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A Era Glacial Neopaleozoica (362 a 256 Ma) deixou um registro nas bacias sedimentares Gondwânicas na forma de depósitos e feições erosivas glaciogênicas. A glaciação é registrada na Bacia do Paraná nos estratos do Grupo Itararé e em sua discordância basal caracterizada por diversas estruturas erosivas. Estruturas erosivas, como superfícies estriadas, e diamictitos são amplamente empregados tanto na caracterização de aspectos paleoglaciológicos como na definição do paleofluxo de geleiras e suas áreas-fontes. Entretanto, superfícies estriadas também são geradas por quilhas de icebergs, assim como diamictitos são gerados por outros processos não-glaciais. No sul do Brasil, o avanço das geleiras carboníferas esculpiu diferentes feições sobre o embasamento do Grupo Itararé, sendo interpretadas como produto de diferentes cenários de glaciação. No Paraná, geleiras não confinadas e de base plana avançaram predominantemente sobre arenitos devonianos da Formação Furnas. Em Santa Catarina, o avanço de geleiras sobre terrenos ígneos e metamórficos resultou em uma discordância de topografia muito irregular que sugere a presença de corredores de gelo. No Rio Grande do Sul, uma série de paleovales glaciais são interpretados como o produto da ação glacial sobre o escudo riograndense. Entretanto, há controvérsia sobre o controle tectônico versus glacial na geração destes paleovales. O estudo detalhado da ação glacial vem refinando o entendimento sobre a complexa glaciação que ocorreu no sul do Brasil durante o Carbonífero.