2.2.6. Le Groupe São Bento

Le Groupe São Bento regroupe deux séquences sédimentaires et une importante séquence magmatique. La chronologie de ces événements n’est pas bien déterminée, mais on sait qu’ils se sont passés entre la transition Permien-Trias, autour de 253 Ma, et le Crétacé Inférieur, autour de 126 Ma.

La partie inférieure du Groupe São Bento est constituée par la Formation Pirambóia, principalement des grès moyens et fins et des silts-argileux intercalés de couches de siltites et argilites. Localement, on rencontre des grès conglomératiques et une couche sable-argileuse de 1 à 2 mètres d’épaisseur à la base de la formation (SCHNEIDER et al., 1974). L’environnement de dépôt de la Formation Pirambóia a été initialement défini comme fluvial (SCHNEIDER et al., 1974), mais des études plus récentes indiquent la prédominance de processus de dépôt éoliens, avec des environnements fluviaux secondaires associés (CAETANO-CHANG et WU, 2003 ; GIANNINI et al., 2004). A la fin de la période de dépôt de la Formation Pirambóia débute un nouveau cycle érosif. La transition entre les Formations Pirambóia et Botucatu possède donc un caractère discordant.

La Formation Botucatu est constituée par de grès moyens à fins, bien classés, localement grossiers ou conglomératiques à ciments siliceux ou ferrugineux. La Formation Botucatu possède à la base des sédiments d’origine fluviale, avec intercalations d’argile. Par contre, les couches supérieures présentent des faciès de transition vers un milieu semi-aride, ultérieurement désertique. Pendant le Jurassique et le Crétacé, le pré-continent sud-américain, déjà séparé de l’Amérique du Nord depuis la fin du Trias, était soumis à des climats plus chauds et secs, et la plaque sud-américaine était couverte par un désert à grands champs de dunes. A la fin du cycle de dépôt de la Formation Botucatu, un nouvel épisode érosif s’est établi. Le contact supérieur de la Formation Botucatu est donc discordant (CPRM, 2002, 2004).

Pendant le Jurassique Moyen, autour de 180 Ma, des perturbations thermiques dans le manteau terrestre ont causé la surélévation de secteurs de la lithosphère et des intrusions de matériel magmatique dans la croûte (ALMEIDA et al., 1996). Selon le CPRM (2004), au début du Crétacé, autour de 135 Ma, ont débuté les activités magmatiques liées à l’installation du hot spot de Tristão da Cunha. Les coulées de lave étaient alimentées par des dikes et sills sur les discontinuités du bassin sédimentaire. Une séquence de rift vers 120 Ma a amorcé le processus d’ouverture de l’Océan Atlantique et la séparation de l’Amérique du Sud et de l’Afrique. C’était le début de l’événement magmatique majeur de l’histoire de la planète.

La Formation Serra Geral regroupe toutes les roches volcaniques mises en place au cours de cet événement qui a concerné le Bassin du Paraná pendant le Jurassique et le Crétacé. Ces roches volcaniques sont le résultat d’un même événement, mais elles ne sont pas homogènes et elles présentent des variations de composition, structure et chronologie. Quelques faciès ont été individualisés : le magma issu des fractures de la croûte terrestre a donné des basaltes et des basaltes-andésitiques dans les six premières couches (faciès Gramado, Paranapanema, Pitanga, Esmeralda, Campo Erê et Lomba Grande), et des rhyolites et des rhyodacites dans les quatre derniers étages (faciès Palmas, Chapecó, Várzea do Cedro et Alegrete) (CPRM, 2004).

Les premières couches de la Formation Serra Geral présentent des intercalations dans les grès de la formation Botucatu. Ceci démontre qu’au début des événements volcaniques, les climats étaient plus arides et le transport éolien très important. Par contre, on ne trouve pas d’intercalations de grès dans les couches supérieures. Dans l’Etat du Paraná, un ensemble de dikes orientés nord-ouest recoupe les formations précédentes, avec une importante influence sur la morphologie. L’épaisseur maximale de la Formation Serra Geral est de 1700 mètres, mesurés dans l’ouest de l’Etat du Paraná. Est remarquable le système de fractures d’orientation préférentielle NE–SO, et secondairement NO–SE, qui s’est formé dans tout le bassin ; il a conditionné d’autres événements, comme par exemple l’installation du réseau hydrographique.

Après la séparation des continents et les événements volcaniques du Jurassique et du Crétacé, le Bassin du Paraná a subi quelques changements structurels, avec la surélévation graduelle de la zone côtière au sud-est du Brésil, et des mouvements verticaux pendant des épisodes tectoniques. Dans la partie nord de l’Etat du Paraná, le bloc que constitue le soubassement a été déterminant dans l’organisation spatiale des dépôts du Groupe Bauru.