzo. Desse modo, protocolos de datação por termoluminescência isotérmica (isothermal thermoluminescence, ITL) foram testados com objetivo de ampliar o alcance da datação por luminescência. O protocolo de datação ITL foi testado em uma amostra de quartzo do rio Xingu (leste da Amazônia). Foi possível recuperar doses equivalentes de até 1600 Gy, por meio do sinal ITL 310oC do quartzo. Assim, esste sinal mostrou-se adequado para ampliar o limite da datação por luminescência para todo o período Quaternário. Em depósitos sedimentares brasileiros, cujas taxas de dose são relativamente baixas (0,5 - 1,0 Gy/ka), seria possível datar sedimentos até o Plioceno (> 2 Ma) por meio do sinal ITL310oC.

ABSTRACT: The development of optically stimulated luminescence (OSL) dating of sediments has led to considerable advance in the geochronology of the Quaternary. OSL dating is a well established technique to determine sediment burial ages from tens of years to few hundred thousand years. Recent studies have shown that Quaternary sediments of Brazil are dominated by quartz grains with high luminescence sensitivity, allowing the determination of precise and reliable OSL burial ages. In this paper, we show examples of OSL dating of quartz aliquots and single grains from different regions in Brazil, including young coastal-eolian Late Holocene (< 100 years) to Late Pleistocene (~ 150 ka) fluvial sediments. We discuss the OSL data and ages of sediments from carbonate and terrigenous (distributary and tributary systems) fluvial depositional contexts in Brazil. Most of the studied fluvial sediments show equivalent dose distributions with low to moderate dispersion, suggesting well bleached sediments. The comparison between aliquot and single grain data suggests that high overdispersion in equivalent dose distributions of some samples is more related with sediment mixture due to bioturbation than with incomplete bleaching during transport. Well bleached fluvial sediments contrast with the poor bleached pattern usually described for fluvial sediments in the literature. A large part of the fluvial sedimentary record in Brazil is older than the age limit for quartz OSL dating using blue light stimulation. Thus, isothermal thermoluminescence (ITL) dating protocols were tested for dating of fluvial sands from the Xingu River (eastern Amazonia). The studied sample can recover reliable equivalent doses up to 1600 Gy using the ITL 310oC signal. Therefore, this signal would be suitable to extend the age limit of quartz luminescence to the whole Quaternary or beyond (> 2 Ma) in the low dose rate (0.5 - 1.0 Gy/ka) environments typical for Brazilian sediments.

RESUMO A Bacia do Pantanal é uma bacia sedimentar situada no Centro-Oeste do Brasil, caracterizada pela presença de um moderno trato deposicional aluvial e pela interação de vários tipos de sistemas desenvolvidos em uma das maiores e mais importantes áreas úmidas do planeta. O Rio Paraguai representa o rio-tronco do sistema e drena a água e parte da carga sedimentar recebida de outras áreas extrabacinais. Os rios nos diferentes sistemas apresentam mudanças de estilo fluvial em consequência de fatores alogênicos e autogênicos, com desenvolvimento de cinturões de meandros incisos, domínios distributários não confinados e mundanças de canal único para padrões multicanal (anabranching ). A superfície de lobos abandonados apresenta complexa rede de paleocanais e canais degradacionais tributários superimpostos. Com base na geomorfologia, na hidrossedimentologia e nos processos de sedimentação, é proposta classificação dos sistemas aluviais do trato deposicional do Pantanal em quatro grupos principais: (I) planícies do rio tronco; (II) leques fluviais com bacias de captação em planaltos sedimentares; (III) leques fluviais formados por rios provenientes de terrenos pré-cambrianos arrasados; e (IV) planícies interleques. Os sistemas deposicionais que compõem o trato deposicional do Pantanal, cujos estilos são condicionados por fatores autogênicos (construção e abandono de lobos) e alogênicos (mudanças climáticas e condicionantes tectônicos), são importantes análogos modernos para a interpretação de unidades geológicas de origem aluvial de diferentes períodos do tempo geológico.

ABSTRACT The Pantanal Basin is an active sedimentary basin in central-west Brazil that consists of a complex alluvial systems tract characterized by the interaction between different river systems developed in one of the largest wetlands in the world. The Paraguay River is the trunk river system that drains the water and part of the sediment load received from areas outside of the basin. Depositional styles vary considerably along the river profiles throughout the basin, with the development of entrenched meandering belts, anastomosing reaches, and floodplain ponds. Paleodrainage patterns are preserved on the surface of abandoned lobes of fluvial fans, which also exhibit many degradational channels. Here, we propose a novel classification scheme according to which the geomorphology, hydrological regime and sedimentary dynamics of these fluvial systems are determined by the geology and geomorphology of the source areas. In this way, the following systems are recognized and described: (I) the Paraguay trunk-river plains; (II) fluvial fans sourced by the tablelands catchment area; (III) fluvial fans sourced by lowlands; and (IV) fluvial interfans. We highlight the importance of considering the influences of source areas when interpreting contrasting styles of fluvial architectures in the rock record.

A individualização e o mapeamento da Formação Serra Alta no Estado de São Paulo sempre foi motivo de controvérsia na comunidade geológica. Apesar de apresentar extensão comparável à Formação Irati em subsuperfície, a unidade ainda carece de estudos mais acurados acerca de seu posicionamento estratigráfico, conteúdo fossilífero, sistema deposicional e idade. Na região centro-leste do Estado de São Paulo, a Formação Serra Alta sucede estratigraficamente a Formação Irati, sendo constituída por depósitos pelíticos cinza escuros. A unidade é mapeada desde o limite sul do estado até o Domo de Gibóia, no Município de Rio das Pedras. Neste local, as formações Serra Alta e Teresina são substituídas pelos depósitos pelíticos da Formação Corumbataí, que se estende para norte, além do limite do Estado de São Paulo, e pode ser considerada unidade correlata a estas. Neste estudo, são apresentadas seções colunares e caracterizados os contatos da Formação Serra Alta com as formações permianas verticalmente contíguas. É apresentada também detalhada análise de fácies, com a finalidade de caracterizar o sistema deposicional. A análise de perfis de sondagem possibilitou também melhor compreensão dos padrões arquiteturais da Formação Serra Alta, auxiliando na determinação de sua real distribuição e posição estratigráfica na porção centro-sul do estado. A integração das informações obtidas permitiu identificar tendências de empilhamento transgressivo particulares, contribuindo para o detalhamento da sucessão predominantemente regressiva em que se depositaram as unidades permianas da Bacia do Paraná.

The delimitation and mapping of the Serra Alta Formation in the São Paulo State, Brazil, has always been a focus of controversy in the Brazilian geological community. Despite its large extension in subsurface, which may be comparable to the Irati Formation, the Serra Alta Formation still needs more detailed studies on its stratigraphic position, fossil content, depositional systems and age. In the east-central portion of the São Paulo State, the Serra Alta Formation overlies the Irati Formation and is predominantly composed of dark grey pelitic facies. The unit is mapped from the southern boundary of the São Paulo State to the Gibóia Dome, located in the county of Rio das Pedras. In this place, the Serra Alta and Teresina formations are replaced by the red colored pelites of the Corumbataí Formation, unit that extends to north beyond the state boundaries and may be considered correlated to these units. In this work, we present columnar sections and describe the contacts of the Serra Alta Formation with vertically adjacent Permian units. We also present the detailed facies analysis, in order to characterize the depositional system. The investigation of subsurface profiles also enabled a better understanding of the architectural patterns of the succession, helping to determine its real distribution and stratigraphic position in the central-south of São Paulo State. The integration of the data allowed identifying a particular transgressive stacking pattern, contributing to detail the late Permian regressive cycle in the Paraná Basin.

Resumo: O megaleque fluvial do Nabileque é um sistema deposicional que vem sendo construído pelo rio Paraguai na borda sudoeste do Pantanal Mato-Grossense desde tempos pleistocênicos. É um sistema aluvial peculiar, pois não está associado a rios oriundos de relevos altos situados nos planaltos adjacentes à planície. Trata-se de um megaleque fluvial construído pelo rio Paraguai, rio-tronco coletor das águas de todo sistema hidrográfico do Pantanal, na saída do rio para a planície do Chaco, onde coalesce com o megaleque do Pilcomayo. Fazendo uso de dados de sensores remotos, com verificação de campo, foi possível compartimentar e caracterizar geomorfologicamente o megaleque, que ocupa área aproximada de 9.100 km2. A maior parte da área é uma vasta planície aluvial desenvolvida sobre depósitos pleistocênicos, marcada pela presença de intrincada rede de paleocanais distributários e de tributários a eles superimpostos. Feições erosivas evidenciam que as áreas de ocorrência dos depósitos pleistocênicos se encontram em degradação, mas sujeitas a frequentes inundações responsáveis pela existência de delgadas e irregulares coberturas de sedimentos recentes. Um aspecto notável de sua geomorfologia é a existência de dois cinturões de meandros, um ativo e outro abandonado. O vale corta o megaleque longitudinalmente, ajustado a padrões de fratura NE do lineamento Transbrasiliano, com deflexão para SSE ao se encontrar com o rio Negro (Bolívia), com o qual compõe a drenagem periférica do leque. O rio Nabileque corre num vale inciso de direção norte-sul e empresta seu nome ao megaleque e à região (Pantanal do Nabileque). Processos de avulsão fluvial e de captura são aventados e discutidos para explicar a notável mudança de curso do rio Paraguai e a configuração do rio Nabileque como um rio subajustado. O rio Nabileque é um rio com dimensões muito inferiores às paleogeoformas encontradas na sua planície, o que permite ser reconhecido como um rio subajustado.

Abstract: The Nabileque fluvial fan is a Quaternary depositional system located along the southwestern border of the Pantanal, covering an area of approximately 9,100 km2. It is a peculiar alluvial system because it is not associated with inflow from adjacent plateaus. The Nabileque megafan is formed by the Paraguay River at the exit of the Pantanal wetland, coalescing with the Pilcomayo megafan of the Chaco basin. A geomorphological zonation analysis was performed making use of remote sensing data with field verification. Most of the area is a vast alluvial plain made of Pleistocene deposits, whose surface is marked by the presence of an intricate network of distributary paleochannels. Areas blanketed by Pleistocene deposits are dissected by erosional streams and subject to frequent flooding events. The Paraguay River flows in a meander belt constrained by NE fractures associated with the Transbrasiliano Lineament, but deflects towards the SSE after the Negro River confluence composing the system’s peripheral drainage. An abandoned meander belt is preserved within a remarkable N-S incised-valley that is interpreted as the ancient Paraguay River course. Processes of avulsion and river capture are suggested to explain the observed changes of the river course. The Nabileque River is an underfit stream within the incised-valley, cutting paleomeanders and point bars of the previous Paraguay River course.

Resumo: Este trabalho tem como objetivo apresentar o primeiro mapeamento sistemático da rede de paleocanais existente no megaleque do Taquari. Foram utilizados dados de sensoriamento coletados pelo sensor ASTER, que produz imagens com pixel de 15 x 15 m. Foram necessárias um total de 34 cenas, adquiridas entre os anos de 2001 a 2006. Estes dados foram processados através da técnica de realce por decorrelação, visando melhor identifcação visual dos paleocanais. A etapa de mapeamento se iniciou com a sobreposição de uma quadrícula compatível com a articulação 1:50.000 do IBGE, a fm de sistematizar a extração das feições de interesse e diminuir a subjetividade inerente ao método de análise visual. Foram cartografados um total de 33.205 km de paleocanais. A densidade destas feições se mostrou relacionada com as idades relativas dos compartimentos geomorfológicos. As feições mapeadas preservam eventos de avulsão que ocorreram no megaleque, sugerindo que os de menor magnitude são mais frequentes.

Abstract: This paper presents the results of the frst systematic mapping of the paleochannel network on the Taquari megafan (Pantanal, Brazil). We used remote sensing data collected by the ASTER sensor, which captures images with 15 m square pixels. A total of 34 scenes, acquired from 2001 - 2006, were used in the analysis. These data were processed using a decorrelation stretch technique in order to obtain a better visual identifcation of the paleochannels. The mapping procedure began with the overlay of a 1:50.000 IBGE articulation, in order to systematize the extraction of features and to reduce the subjectivity inherent to visual analysis methods. We mapped a total of 33,205 km of paleochannels. The density of these features is related to the relative ages of distinct geomorphological compartments, known as depositional lobes. The mapped features preserve avulsion events that occurred on the megafan. The results suggest that low-magnitude avulsions occur more frequently than larger events.