Após a colisão neoproterozóica um sistema extensional instalado preferencialmente sobre as zonas de cisalhamento tardias do escape colisional (Sistema Transbrasiliano), representados pelos riftes Jaíbaras, Jaguapari, Cococi, São Julião e Raimundo Nonato sugere um período de colapso orogenético. Este episódio foi acompanhado de magmatismo, já mencionado acima, que compreende corpos intrusivos com idades variando entre 0,53 a 0,48 Ga, assim como vulcanismo representado pelo enxame de diques Coreaú e pela Suíte de sills e diques Parapuí. Subseqüentemente a este estágio mecânico, inicia-se a fase termal de subsidência, em que se inicia a sedimentação da bacia intracratônica do Parnaíba (Oliveira & Mohriak, 2003). O preenchimento dessas calhas extensionais inicia-se com depósitos caracterizados por rápidas variações na espessura e mudança de fácies, associados a espessos pacotes conglomeráticos e conformidades locais e inconformidades de variada extensão (Abreu et al., 1993 Oliveira & Mohriak, 2003). A calha de Jaíbaras apresenta a melhor exposição desta sedimentação e é organizada estratigraficamente da base para o topo nas Formações Massapê, Pacujá e Aprasível.
A Formação Massapé é caracterizada por conglomerados polimíticos clasto-suportados e arenitos de granulação grossa associados à debris flows e mudflows depositados em leques aluviais, localmente restritos a limites de falhas (Oliveira & Mohriak, 2003). A Formacao Pacujá representa a parte distal da Formação Massapé (Gorayeb et al., 1988) e consiste em arenitos, siltitos e folhelhos. A seqüência superior consiste de conglomerados polimíticos que difere daqueles basais por apresentarem fragmentos clásticos de rochas vulcânica e intrusivas (Oliveira & Mohriak, 2003). A atividade magmática crono-correlata ao preenchimento sedimentar desta bacia esta representada por quatro eventos. O enxame de diques Coreaú é caracterizado por diques de direção ENE-WNW de composição riolítica-dacítica de textura porfirítica. Os Plutons Mucambo e Meruoca respectivamente com idades de 0,532 Ga (U-Pb) e 0,507 Ga (Rb-Sr) (Fetter, 1999; Sial & Long, 1981) exibem contatos intrusivos e causam auréolas de contato sobre o conteúdo sedimentar da calha Jaíbaras. A suíte Parapuí com idade mínima ordoviciana é composta de andesitos, riolitos, syenitos, basaltos andesíticos e vulcanoclásticas que localmente podem chegar a 350 m de espessura (Oliveira & Mohriak, 2003). A fase de subsidência termal na Bacia do Parnaíba inicia-se no Siluriano com a deposição das seqüências basais do Grupo Serra Grande, provavelmente a partir de detritos oriundos do desmonte da cadeia neoproterozóia. Este grupo engloba as Formações Ipu, Tianguá e Jaicós onde Góes e Feijó (1994) interpretam que esses pacotes foram depositados em ambientes fluvio-glacial e glacial, passando a transicional marinho e retornando as condições continentais. A área de ocorrência do pacote sedimentar do Grupo Serra Grande delimita a bacia em seus flancos nordeste, leste e sudeste. Apresenta uma notável quebra no relevo regional com característica morfológica de cuestas. As maiores espessuras estão situadas a nordeste, particularmente sobre o sistema de zonas de cisalhamento Transbrasiliana, com adelgaçamento em direção a sul e sudeste (Santos & Carvalho, 2004).
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A geocronologia dessas bacias é baseada essencialmente em determinações Rb-Sr em rochas vulcânicas, portanto, ainda não se encontra bem definida. Parente et al. (2004) sugere um intervalo entre 0,56-0,53 Ga para a deposição da seqüência inferior e 0,53-0,44 Ga para a seqüência superior.
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