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PERMIANO

O Permiano é representado pelas formações Pe-dra de Fogo e Motuca. A tendência de resseca-mento da bacia, em condições continentais áridas,é progressivamente acentuada. São preponderan-tes, cada vez mais, as fases regressivas, em climasadversos para as manifestações de vida e sua pre-servação como fóssil. Esta condição só é modifica-da durante as fases transgressivas, isto é, sob in-fluência da elevação do nível do mar e conseqüen-te elevação do nível de base dos corpos aquáticos.Neste quadro ocorreu o último grande evento bioló-gico do Paleozóico, na Bacia do Parnaíba, repre-sentado pelos troncos de madeiras silicificadas,preservados in situ no topo da Formação Pedra deFogo e que documentam a pretérita existência deuma floresta tropical.

10.1 Formação Pedra de Fogo

10.1.1 Histórico

A madeira fóssil Psaronius brasiliensis, coletadaentre 1817 e 1820 pelo botânico Martius e descritapor Brongniart em 1827, foi o primeiro fóssil vegetaldo Brasil a ser mencionado na literatura (Dolianiti,1948). É pertencente à Formação Pedra de Fogo,

cujo nome foi proposto por Plummer et al. (1948),para as camadas de arenitos, ricas em sílex e ma-deiras silicificadas.

A Formação Pedra de Fogo, de idade permiana,foi mapeada sistematicamente por técnicos daPETROBRAS, que identificaram o deslocamentodas áreas de subsidência para o centro e oeste dabacia (Aguiar, 1969; Aguiar, 1971; Mesner & Wool-dridge, 1964).

As seqüências sedimentares da Formação Pedrade Fogo foram objeto de trabalhos de Faria Jr. & Truc-kenbrodt (1980a, b), Faria Jr. (1984), Castelo Branco& Coimbra (1984), Hasui et al. (1991) e Góes (1995).

As madeiras fósseis foram estudadas por Coim-bra & Mussa (1984), Mussa & Coimbra (1987) e Cal-das et al. (1989). Os trabalhos sobre a fauna são deanfíbio labirintodonte (Price, 1948), peixes (Santos1946b ,1989a e 1989b, 1990b, 1994b) e de peixese anfíbios (Cox & Hutchinson, 1991).

10.1.2 Área de Ocorrência

A Formação Pedra de Fogo tem ampla distribui-ção nos estados do Piauí e Maranhão. Aflora na re-gião centro-leste, centro-oeste e centro-sul da ba-cia, com eixo de deposição deslocado para oeste(Mesner & Wooldridge, 1964).

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A sua configuração, em superfície, apresentauma expansão a sudoeste, que evidencia o contro-le da Antéclise Tocantins-Araguaia (Góes, 1995).

A espessura máxima em subsuperfície é de 240metros (Góes & Feijó, 1994).

10.1.3 Geocronologia e Idade

A determinação de idade eopermiana inicial-mente baseada na presença de um anfíbio labirin-todonte (Price, 1948) foi confirmada pelos estudospalinológicos, apresentados por Müller (1962) eMesner & Woldridge (1964).

De acordo com os estudos palinológicos regis-trados nos relatórios da Companhia de Pesquisade Recursos Minerais ocorria uma flora desenvol-vida e variada de gimnospermas, pteridófitas e es-fenófitas, confirmando a idade permiana (Cruz etal., 1973b). Posteriormente, em novas identifica-ções de esporomorfos, foram determinadas asidades eo e mesopermiana para a formação (Lima& Leite, 1978).

Góes & Feijó (1994), por métodos bioestratigráfi-cos, atribuem os sedimentos ao Eopermiano nos in-tervalos Asseliano, Sakmariano, Artinskiano e Kun-guriano, e à base do Neopermiano, no intervalo Ufi-miano.

10.1.4 Sedimentação

Com o eixo de deposição deslocando-se paraoeste, a bacia emergiu no Permiano (Mesner & Wol-dridge, 1964), dando origem a uma sedimentaçãode domínio continental, e as influências de varia-ções eustáticas estão refletidas nas mudanças donível de base das águas interiores.

Faria Jr. & Truckenbrodt (1980a, 1980b) descre-veram a estratigrafia da formação, dividindo-a em:Membro Sílex Basal, Membro Médio e MembroTri-sidela.

O Membro Sílex Basal, com ampla distribuição,intercala siltitos e bancos dolomíticos com abun-dantes concreções e horizontes silicosos. O Mem-bro Médio é constituído por camadas de arenitos fi-nos com estratificações cruzadas, que intercalamsiltitos, folhelhos e bancos carbonáticos com pe-quenas concreções silicosas. O Membro Trisidelaintercala arenitos finos, siltitos, folhelhos e bancoscarbonáticos. As madeiras fósseis são encontra-das associadas aos siltitos e arenitos finos averme-lhados com manchas brancas, que pertencem àspartes mais superiores da formação.

A seqüência sedimentar é iniciada por arenitosróseos de granulação bimodal, com estratificaçãocruzada de grande porte configurando dunasgigantes com base plana (Figura 10.1). Intercalam

Permiano

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Figura 10.1 – Formação Pedra de Fogo. Seqüência com arenitos com estratificações cruzadas acanaladas, comacamamento tabular na base. Os sedimentos de topo são pelíticos com estratificação plana e ondulada,

estromatólitos e esteiras algálicas. Localidade: Serra das Araras. Rodovia BR-343, km 532. Próximo à cidade deFloriano, Piauí.

Paleontologia das Bacias do Parnaíba, Grajaú e São Luís

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na base níveis de oncólitos e para o topo arenitosróseos de grã fina com esteiras algálicas. No topo,os arenitos de granulação fina são vermelhos eintercalados com argilitos vermelhos. Os arenitosapresentam acamamentos lenticulares, gretas dedissecação, tepees, estruturas sigmóides debaixios arenosos e baixios de maré. Arenitosróseos de granulação fina intercalam esteirasalgálicas e níveis de estromatólitos (Figura 10.2).

A coluna indica uma regressão na base, comambiente desértico avançando sobre planíciescosteiras. Os arenitos de estratificação cruzada,indicativos de dunas eólicas, são amplamentedistribuídos (Figura 10.3). Para o topo, a seqüênciaé transgressiva, com os sedimentos pelíticos deambientes subaquáticos sob influências ondeocorrem os níveis de atividade orgânica comoesteiras algálicas e estromatólitos (Figura 10.4).

Figura 10.2 – Perfil esquemático da Formação Pedra de Fogo, na Serra das Araras. Rodovia BR-343, km 532.Próximo à cidade de Floriano, Piauí. Os estratos com estratificação cruzada acanalada, de base plana, são

interpretados como grandes dunas eólicas. As estratificações plano-paralelas são de sedimentação interdunas.Pelitos estromatólitos e esteiras algálicas de topo são interpretados como superfícies transgressivas.

1 - arenito rosa, de grã fina, matriz argilosa, acamamento ondulado2 - argilito vermelho e amarelo, ondulado, com níveis de estromatólitos3 - arenito rosa, de grã fina, com esteiras algálicas4 - camadas de arenitos rosa, com granulometria bimodal, estratificação cruzada acanalada, base plana5 - estratificação plano-paralela6 - níveis oncólitos e silexitos

Permiano

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Figura 10.3 – Formação Pedra de Fogo. Vista panorâmica da Serra das Araras. Rodovia BR-343.Próximo à cidade de Floriano, Piauí.

Figura 10.4 – Formação Pedra de Fogo. Seção superior. Arenitos argilosos silicificados com níveis de esteirasalgálicas e marcas de bioturbação. Sedimentação interpretada como lagunar. Localidade: Pedreira de lajotas

para calçamento. BR-316, km 611, distante 2,7km de Timon, Maranhão.

10.1.5 Fósseis

10.1.5.1 Estromatólitos

Faria & Truckenbrodt (1980b) descreveramocorrências de estromatólitos situados no MembroMédio, que constituem biostromas levemente on-dulados, domados, com topo e base irregulares.

São estromatólitos colunares, com ramificaçõesparalelas e pouco divergentes e laminação fina,convexa a parabólica. Faria Jr. & Truckenbodt(1980a) reconheceram também outros níveis de es-tromatólitos no Membro Sílex Basal.

Os níveis de estromatólitos são parcialmente sili-cificados com cerca de 15cm de espessura, comextensão lateral, e estão associados a bancos dolo-míticos e gretas de dessecação. São interpretadoscomo de ambiente muito raso, com exposição su-baérea.

Faria & Truckenbrodt (1980b) consideraram quea ocorrência de estromatólitos seria indicativa deambientes marinhos pouco profundos, de maré,com pequena agitação de ondas e correntes. Con-tudo, pelas interpretações baseadas em estroma-tólitos recentes, eles ocorrem em ambientes mari-nhos e continentais (Walter, 1976).

Os estromatólitos recentes e fósseis são conside-rados como estruturas organossedimentares, isto é,formadas pela agregação de sedimentos de umacomunidade microbiana, as denominadas esteirasalgálicas (algal mats). São estruturas precipitadasprincipalmente por cianobactérias, que são aptas apovoar determinados locais onde calor forte e águarasa são seletivos o suficiente para limitar o habitat.

No contexto dos organismos como indicadoresambientais de níveis de águas rasas, estão incluí-dos os oncólitos, pois algal mats, estromatólitos eoncólitos podem derivar da atividade deste mesmogrupo de organismos (Golubic, 1976).

10.1.5.2 Flora

A flora ocorrente no topo da formação foi preser-vada predominantemente como madeira silicifica-da (Figura 10.5). Os troncos apresentam ampla dis-tribuição na bacia. Pelos estudos realizados até opresente, as ocorrências mostram a importante ca-racterística de macroevolução, constatada pelosvários gêneros novos descritos.

As primeiras espécies descritas Psaronius brasi-liensis e Psaronius arrojadoi são belos exemplarespertencentes a um gênero de distribuição no conti-nente americano (Dolianiti, 1948).

Da região oeste da bacia, foram descritas novasmadeiras da chamada associação eólica-litorânea“arenito Cacunda”. São representantes de Calami-táceas, Arthropitys cacundensis e formas aproxi-madas de Cordaitales, com o gênero Carolinapitysmaranhensis e raízes referidas a Amyelon bieloi. Aassociação é indicativa de locais úmidos, várzease bordas de bacias, e as raízes contêm adaptaçõespara águas (Coimbra & Mussa, 1984).

Do folhelho lagunar sotoposto ao “arenito Cacun-da”, três novas formas foram descritas. São referi-das a Calamitáceas com o gênero Cyclomedulloxy-lon parnaibense e a Cycadoxyleae com Cycadoxy-lon brasiliense. Um feto arborescente, com estrutu-ra anatômica situada entre pteridófitas e pteridos-permas, foi referido a Araguainorachis simplissima.As novas formas descritas confirmaram as afinida-des com a Província tafoflorística Euro-América(Mussa & Coimbra, 1987).

Às margens do rio Poti, na cidade de Teresina, foiconfigurada uma floresta petrificada. Foramestudadas a ocorrência de inúmeros troncos, vi-sando sua preservação e descrito um novo gênerode Pteridospermophyta, Teresinoxylon eusebioi(Caldas et al.,1989).

10.1.5.3 Fauna

Entre os vertebrados que ocorrem no topo da for-mação, a fauna de peixes é variada, porém nãoestá totalmente descrita.

Cox & Hutchinson (1991) registraram a ocorrên-cia de fragmentos de Ctenacanthus, Xenacanthus,holocefalídeos e dipnóicos. Entre as formas até opresente descritas ocorre também macroevolução,com novos gêneros e uma nova família.

Nesta ictiofauna (Figura 10.6) são assinalados,entre os condrictes, espinhos de “Ctenacanthus”sp., dentes de Xenacanthus sp. e de Itapyroduspunctatus e dentes e espinhos de “Xenacanthus”albuquerquei, “Ctenacanthus” maranhensis e Ani-sopleurodontis pricei (Santos 1946b, 1989a,1989b, 1990b,1994b).

Entre os osteíctes ocorrem restos de celacantí-deos, dipnóicos e Paleonisciformes com um crâ-nio para o qual foi criada a família Brazilichthyidaee o gênero Brazilichthys (Cox & Hutchinson, 1991).

Price (1948) descreveu o anfíbio labirintodontePrionosuchus (Figura 10.7), que pelo primitivismoindicou a idade permiana inferior, confirmada porBarberena (1972). Cox & Hutchinson (1991) reestu-daram Prionosuchus, que apresenta a região ante-rior da cabeça alongada, possivelmente para ali-

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Permiano

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Figura 10.5 – Madeiras fósseis da Formação Pedra de Fogo.

1 Psaronius brasiliensis Brongniart, 1827Localidade: Chapada do Jaboti, entreNova Iorque e Floriano, Maranhão.Coleção: DGM 500-Pb.

2 Teresinoxylon eusebioi Mussa, 1989Localidade: Margem do rio Poti,na cidade de Teresina, Piauí.Coleção: Laboratório de Paleontologia,Univ. Federal do Ceará.

3 Tronco silicificado, conservado in situ.Localidade: Margem do rio Poti,na cidade de Teresina, Piauí.

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Figura 10.6 – Peixes fósseis da Formação Pedra de Fogo.

1-2 “Ctenacanthus” maranhensisSantos, 1946Localidade: Nova Iorque, sul da cidade dePastos Bons, Maranhão.Coleção: DGM 470-P.

3 Anisopleurodontis priceiSantos, 1994Localidade: Sul de Pastos Bons,estrada Pastos Bons-Nova Iorque,Maranhão.Coleção: MCT 1346-P.

4-5-6 Itapyrodus punctatusSantos, 1990Localidade: Oeste de Laje Grande(CNP) Carolina, Maranhão.Coleção: DGM 1077-P, 1078-P,1079-P.

Permiano

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Figura 10.7 – Anfíbio da Formação Pedra de Fogo (segundo Price, 1948).

Localidade: 6km S de Pastos Bons na estrada Pastos Bons-Nova Iorque, Maranhão.Coleção: DGM 320-R.

1 a 6 Prionosuchus plummeri Price, 1948

1 vista dorsal2 vista lateral3 vista do rostrum

4 lateral de um segmento da mandíbula5 desenho do lado dorsal do rostrum6 desenho do lado palatal do rostrum

mentação de peixes. Compararam com outros gê-neros, do mesmo grupo, que ocorrem no Hemisfé-rio Norte, e sugeriram que sua expansão foicontrolada por fatores climáticos.

10.2 Formação Motuca

A denominação de Formação Motuca foi aplica-da por Plummer et al. (1948) a folhelhos avermelha-dos, com lentes de carbonatos e anidrita que aflo-ram na fazenda Motuca, entre São Domingos e Be-nedito Leite, no Maranhão, e que recobrem a For-mação Pedra de Fogo.

Mesner & Wooldridge (1964) atribuíram às ca-madas idade neopermiana correlacionando-ascom a parte superior da Formação Sucunduri daBacia Amazônica, e ao Grupo Rio do Rasto da Ba-cia do Paraná.

As áreas de ocorrência estão situadas no centroda bacia, próximas às cidades de São Raimundode Mangabeira e São Domingos de Azeitão, no Ma-ranhão. A formação é correlacionada com a partesuperior da Formação Nova Olinda da Bacia doAmazonas. Góes & Feijó (1994) atribuem idade noNeopermiano, Kazaniano e Tatariano. Registraramque a espessura máxima em subsuperfície é de280 metros.

A seqüência é constituída na base por arenitos fi-nos a médios, róseos a esbranquiçados com grãossubarredondados a esféricos, foscos, friáveis. Notopo apresenta folhelhos e siltitos arenosos verme-lho-tijolo, com fraturas preenchidas pela aragonita,calcita e barita e níveis de sílica (Lima & Leite,1978). A sedimentação continental, eólica a fluvial,foi considerada por Mesner & Wooldridge (1964)com influência de um mar interior sob condiçõesáridas, representadas pelos evaporitos.

Faria Jr. (1984) descreveu a Formação Motuca, aoeste da bacia, reconhecível pela cor verme-lha-tijolo, com predomínio de pelitos (argilitos e silti-tos). Apresentam camadas de gipsita (anidrita) in-tercaladas aos carbonatos. Os ambientes foramdefinidos como compostos por ambientes fluviais,eólicos, sabkhas correspondentes a uma evoluçãopara um clima mais árido.

Mesner & Wooldridge (1964) assinalaram apresença do gastrópodo Pleurotomaria sp. queocorre no Permiano do Peru. Registram que al-guns peixes encontrados são semelhantes aospeixes permianos Paleoniscus e Elonichthys. Po-rém, autores posteriores não fazem menção a es-tes fósseis que não foram encontrados nas cole-ções examinadas.

10.3 Paleogeografia

No Permiano continuou o deslocamento do de-pocentro da bacia para o centro, e houve predomí-nio de sedimentação subaérea.

Os intervalos regressivos perduraram e as se-qüências deposicionais transgressivas são episó-dios mais limitados. As manifestações de vida, queestão relacionadas com as fases transgressivas,em tempos de habitats e climas favoráveis, tiveramsuas ocorrências restritas a estas fases.

As deposições são interpretadas como conse-qüência da estruturação interna da bacia, com o ar-queamento do Alto do Parnaíba (Castelo Branco &Coimbra, 1984), e o levantamento da Antéclise To-cantins-Araguaia e o Arco Tocantins (Hasui et al.,1991). Góes (1995) correlacionou estes arcos regio-nais de evolução permiana-jurássica com a agrega-ção do Supercontinente Pangea.

Os sedimentos da base da Formação Pedra deFogo são de ambientes desérticos e climas áridos.Os estromatólitos cresceram nos fugazes ambien-tes límnicos e rasos. As estruturas algálicas, oncóli-tos e estromatólitos, situados em níveis carbonáti-cos estão intercalados aos corpos arenosos de du-nas eólicas. As exposições subaéreas periódicassão indicadas pelos tepees.

No topo da formação ocorrem os depósitos la-custres. As dunas são afogadas por sedimentaçãolímnica. A elevação do nível de base e arrefecimen-to do clima local permitiram o desenvolvimento decoberturas vegetais, peixes e anfíbios.

Na Formação Motuca do Permiano Superior, ascondições climáticas quentes e áridas foram acen-tuadas. A sedimentação é de ambientes de cursosfluviais periódicos, dunas eólicas, lagos salgados(sabkhas), red beds e evaporitos.

10.4 Eventos Biológicos

O primeiro bioevento regional ocorreu em ambi-ente subaquático restritivo. É a colonização por bac-térias/algas representadas por estromatólitos, estei-ras algálicas e oncóides. Indicam capacidade deexpansões rápidas nos corpos aquáticos efêmeros,formados pela periódica ampliação do nível debase, nos climas áridos de ambientes desérticos.

Os bioeventos seguintes são de colonização porplantas vasculares e vertebrados. Pelas mudançasdas condições climáticas áridas para úmidas, hou-ve a expansão de representantes da Província flo-rística Euro-América. As floras mostraram diferençade composição e de clima entre as bacias do Par-

Paleontologia das Bacias do Parnaíba, Grajaú e São Luís

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naíba e Paraná (Gondwana) (Coimbra & Mussa,1984).

10.5 Tafonomia

No sistema tafonômico que inclui oncólitos, estei-ras algálicas silicificadas e estromatólitos, a preser-vação foi por acumulação in situ, nas camadas decarbonatos intercaladas aos arenitos de dunas eóli-cas. São entidades paleobiológicas eudêmicas, istoé, que aí viveram e se reproduziram.

Os abundantes troncos de madeiras, silicifica-dos, no topo da Formação Pedra de Fogo, são pre-servados in situ, muitos ainda em posição de vida.Representam um evento de morte rápida da flora epreservação com um tipo particular de fossildia-gênese, que é a silicificação. Os peixes e anfíbiosforam preservados apenas por fragmentos de os-sos desarticulados. Nos processos post-mortemsão ressedimentados, pois são entidades que so-freram exposição e transporte, antes do soterra-mento.

10.6 Paleoecologia/Comunidades Bentônicas/Antigos Ecossistemas

Os estromatólitos que durante a vida formam pe-lículas superpostas de forma estratificada constitu-em um ecossistema derivado, principalmente, daatividade de cianobactérias. A estabilização, meta-bolismo e manutenção do ecossistema ao longo dotempo dependeram do equilíbrio de fatores físicose químicos. Têm a extraordinária capacidade deadaptação rápida em corpos de águas efêmeros,em condições ecológicas que são inóspitas paraoutros organismos.

As ocorrências da Formação Pedra de Fogoestiveram associadas com os corpos de água depequena profundidade. Dos mesmos restam aspaleossuperfícies com gretas de dessecação, pre-enchidas por calcita e sílex, e evidências da expo-sição subaérea. Em adição, as extensas camadasdolomitizadas por diagênese precoce apontampara um clima semi-árido a árido.

O topo da formação é caracterizado por um au-mento da lâmina d’água correspondendo a umecossistema de ambiente lacustre, derivado deuma mudança para clima quente e úmido. Na faunaestão presentes anfíbios labirintodontes e peixes.Os representantes da flora apresentam adapta-ções para a vida em locais de umidade, (Figura10.8). As condições propícias à vida foram encerra-das com novo rigor de aridez no clima, que extin-

guiu as florestas e as preservou por permineraliza-ção por sílica.

Os novos gêneros assinalados em vegetais eanimais indicam eventos de macroevolução, combiodiversidade de latitudes tropicais. Esta dinâmi-ca é bem marcada nestes ecossistemas terrestrese aquáticos sem conexão marinha.

10.7 Paleobiogeografia

Devido a elevação do nível de base de águas in-teriores, em torno de ambientes subaquáticos,houve um expressivo evento de expansão da Pro-víncia Biogeográfica Euro-América com seuscomponentes da flora (Coimbra & Mussa, 1984;Mussa & Coimbra, 1987; Caldas et al., 1989) e dafauna de anfíbios labirintodontes e peixes (Price,1948; Santos, 1946b,1989a e 1989b, 1990b,1994b; Cox & Hutchinson, 1991).

10.8 Paleoclima

A principal característica do Permiano na bacia éum forte ressecamento e predomínio de condiçõescontinentais. Nos intervalos regressivos, as indica-ções são para climas quentes e áridos, adversos,com as manifestações de vida dadas pelos estro-matólitos. Correspondendo a uma fase transgressi-va, no topo da Formação Pedra de Fogo, as indica-ções são para mudanças para climas quentes eúmidos, com ambientes aquáticos e presença deflora e fauna. O clima voltou a quente e árido e asmadeiras foram preservadas por permineralização.

As glaciações do Gondwana são um dos fatoresapontados para as variações do nível do mar, nesteperíodo. Da mesma forma como ocorreu no Quater-nário, as glaciações influenciariam os recuos glo-bais do nível do mar, e nas épocas interglaciais oaumento do nível do mar modificaria os climas emgrande extensão dos continentes.

10.9 Deriva

Na literatura internacional está registrado que oPermiano foi tempo de movimentos rápidos de pla-cas e espalhamentos do fundo do mar, além de gla-ciações amplamente distribuídas nos continentesde Gondwana e Angara.

Dentro deste quadro, a região norte da Américado Sul havia alcançado a latitude do Equador. Ocontinente do Gondwana se uniu à massa continen-tal do hemisfério norte, e a agregação originou oSupercontinente Pangea (Dietz & Holden, 1970).

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