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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE AGRONOMIA DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS
Trabalho de Graduação
Estratigrafia Química do Brejo do Espinho
Aluno Fábio de Araújo Carvalho
200504007-8
Orientador M.sc. Leonardo Ribeiro Tedeschi
(PETROBRAS/CENPES)
Co-Orientador Prof. Dr. Sergio Brandolise Citroni
(DG/IA/UFRuralRJ)
Julho de 2011
Obra para Consulta
1
Agradecimentos
Agradeço a todos que estiveram presentes na minha vida pessoal,
profissional e acadêmica, me apoiando direta e indiretamente neste trabalho.
A minha querida mãe (in memorian), o amor, apoio e confiança em meu
futuro, e o orgulho do primeiro filho na universidade
Ao meu pai e meus irmãos: Fernando, Carla e Angélica, eu agradeço ao apoio
pela essa luta e a conformação pela mina ausência dentro de casa, pois foram
muitos campos.
Aos meus orientadores Leonardo Ribeiro Tedeschi pela confiança em
meu trabalho, conselhos e principalmente pela parceria. Ao Dr. Sergio
Brandolise Citroni, agradeço pelos conselhos.
Aos amigos da esquina e da Rural Jerônimo, Marquinhos: óleo, papel,
remédio, charuto, ao meu cumpadre Rodrigo e o Acir, a Lili, Elaine, Fernanda,
Renato Vinha, Bagdá, Pablo, Marcela, Carolina, Raoni, Alemão, as Marianas e
ainda uma Marina, Leda, Luiz, Leandro Lameira, Ferrugem, Giselle, Kamilinha,
Rodrigo Bal, Ariany, Ursulla, Flávia Ponte, Moçamba, Maradona, Girafa, Frota,
Nizara, Saquarema, Tuta, João Kibe, Bia de Cataguases, Goiás, Mari de Sete
Lagoas, Marcus, Régis, Shrek, Gian, Sarah Almeida, Flávia Duarte.
Aos amigos de trabalho, Rogério Antunes, Silvya Couto dos Anjos, Edison
José Milani, Luiz Carlos Veiga, Elizabeth Pedrão, Emília Queiroz, e ao gerente
Oscar Strohschoen e todos do meu setor, agradeço pelos ensinamentos dentro
da Petrobra. A todo pessoal da UFRuralRJ, principalmente aos professores Alexis
Nummer, Sérgio Valente, Soraya Almeida, Rubem Porto Jr, Soraya Carelli,
Claudia Ribeiro, Leônidas, Lúcio, Francisco e dos básicos também, Professores
Antônio Carlos, Leila Martins, Maria Engracinda. Obrigado a todos.
Obra para Consulta
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Resumo
Este trabalho de pesquisa apresenta o estudo de estratigrafia química com base
em gamaespectrometria dos elementos radioativos K, Th, U e CG total,
realizado em seis testemunhos amostrados na área de estudo. A laguna do
Brejo do Espinho localiza‐se a cerca de 100 Km da cidade do Rio de Janeiro,
entre os municípios de Araruama e Cabo Frio, neste ambiente de água rasa e
calma são observados em superfícies esteiras microbianas, enquanto em
profundidade centimétrica ocorrem sedimentos mistos carbonáticos ‐
siliciclásticos, associados aos sistemas deposicionais costeiros. Foram
estabelecidos até seis unidades quimioestratigráficas nos testemunhos
estudados, bem como a identificação dos estágios de subida e rebaixamento do
nível da água, interpretados pelas ocorrências de minerais terrígenos na forma
detrítica. Para isto, foram utilizados os perfis gamaespectrométricos de tório e
as descrições dos níveis faciológicos diagnosticados por Santos (2010). A razão
entre os isótopos de carbono e oxigênio foram usados na tentativa de
identificar condições ambientais anóxicas, óxicas e evaporíticas durante a
sedimentação. O estudo demonstra que a metodologia da estratigrafia química
empregada para compartimentar e correlacionar a sequência sedimentar em
alta resolução pode ser considerado eficaz, assim, servindo como ferramenta de
auxílio para o reconhecimento do ambiente de sedimentação, quando há
poucas informações geológicas adicionais disponíveis.
Obra para Consulta
3
ÍNDICE
Índice de Figuras....................................................................................................5
Índice de Tabelas...................................................................................................6
Capítulo 1 - Introdução..........................................................................................7
1.1 – Apresentação................................................................................................7
1.2 – Objetivos.......................................................................................................8
Capítulo 2 – Área de estudo.................................................................................9
2.1 – Localização, clima e síntese evolutiva...........................................................9
2.2 – O Ambiente.................................................................................................11
2.3 – Aspectos sedimentológicos.........................................................................13
Capítulo 3 – Materiais e Métodos............................................................................14
3.1 – Testemunhagem.........................................................................................15
3.2 – Gamaespectometria e isótopos de C e O....................................................16
3.3 – Levantamento bibliográfico........................................................................19
3.4 – Bases teóricas para a análise dos dados.....................................................19
3.4.1 – Fundamentos da Gamaespectrometria................................................18
3.4.1.1 ‐ Geoquímica dos elementos.........................................................21
3.4.1.2 ‐ Geoquímica do Potássio em sedimentos.....................................21
3.4.1.3 ‐ Geoquímica do Tório em sedimentos.........................................21
3.4.1.4 ‐ Geoquímica do Urânio em sedimentos.......................................22
3.4.1.5 – Concentrações de K, Th e U em formações carbonáticas...........23
Obra para Consulta
4
3.4.2 – Geoquímica dos isótopos de Carbono e Oxigênio...............................25
3.5 – Estratigrafia Química...................................................................................27
Capítulo 4 – Análise e Resultados..........................................................................30
4.1 – Descrições das unidades quimioestratigráfcas...........................................31
4.2 – Correlação das unidades quimioestratigráficas..........................................56
4.3 – Interpretação..............................................................................................60
4.4 – Conclusão....................................................................................................62
Capítulo 5 – Referências Bibliográficas.................................................................65
Obra para Consulta
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ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 (Mapa e imagem do satélite da localização do Brejo do Espinho)........10
Figura 2 (Imagem de satélite da laguna Brejo do Espinho inundada).................12
Figura 3 (Imagem de satélite da laguna Brejo do Espinho vazia)........................13
Figura 4 (Foto do testemunho amostrado em tudo de PVC)..............................14
Figura 5 (Imagem de satélite com indicação dos pontos referenciados.............15
Figura 6 (Foto do equipamento Spectral Core Gamma System – SGL 300..........17
Figura 7 (Foto do espectrômetro de massa acoplado.........................................18
Figura 8 (Relação dos isótopos de C e O, entre as amostras e o padrão)............26
Figura 9 (Esquema ilustrativo mapa litoestratigráfico e quimoestratrigráfico)..28
Figura 10 (Compartimentação das unidades quimioestragráficas e descrições
dos níveis faciológicos do testemunho 1)............................................................33
Figura 11(Compartimentação das unidades quimioestragráficas e as descrições
dos níveis faciológicos do testemunho 0)............................................................37
Figura 12 (Compartimentação das unidades quimioestragráficas e as descrições
dos níveis faciológicos do testemunho 2)............................................................41
Figura 13 (Compartimentação das unidades quimioestragráficas e as descrições
dos níveis faciológicos do testemunho 3)............................................................44
Figura 14 (Compartimentação das unidades quimioestragráficas e as descrições
dos níveis faciológicos do testemunho 4)...........................................................49
Figura 15 (Compartimentação das unidades quimioestragráficas e as descrições
dos níveis faciológicos do testemunho 5)...........................................................54
Figura 16 (Seção de correlação das unidades quimioestragráficas dos seis
testemunhos do Brejo do Espinho).....................................................................59
Obra para Consulta
6
ÍNDICE DE TABELAS
1‐ Tabela com as coordenadas dos pontos testemunhados na área de estudo..................................................................................................................16 2‐ Compartimentação das unidades quimioestratigráficas e as concentrações dos elementos nos testemunhos.........................................................................54
Obra para Consulta
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1 – Introdução
1.1 - Apresentação
O método de Estratigrafia Química engloba o estudo da geoquímica
inorgânica e orgânica para compartimentação e correlação de sequências
sedimentares (Rodrigues, 1995). Em termos é uma técnica que utiliza variações
da geoquímica em sedimentos siliciclásticos e carbonáticos, para estabelecer
padrões com assinaturas geoquímicas distintas e correlacioná‐las. Sua aplicação
é cada vez mais intensa na exploração de hidrocarbonetos e no estudo das
bacias sedimentares. Além da correlação das seqüências, os dados geoquímicos
podem ser usados em estudos de proveniência, caracterização de depósitos e
estudos diagenéticos. Em geral, possibilita delinear o arcabouço estratigráfico
de vários ambientes, até mesmo o ambiente lagunar moderno.
No ambiente lagunar do Brejo do Espinho de idade holocênica ocorre
sedimentação carbonática (esteiras microbianas e estromatólitos com materiais
orgânicos e bioclastos) e siliciclástica (grãos detríticos intercalados). Neste
trabalho, serão utilizados a gamaespectometria e a geoquímica isotópica como
ferramenta quimioestratigráficas com o objetivo de entender a evolução
paleodeposicional e estratigráfica deste ambiente.
Dados gamaespectométricos foram obtidos em seis testemunhos
amostrados da área e foram relatados por (Santos, 2010). Estes dados foram
estudados para compartimentar e correlacionar os seis testemunhos e
identificar a distribuição lateral e vertical das sequências estratigráficas em alta
resolução. Os dados de geoquímica isotópica de δ13C e δ18O foram obtidos em
apenas um testemunho e foi estudado para investigação paleoambiental deste
ambiente.
O estudo das correlações estratigráficas não pode, no entanto, ser
isolado da análise de fácies. Neste caso, utilizamos as descrições faciológicas do
Obra para Consulta
8
trabalho de graduação do (Santos, 2010), pois estes dados fornecem
informações diagnósticas das mudanças verticais de fácies nos testemunhos
estudados.
1.2 – Objetivos
O objetivo deste estudo é utilizar a Estratigrafia Química como
ferramenta para compartimentar e correlacionar os sedimentos do Brejo do
Espinho, com o objetivo de contribuir para melhor caracterização do arcabouço
deposicional.
Neste contexto serão avaliados e utilizados:
‐ Dados gamaespectométricos.
‐ Dados isotópicos de δ13C e δ18O e;
‐ Variações verticais e laterais de fácies.
Obra para Consulta
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2 - ÁREA DE ESTUDO
2.1 - Localização, síntese evolutiva e o clima
O Brejo do Espinho situa se a cerca de 100 Km da cidade do Rio de
Janeiro, na Região dos Lagos, entre os municípios de Araruama e Cabo Frio.
Localiza‐se a margem da rodovia RJ‐102 nas coordenadas 22º56’S e 42º14’W,
no sistema lagunar de Araruama pertencente a Reserva Ecológica da Restinga
de Massambaba (Figura 1).
Obra para Consulta
Figura 1: Mapa da localização da laguna Brejo do Espinho em UTM. A imagem de satélite apresenta as coordenadas geográficas (Google, 2009).
10
Obra para Consulta
11
A restinga da Massambaba é formada por um duplo sistema de cordões
arenosos, sendo que o mais elevado e interiorizado está associado à última
transgressão pleistocênica, enquanto que o mais baixo e servindo de anteparo à
praia oceânica atual, associado à última transgressão holocênica. Entre estes
cordões desenvolveram se pequenas e estreitas lagunas a frente do cordão mais
antigo e o reverso do cordão mais recente (Muehe, 2006 in Delfino, 2009).
Estudos paleoambientais e paleoclimáticos indicam que o Brejo do
Espinho iniciou sua formação entre 7.200 e 6.000 anos A.P. mantendo
comunicação com o sistema lagunar interno até 4.100 anos A.P., sendo sua
sedimentação neste período essencialmente organodetrítica. Com seu
isolamento entre 4.100 e 3.900 anos A.P. em decorrência de um rebaixamento
do nível do mar, a sedimentação mudou para essencialmente carbonática
(Ortega, 1996 in ).
Sylvestre et al. (2005), com base na análise de diatomáceas nos
sedimentos do Brejo do Espinho, determinou duas fases climáticas ao longo do
Holoceno nesta localidade: antes de 2.200 anos A.P., com grande entrada de
água doce, indicando um clima mais úmido e depois de 2.200 anos A.P., com
condições mais secas.
Ao contrário da maior parte do litoral do estado do Rio de Janeiro,
caracterizado por um clima tropical úmido, a área de estudo está situada em
uma região cujo micro‐clima é semi‐árido à intermitência de uma ressurgência
costeira em Cabo Frio (Laslandes et al., 2004).
2.2 - O ambiente
O Brejo do Espinho é um corpo aquático com uma área de
aproximadamente 1 km2 e coluna d’água que varia entre 2 cm e 1,5 m (Anjos et
al. 2004). As lagunas são geneticamente ligadas à dinâmica costeira, sendo
corpos de águas rasas e calmas, geralmente com comunicação com o mar.
Obra para Consulta
Segundo Suguio (1992), sua salinidade pode variar de quase doce até
hipersalina.
O termo brejo, que deu origem ao nome da localidade, refere‐se às áreas
sujeitas às inundações sazonais ou permanentes, que ocupam as zonas baixas
entre terraços arenosos e vales de rios e riachos (Andrade & Dominguez, 2002).
De acordo com Anjos et al. (2003), as trocas de água entre o Brejo do
Espinho e outros corpos aquáticos adjacentes, incluindo o Oceano Atlântico,
ocorre apenas por percolação em subsuperfície através dos cordões arenosos.
Segundo Vasconcelos & Mackenzie (1997), o fluxo de água para laguna é
controlado pelas variações climáticas. Durante a estação úmida, período de
chuvas, é quando o suprimento de água meteórica é mais alto, acompanhada
pela elevação do lençol freático, neste caso o Brejo do Espinho é inundado por
escoamento superficial (Figura 2).
Figura 2: Imagem de satélite da laguna Brejo do Espinho inundada. (Google, 2009)
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Obra para Consulta
Durante a estação seca, período de menos chuvas e maior evaporação, a
laguna apresenta mais vazia (Figura 3), neste ocorre por percolação o fluxo da
água do mar através das dunas.
Figura 3: Imagem de satélite da laguna Brejo do Espinho vazia. Fonte: Google, 2009.
2.3 - Aspectos Sedimentológicos
O sedimento superficial do Brejo do Espinho é caracterizado pelo
desenvolvimento de comunidades cianobacterianas bentônicas sensíveis a
mudanças climáticas (Anjos et al., 2003), onde alternam‐se lâminas carbonáticas
com lâminas ricas em matéria orgânica (van Lith et al., 2002). Bivalvios,
gastrópodos, foraminíferos, ostracodes e diatomáceas são observados nestes
sedimentos (Barbosa, 1997; Sylvestre et al., 2005). Em camadas de
subsuperfície ocorrem nesta laguna diversos tipos de sedimentos carbonáticos
(coquinas, estromatolitos e grainstones) e siliciclásticos (argilitos, lamitos e
arenitos), associados a sistemas deposicionais costeiros.
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Obra para Consulta
3 - Materiais e Métodos
Foram realizadas duas visitas de campo a área de estudo, uma no período
de cheia, em junho, e outra no período mais seco, em setembro. Nas visitas
foram retirados testemunhos, como da figura 4, os quais foram realizados
análises de sedimentologia, gamaespectrometria e isotópicas de δ13C e δ18O
com equipamentos do Centro de Pesquisas Leopoldo Américo Miguez de Mello
(CENPES) da PETROBRAS.
Figura 4 : Foto do testemunho amostrado em tudo de PVC (Santos, 2010).
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Obra para Consulta
3.1 - Testemunhagem
Para amostragem dos sedimentos no Brejo do Espinho foram utilizados
seis testemunhos coletados nos pontos P0, P1, P2, P3, P4 e P5 indicados na
Figura 5.
Figura 5 : Imagem de satélite com indicação dos pontos referenciados, os
testemunhos de 0 a 6, foram coletados nos pontos P0, P1, P2, P3, P4 e P5
(Santos, 2010).
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Obra para Consulta
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1‐ Tabela com as coordenadas dos pontos testemunhados na área de estudo.
Coordenadas UTM dos pontos – Datum SIRGAS 2000 – MC 45°
P0 P1 P2 P3 P4 P5
7461118 7461127 7461105.2 7461100.6 7461026.4 7460928.3 N/S
783199 783203 783191.3 783172.7 783120.4 783074.1 W/E
O procedimento de testemunhagem se deu por inserção de um tubo de
PVC (Figura 4) pressionado manualmente ou por percussão sobre os sedimentos
do fundo da lagoa. Os testemunhos amostrados foram congelados em um
freezer industrial para preservação dos sedimentos e eventuais estruturas
sedimentares durante a serragem. Após o congelamento os sedimentos foram
retirados do tubo de PVC, imersos em nitrogênio líquido para aumentar o grau
de congelamento, serrado em duas metades e fotografado.
3.2 – Gamaespectrometria e Isótopos de Carbono e Oxigênio.
Os dados de perfis gamaespectrométricos dos seis testemunhos foram
obtidos através do equipamento Spectral Core Gamma System – SGL 300,
mostrado na figura 6. As medições são regularmente espaçadas de 1 em 1
centímetro. O equipamento consiste de um transportador que movimenta o
testemunho, sendo que para ocorrer aquisição perfeita dos dados de perfis,
sugere‐se que esteja em velocidade até 2,75 pés por minuto para testemunhos
de 4 polegadas e 0,55 pés por minuto para os de 2 polegadas. O equipamento é
constituido por uma blindagem de chumbo de 6,5 polegadas ao redor do
Obra para Consulta
detector e do túnel, com intuito de reduzir o background (mínimo de
interferência) da radiação gama.
O sistema de detector típico é composto por um cristal de cintilação
blindado e acoplado com um fotomultiplicador. O cristal de cintilação é
normalmente iodeto de sódio contaminado com tálio [NaI (Tl)]. Outros cristais
de cintilação incluem iodeto de césio (CsI) e germanato de bismuto (BiGeO). Os
atuais detectores de raios gama estão integrados a tecnologia de
processamento de sinal digital (DSP) que permite a melhoria da relação sinal‐
ruído, na resoluçao aprimorada e dados perfilados precisos. As unidades de
contagens padrão na gamaespectrômetria são em concentrações de potássio
(%), urânio e tório (ppm), e o perfil de core gama total (CG total) em unidades
de API.
Os sinais são exibidos em um tela de computador ou relatórios com
gráficos plotados em formatos de perfis, expressos em curvas profundidades do
testemunho versus valores dos dados.
Figura 6: Foto do equipamento Spectral Core Gamma System – SGL 300.
Para análise dos isótopos de C e O, as amostras foram coletadas da
fração carbonática nos testemunhos em ordem de profundidade, em seguida
registradas, passando para o processo de secagem da amostra. Posteriormente
17
Obra para Consulta
pulverizada no moinho da marca HETSCH modelo RM200 em grau de ágata. Em
seguida foi peneirada em malha de 80 mesh.
As amostras foram analizadas nos equipamentos localizado nos
laboratórios do centro de pesquisa da PETROBRAS (Cenpes), no método on line,
foi utilizado espectrômetro de massas isotope Ratio modelo Delta V Plus
Advantage acoplado a um dispositivo de preparação para extração do CO2 Kiel
IV Carbonate Device (Figura 7).
Os resultados de isótopos estáveis de δ13C e δ18O, foram registradas em
parte por mil o/oo em relação ao padrão International Pee Dee Belemnite (PDB).
Figura 7: Espectrômetro de massa modelo Delta V Plus Advantage acoplado a um dispositivo de preparação para extração do CO2 Kiel IV Carbonate Device.
18
Obra para Consulta
19
3.3 - Levantamento Bibliográfico
Nessa etapa foi realizado um levantamento de trabalhos científicos com
ênfase em gamaespectrometria e geoquímica isotópica em ambientes lagunares
com sedimentação siliciclástica e carbonática, a fim de se obter informações,
principalmente, sobre sua formação e desenvolvimento. Após essa revisão
geral, foi feita uma busca sobre publicações específicas da Laguna Brejo do
Espinho. Com base nessa revisão foi possível ter uma base sólida de
informações necessárias para o desenvolvimento da pesquisa acadêmica.
3.4 - Bases Teóricas para a análise dos dados
Este tópico tem como objetivo abordar os fundamentos da metodologia
usada neste trabalho, como princípios da gamaespectrometria, assim como a
geoquímica dos elementos radioativos e também aplicação da geoquímica dos
isótopos estáveis de carbono e oxigênio em sedimentos.
3.4.1 - Fundamentos da Gamaespectrometria
A gamaespectrometria basea‐se na física nuclear, nos princípios das
radiações de três tipos de partículas procedentes de núcleos instáveis de
substâncias radioativas: as partículas α (alfa), que são mais ionizantes, no
entanto com pouca penetração; as partículas β (beta), estas, são mais
penetrantes, porém menos ionizantes do que as partículas α, contudo, na
geociência as que mais interessam, são as partículas γ (gama), por ondas
eletromagnéticas, com tipo de radiação mais penetrativa. (Sardella, 1997).
Obra para Consulta
20
Quando o núcleo de um átomo emite uma partícula α, uma partícula β,
um raio γ, ou então quando captura um elétron de uma camada externa ao
núcleo, o processo é chamado de decaimento radioativo (Arya, 1966).
O decaimento radioativo ocorre em substâncias naturais em um processo de
desintegração do núcleo, formando novos elementos, que ficam excitados e
liberam um fóton, que corresponde a radiação gama (Candido & Rostirolla,
2010).
Os raios gamas são detectados pelos cristais de cintilação através do
detector, estes cristais são constituídos de iodeto de sódio contaminado por
tálio, Nal(Tl) que convertem os raios gama em radiação ionizante (elétrons) e
por seguinte a energia dos elétrons em sinais (Ellis & Singer, 2008). Na
gamaespectrometria são utilizadas unidades derivadas do elétron‐volt (eV),
como milhões de elétrons‐volts (MeV), ou quiloelétrons‐volts (keV) e
conseqüente uso dos instrumentos como, cintilômetros que medem a energia
ou contagem total (CG total) e os gamaespectrômetros que permitem
discriminar a energia e quantificar os radioisótopos, os quais devem ser
previamente calibrados, que corresponde as transformações das contagens por
segundo em concentrações ( Candido & Rostirolla, 2010).
As medições consistem nas contagens por concentrações da CG total, K,
U e Th em rochas, sedimentos e solos através da detecção dos raios gama
emitidos durante o decaimento radioativo natural destes elementos, alguns em
particulares (e.g. Faure, 1986): o potássio 40K, que representa 0,01167% do K
total (39K e 41K, não são radioativos e representam, respectivamente, 93,2581%
e 6,7302% do K total), 238U (99,2743% do U total), 235U (0,7200% do U total), 234U (0,0057% do U total), e 232Th (praticamente 100% do Th total).
Na gamaespectrometria de poços, testemunhos e afloramentos são
utilizados os perfis para correlacionar estratos, identificar preliminarmente os
tipos litológicos e estimar o volume de folhelhos (Ellis & Singer, 2008) e prever a
argilosidade de uma formação geológica.
Obra para Consulta
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3.4.1.1 Geoquímica dos elementos radioativos
Os elementos radioativos são liberados por intemperismo e erosão e
dispersos por transporte e precipitação, logo, podem ser localmente
concentrados durante os ciclos da sedimentação e diagênese (Glover, 2005). O
estudo da geoquímica desses elementos é fundamental para a compreensão da
sua ocorrência no ambiente.
3.4.1.2 - Geoquímica do Potássio em sedimentos
O Potássio emite raios gama com uma energia única de 1,46 MeV,
contudo, existem três isótopos naturais de potássio: 39K, 40K e 41K, sendo que o
isótopo 40K é o único radioativo. O potássio é comum em muitos sedimentos
que levam mica, k‐feldspatos, sais de cloreto e dependendo do grau de
intemperismo, formam argilominerais, como: ilita, montmorilonita e ilita
interestratificadas, montmorilonita, clorita e caulinita (Serra, et al., 1980).
Uma parte da concentração total do potássio entra na formação de
alguns destes minerais, mas a maior parte é dissolvida pela água. Nas regiões
áridas, maior parte tende a permanecer como produtos de alteração (Resíduo),
em outras regiões são transportados pelos rios para o lago e o Mar.
3.4.1.3 - Geoquímica do Tório em sedimentos
Há somente um isótopo do tório de longa duração 232Th, outros isótopos
de Th (234Th and 230Th), além de serem raros, são encontrados na natureza como
filhos de 238U. Os raios gama são emitidos com uma energia de 2,62 MeV. A
concentração média de tório na crosta da Terra é acerca de 12 ppm. As fontes
originais ou rochas fonte de tório são as rochas ígneas em que o tório existe
Obra para Consulta
22
como uma série de minerais e apresenta concentração média de 3,5 a 4 vezes
ao do urânio (Serra, et al., 1980).
O Tório existe apenas na valência Th4+, tendo um grau muito estável de
oxidação como Th(OH)4, que é facilmente hidrolisado durante o intemperismo,
portanto, de difícil transporte e uma tendência a concentrar‐se em minerais
residuais, como os minerais de bauxita e argila. As concentrações significativas
de tório, além das argilas radioativas, também podem ser encontradas como
minerais pesados em sedimentos, tais como na forma detrítica, a ocorrência de
Monazita, Torita, Zircão, Titanita e Allanita (Durrance, 1986).
O íon Th 4+, devido ao seu grande raio iônico, é susceptível de ser fixada
por absorção de minerais de argila. A quantidade provavelmente depende do
PH e na abundância de outros cátions, assim a maioria das argilas parece conter
tório. No entanto, algumas montmorilonitas têm um teor baixo e apesar da
diagênese, a quantidade de tório fixado em minerais de argila se mantém
constante (Serra, et al., 1980).
3.4.1.4 - Geoquímica do Urânio em sedimentos
Existem três isótopos naturais de urânio e todos são radioativos: 234U, 235U, 238 U. Os raios gama são emitidos com uma energia de 1,76 MeV. A meia‐
vida dos isótopos de urânio são: 2,5 x 10s anos para 234U, 7,1 x 108 anos para 235U e 4,4 x 109 anos para 238U. A concentração média do urânio na crosta da
Terra é de cerca de 3 ppm. As fontes originais também são as rochas ígneas, na
qual o urânio existe como um conjunto de minerais acessórios, porém, os
principais minerais que transportam o urânio, somente a monazita e o zircão
são estáveis durante o intemperismo (Wignall & Myers, 1988).
A característica principal geoquímica do urânio é que ele é facilmente
oxidado no íon uranilo UO22+ pela ação bacteriana. Este ion é muito solúvel e o
Obra para Consulta
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urânio é de fácil transporte, existindo em dois estados de valência: 4+ e 6+. O íon
U4+ é geralmente insolúveis em água e existe apenas em águas hidrotermais
sulfurosas (Eh <0, pH <4). Se o Eh <0 e pH <4, o íon U4+ por dissociação fornece o
insolúvel óxido de urânio UO2 ou uraninita. Por oxidação, no entanto, U4 + passa
facilmente a valência +6 como UO42‐ ___ U207
2+. O íon U6+ não existe em solução,
mas logo fornece um íon complexo uranilo U022+, que é relativamente estável e
muito solúvel em baixos valores de pH (Eh> 0 e pH <2). Em pH baixo (<2,5) e em
excesso de sulfatos, neste caso concede complexos de sulfato como
[UO2(S04)3]4‐. Um aumento do pH, entre (2 < pH < 5) pode induzir a hidrólise do
íon uranilo e a formação de U2O52+ para, U3O8
2+ ou mais complexos iônicos
como [UO2(OH)2UO3]n. Sob condições neutras o íon uranilo forma vários
complexos iônicos com carbonatos: [UO2(C03) 2]2‐ ou [UO2 (CO3)2(OH)2]
4‐ que são
estáveis a 7,5 <pH <8,5. Sob condições redutoras (Eh <O), o íon UO22+ forma
complexos com numerosos compostos orgânicos (por exemplo, ácidos
húmicos), que facilitam sua fixação pelo mineral e matéria orgânica (Serra, et
al., 1980).
3.4.1.5 – Concentrações de K (%), Th (ppm), U (ppm) em formações carbonáticas
Em carbonatos puros (calcários, chalk e dolomita), o tório será
geralmente ausente, porque os íons de tório comuns são insolúveis, e o potássio
também será insignificante se no caso a formação tem muito baixo o valor de Th
e abundância do valor de K, a rocha pode ser um carbonato puro, no entanto,
pode conter urânio (Glover, 2005).
Como os microorganismos são extremamente eficazes em concentrar e
armazenar o urânio, portanto, a sua presença pode indicar material de origem
Obra para Consulta
24
orgânica. Porém, os íons de urânio são solúveis ou insolúveis em função do seu
estado de oxidação (Wignall & Myers, 1988).
Os íons de urânio altamente oxidados em ambientes de oxidação como
desertos, são insolúveis. Assim, um carbonato, que também tem baixa
abundância de U, pode ter sido formado em um ambiente oxidante (talvez
deserto). Por outro lado, os íons de urânio não‐oxidado em ambientes de
subsuperfície são mais solúveis e, portanto, podem estar presentes nos
carbonatos. Nos ambientes oxidantes não são propícios para a conservação da
matéria orgânica, como nos ambientes redutores, porém não só favorece a
conservação de material orgânico, como ajuda a conversão da matéria em
hidrocarbonetos (Glover, 2005).
A fonte do material orgânico de hidrocarbonetos em rochas carbonáticas
é frequentemente de material algal, que são incorporados em rochas
depositadas em ambiente redutor e contêm uma quantidade significativa de
urânio. As leituras de perfis gamaespectrométricos com anomalia alta em
rochas carbonáticas não estão relacionadas apenas à fração argila, mas também
devido à presença de isótopos da série de urânio‐rádio de origem orgânica.
Portanto, altas leituras, não são um indicador confiável da argilosidade de um
carbonato (Fertl, 1979).
No entanto, se o perfil gamaespectrométrico indica a presença de K e Th,
juntamente com o U, pode‐se dizer que a ocorrência de K, com a contribuição
de Th estão associadas com o teor de argila do carbonato argiloso, enquanto
que o U está associado a alguma fonte orgânica que foi depositado em um
ambiente redutor que favorece a conservação da matéria orgânica (Glover,
2005).
Da mesma forma, Glover (2005), verificou que valores elevados de K e Th,
juntamente com baixo valor de U indicam um carbonato argiloso, depositado
em ambiente oxidante que não é um ambiente favorável para a conservação de
material orgânico. Note‐se que K e Th devem estar presentes em conjunto para
Obra para Consulta
25
uma argila ser indicada. A presença de K e não Th (com ou sem U) é geralmente
um indicador de restos de algas ou presença de k‐feldspato no carbonato.
Assim, no cálculo da argilosidade de um carbonato, é melhor usar o CG total. Os
valores reais de K e Th nos carbonato argilosos vão depender do tipo de argila
presente.
3.4.2 - Geoquímica dos Isótopos estáveis de Carbono e Oxigênio em sedimentos
Os isótopos estáveis baseiam se em isótopos de um elemento que não
ocorre desintegração por meio de processos de decaimento radioativo ao longo
do tempo, assim, mantém se estáveis. A maioria dos elementos consistem de
mais de um isótopo estável. Por exemplo, o elemento carbono (C) existe como
dois isótopos estáveis, 12C e 13C, enquanto o elemento oxigênio (O) existe como
três isótopos estáveis, 16O, 17O, e 18O. Os processos físicos, químicos e biológicos
podem provocar a diferenciação na distribuição e abundâncias relativas de
isótopos de um mesmo elemento nos ambientes sedimentares distintos. Este
processo é conhecido como fracionamento isotópico, tal que a ocorrência deste
nos sedimentos pode oferecer informações importantes para o entendimento
geológico deposicional do ambiente (Tedeschi & Amora, no prelo).
Estes isótopos são estudados como razões entre as quantidades dos
isótopos menos abundantes (maior número de massa) em relação àqueles mais
abundantes (menor número de massa), ou seja, 13C/12C, 18O/16O. As notações
δ13C e δ18O correspondem à razão isotópica encontrada para uma amostra
comparada a um padrão. Usualmente, esses valores são expressos em partes
por mil (‰), de acordo com a relação abaixo:
Obra para Consulta
3
12
13
12
13
12
13
13 10‰ ×
⎥⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎢
⎣
⎡
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
=
padrão
padrãoamostra
CC
CC
CC
Cδ
3
16
18
16
18
16
18
18 10‰ ×
⎥⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎢
⎣
⎡
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
=
padrão
padrãoamostra
OO
OO
OO
Oδ
Figura 8: Relações de isótopos de C e O, entre as amostras estudada e o padrão.
O padrão utilizado para ambos os isótopos, quando utilizamos em rochas
carbonáticas, era originariamente proveniente de um belemnita do Cretáceo, a
Belemnitella americana, da Formação Peedee (PDB) na Carolina do Sul, Estados
Unidos. Hoje, este padrão exauriu e foi substituído por outro, o Vienna Peedee
Belemnite (VPDB), embora usualmente os valores sejam apresentados em
relação ao padrão PDB. O valor do padrão PDB foi definido como igual a zero:
(δ13Cpadrão = 0,00‰ e δ18Opadrão = 0,00‰).
É importante destacar que os isótopos de oxigênio são extensamente
utilizados para estudos hidrológicos e a base dos estudos isotópicos em
carbonatos está focada no fracionamento isotópico entre o carbonato e a água
que deu origem a este carbonato. Neste caso, também utilizamos outro padrão:
a média das águas oceânicas (SMOW‐standard mean ocean water). Portanto,
em qualquer estudo com isótopos de oxigênio é necessário verificar qual o
padrão utilizado. A relação entre o padrão SMOW e o VPDB é (Sharp, 2007):
δ18OSMOW = 1,03091 x δ18OPDB + 30,91
Quando medimos a razão isotópica de uma amostra e o valor das
notações δ13C e δ18O forem negativos, significa que a razão é inferior àquela do
padrão. Já os valores positivos significam que a razão encontrada na amostra
são superiores àqueles do padrão.
Em sedimentos lagunares, as mudanças nos valores de δ18O são
comumente atribuídos a mudanças na temperatura ou da razão precipitação /
26
Obra para Consulta
27
evaporação, portanto, a composição isotópica de minerais pode ser usado para
inferir mudanças em qualquer temperatura ou de isótopos de oxigênio da
composição das águas do ambiente de estudo (Leng e Marshall, 2004). Além
disso, os valores δ13C pode fornecer informações sobre os fatores que
controlam a composição do carbono presente no ambiente( Garce Valero‐de et
al. ,2000).
Os valores de carbono pode ser atribuída à evaporação, ou a processos
orgânicos, tais como metanogênese. (Rosen et al, 1988, mas vê. Wright e
Wacey, 2005). Os valores de oxigênio são claramente controlados por
evaporação, e os três ciclos de isótopos de oxigênio foram identificados por
(Rosen et al. 1988) que foram interpretados como devido ao aumento da
importância da água da chuva e diluição da salinidade, quando a água estava
mais rasa.
3.4.5 – Estratigrafia Química
A estratigrafia química foi definida como a aplicação de dados de
geoquímica na compartimentação e correlação de camadas sedimentares
(Rodrigues, 2005). A composição dos sedimentos é variável, sendo que as
diferenças nas características geoquímicas e mineralógicas das rochas
sedimentares são potencialmente uma forma de discriminar e correlacionar os
depósitos.
Os depósitos carbonáticos e siliciclásticos podem ser subdivididos em
unidades estratigráficas com assinaturas geoquímicas diagnósticas,
denominadas de unidades quimioestratigráficas. Essas unidades são
potencialmente importantes na definição e correlação de estratos. Este tipo de
estudo é especialmente importante em locais em que métodos tradicionais de
estratigrafia não permitem correlações precisas ou quando se necessita de uma
Obra para Consulta
resolução maior do que a fornecida pelos métodos tradicionais (Rodrigues,
2005).
A composição dos sedimentos é variável, sendo que as diferenças nas
características geoquímicas e mineralógicas das rochas sedimentares são
potencialmente uma forma de discriminar e correlacionar os depósitos.
Com a finalidade de mostrar as diferenças entre quimioestratigrafia e
litoestratigrafia, observa‐se a figura 9 que a formação A representa o folhelho e
a formação B o arenito. Demonstra‐se um esquema ilustrativo da classificação e
organização das unidades.
As concentrações de carbono orgânico total (COT), que é um atributo
químico, definem em três unidades quimioestratigráficas distintas (UQ ‐ 1, UQ ‐
2 e UQ – 3). Assim, as unidades correlacionáveis apresentam na Formação A, as
unidades quimioestratigráficas 1 e 2, enquanto na Formação B à unidade
quimioestratigráfica 3 (Tedeschi & Amora, no prelo).
28
Obra para Consulta
29
Figura 9: Esquema ilustrativo de mapa litoestratigráfico e quimoestratrigráfico e
respectivos perfis 1‐1’ (Tedeschi & Amora, no prelo).
É importante observar que o foco deste trabalho é a aplicação da
estratigrafia química de elementos radioativos e isótopos de C e O em
sedimentos do Brejo do Espinho e que dois princípios simples permitem
interpretar o registro sedimentar da área do estudo: o princípio da
horizontalidade original e o princípio da superposição.
Obra para Consulta
30
4 - Análise e Resultados
Para a análise, os perfis gamaespectrométricos dos 6 testemunhos do
Brejo dos Espinho foram organizados em seção estratigráfica de acordo com sua
localização, sendo que o datum estratigráfico da seção é a própria superfície do
lago, ou seja os topos dos testemunhos correspondem a profundidade de 0 cm
(Figura 16). Assim procedendo, observando os padrões das assinaturas
geoquímicas dos perfis gamaespectrométricos, que diagnosticam as unidades
quimioestratigráficas, todos os perfis foram mantidos na mesma escala
horizontal e vertical correspondente a fim de obter resultado seguro da
compartimentação e correlação das unidades.
A separação das unidades quimioestratigráficas foi realizada de acordo
com as existências de significativas anomalias nos perfis gamaespectométricos
de Tório e observações nas descrições dos níveis faciológicos diagnosticados por
(Santos, 2010). Os dados isotópicos de δ13C e δ18O no testemunho 0, contribui
para interpretação paleoambiental. Neste contexto foram destacadas e
correlacionadas seis unidades quimioestratigráficas, posicionadas nos
testemunhos da base para topo em ordem crescente a nomenclatura atribuída
de 1 a 6.
Obra para Consulta
31
4.1 - Descrição e compartimentação das unidades quimioestratigráficas.
Testemunho 1 – Figura 10
A unidade quimioestratigráfica 4
Topo: 9 cm Base: 20 cm
A unidade quimioestratigráfica 4 abrange o 1º nível faciológico e a parte
inferior do 2º nível , consiste em areia arcoseana, bioclástica com
granulometria de média a grossa do 1º nível e areia arcoseana, bioclastica fina a
média e argilosa do 2º nível. Neste intervalo são observados duas anomalias da
concentração de urânio, que podem está associados à presença de minerais
pesados na forma detrítica, como monazita ou zircão?, (pico de 4,21 ppm na
base do intervalo e outro na profundidade de 18 cm de valor 1,45 ppm) e tende
a diminuir em direção ao topo. As concentrações de potássio variam dentro da
unidade, desde valores mais baixos, estes coincidem com a maior presença de
bioclastos e mais altos como a ocorrência de uma anomalia de valor 0,0110%
devido a presença de k‐feldspato na profundidade de 14 cm. O tório apresenta
praticamente constante, tendo um pequeno aumento próximo ao topo até a
ocorrência de uma anomalia de 1,18 ppm a 9 cm de profundidade,
característico da presença de argila, assim, esta condição demarca o topo da
unidade. As concentrações de CG total na unidade mostram uma tendência de
diminuição em direção ao topo, concomitante aos de urânio e potássio,
podendo está associados a ocorrências de bioclastos que também diminuem da
base para o topo. A unidade apresenta 11 cm de espessura.
Obra para Consulta
32
A unidade quimioestratigráfica 5
Topo: 0 cm Base: 9 cm
A unidade quimioestratigráfica 5 corresponde a parte superior do 2º
nível faciológico e o 3º nível. Apresenta areia arcoseana, bioclástica, com
granulometria fina a média, argilosa e esteira microbiana. Os valores das
concentrações de tório dentro do intervalo variam ligeiramente, ocorrendo uma
anomalia de 1,24 ppm na profundidade de 3 cm, decorrente do aumento da
presença da argila. Os valores de potássio é menor em relação a unidade
subjacente, porém, são observadas algumas variações dentro do intervalo ( de
0,0059 % a 8 cm para 0,0051 % a 0 cm), isto devido a presença de k‐feldspato .
A concentração de urânio apresenta constante em toda a unidade, indicando a
preservação da matéria orgânica. As concentrações de CG total apresenta uma
tendência de diminuição de 14,74 API na profundidade de 8 cm a 12,09 API na
profundidade de 4 cm, associado a reduzida presença de bioclastos. A unidade
apresenta 9 cm de espessura.
Obra para Consulta
33
Figura 10: Compartimentação das unidades quimioestragráficas e as descrições dos níveis faciológicos do testemunho 1.
Obra para Consulta
34
Testemunho 0 – Figura 11
A unidade quimioestratigráfica 2
Topo: 25 cm Base: 31 cm
A unidade quimioestratigráfica 2 abrange o 1º nível faciológico, que
consiste em areia quartzosa, argilosa com granulometria média a fina e
cimentada por carbonatos. A concentração de urânio nesta unidade mantém‐se
alta e constante, indicando a presença de matéria orgânica abundante. O
potássio apresenta variações nas concentrações dentro da unidade, ocorrendo
uma anomalia de valor 0,0024 % na profundidade de 29 cm, devido a presença
de k‐feldspato detrítico. O tório apresenta um ligeiro aumento em direção ao
topo, que é sucedido por uma anomalia de 4,45 ppm a 25 cm de profundidade,
podendo está associado ao aporte de mineral de argila radioativa na forma
detrítica, esta última, demarca o topo da unidade. As concentrações de CG total
próximo a base, os valores são pertos de zero, em seguida mostra uma anomalia
de 21 API a 28 cm de profundidade e em seguida uma tendência de diminuição
em direção ao topo. A unidade apresenta 6 cm de espessura. Os dados de
isótopos de C e O, indicam um ambiente de condições redutoras na base,
passando para condições evaporíticas na parte superior e óxica no topo da
unidade.
Obra para Consulta
35
A unidade quimioestratigráfica 3
Topo: 5 cm Base: 25 cm
A unidade quimioestratigráfica 3 corresponde os níveis faciológicos: 2º,
3º, 4º, 5º e 6º, consiste em grande variações verticais de fácies. A base da
unidade apresenta laminito muito argiloso com níveis de areia quartzosa que
corresponde o 2º nível, o 3º nível apresenta areia arcoseana, com grãos
detríticos dispersos, o 4º nível areia arcoseana de granulometria fina com
intraclastos com fragmentos de estromatólitos e grão detríticos, o 5º nível
apresenta estromatólito estratiforme bastante brechado e o 6º nível
corresponde o topo da unidade e apresenta areia quartzosa de granulometria
de fina a média. Associando com estas fácies, os valores das concentrações de
tório dentro do intervalo diminuem da base para o topo (do valor 4,45 ppm na
profundidade de 25 cm para 0,85 ppm na profundidade de 6 cm), em seguida,
apresenta uma incipiente anomalia de 1,26 ppm, que corresponde a aporte
maior de minerais radioativos na forma detrítica, caracterizando o topo da
unidade na profundidade de 5 cm. Os valores de potássio na base aumentam a
até o valor máximo de 0,0033 % na profundidade 21 cm, associado a presença
de k‐feldspato detrítco, em seguida uma tendência a diminuição em direção ao
topo ( de 0,0033 % a 21 cm para 0,0019 % a 5 cm), esta tendência de diminuição
coincide com aumento de bioclastos. A concentração de urânio apresenta
valores altos em toda unidade, com pequenas variações. A concentração de CG
total na base da unidade demonstra um aumento até a profundidade de 15 cm,
em seguida diminui em direção ao topo da unidade, também coincide com o
aumento de bioclastos. Os dados de isótopos de C e O, indicam na parte inferior
da unidade, condição de ambiente óxico, passando para uma condição
evaporítica na parte superior. A unidade apresenta 20 cm de espessura.
Obra para Consulta
36
A unidade quimioestratigráfica 4
Topo: 0 cm Base: 5 cm
A unidade quimioestratigráfica 4 está associado ao topo do 7º nível
faciológico que corresponde a coquina e esteira microbianas. Em direção ao
topo da unidade, as concentrações de tório, potássio e CG total apresentam
uma tendência de diminuição, indicando menor aporte de siliciclastos. Por outro
lado, os valores das concentrações de urânio apresentam uma anomalia de 1,49
ppm na profundidade de 4 cm. A unidade apresenta 5 cm de espessura. Os
dados de isótopos C e O indicam condições ambientais óxicas e as descrições de
fácies observam‐se sedimentação episódica influenciado por tempestade.
Obra para Consulta
37
Figura 11: Compartimentação das unidades quimioestragráficas e as descrições dos níveis faciológicos do testemunho 0.
Obra para Consulta
38
Testemunho 2 – Figura 12
A unidade quimioestratigráfica 2
Topo: 23 cm Base: 25 cm
A unidade quimioestratigráfica 2 abrange a parte inferior do 1º nível
faciológico, que apresenta areia arcoseana, bioclástica e intraclástica rica em
material carbonático intergranular. A concentração de urânio neste intervalo
apresenta uma anomalia de 2,15 ppm na base do intervalo a 25 cm de
profundidade, talvez associado a matéria orgânica preservada e tende a
diminuir em direção ao topo. As concentrações de potássio variam dentro da
unidade, ocorrendo uma anomalia de valor 0,0039% na profundidade de 24 cm,
pode está associado a ocorrência de K‐feldspato. O tório apresenta um aumento
em direção ao topo da unidade e uma anomalia de 15,36 ppm a 23 cm de
profundidade, que indica ocorrência de mineral radioativo na forma detrítica,
esta última, demarca o topo da unidade. As concentrações de CG total na
unidade mostram uma tendência a aumentar em direção ao topo concomitante
ao tório. A unidade apresenta 2 cm de espessura.
A unidade quimioestratigráfica 3
Topo: 10 cm Base: 22 cm
A unidade quimioestratigráfica 3 corresponde a parte intemediária do 1º
nível faciológico, que apresenta areia arcoseana, bioclástica, rica em material
carbonático intraclastos entre os grãos. Os valores das concentrações de tório
dentro do intervalo diminuem da base para o topo, do valor 8,97 ppm na
profundidade de 22 cm para 2,59 ppm na profundidade de 12 cm, em seguida
Obra para Consulta
39
observa se uma incipiente anomalia de tório de 4,71 ppm a 11 cm de
profundidade, sendo que este último caracteriza o topo da unidade, estas
condições indicam a diminuição de detríticos na parte inferior e subseqüente
aumento do aporte na parte superior. Os valores de potássio mostram um
aumento na base da unidade de 0,0041 % a 22 cm para 0,0046 a 21 cm,
característico da presença de k‐feldspatos, sucedida por uma tendência de
diminuição dos valores em direção ao topo, de 0,0077 % a 20 cm para 0,0065 %
a 11 cm. A concentração de urânio pode está associado a matéria orgânica e
observa‐se uma incipiente anomalia de 0,81 ppm a 22 cm de profundidade, na
base da unidade, em seguida diminui até profundidade 11 cm com 0,32 ppm. As
concentrações de CG total em direção ao topo não varia muito, porém,
apresenta uma anomalia de 13.67 API a 16 cm de profundidade diretamente
correlacionada à concentração do potássio. A unidade apresenta 12 cm de
espessura.
A unidade quimioestratigráfica 4
Topo: 0 cm Base: 10 cm
A unidade quimioestratigráfica 4 está associado ao topo do 1º nível
faciológico e todo 2º nível que corresponde a areia arcoseana, bioclástica, rica
em material carbonático intraclastos entre os grãos, lama carbonática maciça e
esteiras microbianas. Em direção ao topo da unidade, a concentração de urânio
mantém se estável, talvez indicando a presença de matéria orgânica, enquanto
o tório diminui de 4,45 ppm a 10 cm para 3.3 ppm a 0 cm, indicando a
diminuição do aporte de mineral de argila, porém a concentração ainda é alta
em relação a outros testemunhos. Os valores da concentração de potássio
variam em direção ao topo da unidade, a diminuição associado à ocorrência de
bioclastos e o aumento a de k‐feldspatos. A concentração de CG total na
Obra para Consulta
40
unidade apresenta algumas variações, diretamente associado aos valores de
potássio. A unidade apresenta 10 cm de espessura. Obra para Consulta
41
Figura 12: Compartimentação das unidades quimioestragráficas e as descrições dos níveis faciológicos do testemunho 2.
Obra para Consulta
42
Testemunho 3 – Figura 13
A unidade quimioestratigráfica 2
Topo: 14 cm Base: 18 cm
A unidade quimioestratigráfica 2 abrange a parte inferior do 1º nível
faciológico. Apresenta areia quartzosa a arcoseana de granulometria muito fina
a fina com presença de lama carbonática. A concentração de urânio está
associada à matéria orgânica e neste intervalo apresenta uma anomalia de 1,23
ppm na profundidade de 17 cm e tende a diminuir em direção ao topo. Nesta
unidade ocorre uma anomalia de potássio do valor 0,0057% na profundidade de
16 cm, podendo está associado a presença de k‐feldspato detrítico em areia
quartzosa e subsequente anomalia da concentração de tório de 7,59 ppm a 14
cm de profundidade, indicando a ocorrência de mineral radioativo na forma
detrítica, esta última, demarca o topo da unidade. As concentrações de CG total
na unidade mostram uma tendência de diminuição em direção ao topo (6,82
API a 4,48 API), concomitante aos valores de urânio. A unidade apresenta 4 cm
de espessura.
A unidade quimioestratigráfica 3
Topo: 5 cm Base: 13 cm
A unidade quimioestratigráfica 3 corresponde a parte superior do 1º
nível faciológico, que apresenta lama carbonática maciça, bioturbada. Os
valores das concentrações de tório dentro do intervalo diminuem da base para
Obra para Consulta
43
o topo (do valor 5,94 ppm na profundidade de 13 cm para 1,95 ppm na
profundidade de 6 cm), sugerindo uma diminuição da ocorrência de detríticos,
em seguida, apresenta uma incipiente anomalia de 2,37 ppm que caracteriza a
presença de mineral detrítico pouco radioativo e indica o topo da unidade na
profundidade de 5 cm. Os valores de potássio mostram uma tendência a
diminuição em direção ao topo (0,0039 % a 13 cm para 0,0019 a 7 cm), devido a
diminuição de k‐feldspatos, passando a aumentar no topo da unidade. A
concentração de urânio apresenta baixa na base da unidade, em seguida ocorre
uma anomalia de 1,11 na profundidade 9 cm, voltando a diminuir em direção ao
topo da unidade. As concentrações de CG total em direção ao topo da unidade
mostram uma tendência de aumento de 4,56 API a 8,85 API, talvez
característico do aumento de bioclastos. A unidade apresenta 8 cm de
espessura.
A unidade quimioestratigráfica 4
Topo: 0 cm Base: 4 cm
A unidade quimioestratigráfica 4 está associado ao topo do 1º nível
faciológico e todo 2º nível que correspondem a lama carbonática maciça e
esteiras microbianas. Em direção ao topo da unidade, ocorrem a diminuição das
concentrações de urânio (de 0,82 ppm a 0,6 ppm) e do tório (2,13 ppm a 1,59
ppm), este último apresenta uma anomalia incipiente de 2,15 ppm no topo da
unidade, indicando um pequeno aporte de mineral detrítico. Os valores das
concentrações de potássio aumentam em direção ao topo da unidade, talvez
relacionado à presença de k‐feldspato detrítico em areia quartzosa próxima a
esteira microbiana. A concentração de CG total na unidade apresenta poucas
variações, concomitante ao de tório. A unidade apresenta 6 cm de espessura.
Obra para Consulta
44
Figura 13: Compartimentação das unidades quimioestragráficas e as descrições dos níveis faciológicos do testemunho 3.
Obra para Consulta
45
Testemunho 4 – Figura 14
A unidade quimioestratigráfica 1
Topo: 54 cm Base: 60 cm
A unidade quimioestratigráfica 1 no testemunho 4 corresponde a parte
inferior do 1º nível faciológico, que apresenta a areia com granulometria média
a grossa com presença de bioclastos. A unidade apresenta variações nos valores
de concentração de urânio, com anomalia de 12,48 ppm na profundidade de 60
cm, indicando a presença de matéria orgânica na base da unidade, por outro
lado, os valores de potássio e tório demonstram baixas concentrações, esta
situação é devido a ausência de detritos. Em seguida são observados aumentos
dos valores de potássio e tório, associado ao aporte de mineral detrítico no
ambiente. Esta anomalia de tório é utilizada para caracterizar o topo da unidade
e pode indicar a ocorrência de sedimentos com minerais pesados (monazita,
alanita, zircão, etc) ou argila radioativa na forma detrítica. As concentrações de
CG total nesta unidade mostram uma tendência de diminuição de valores em
direção ao topo, porém apresentam uma anomalia de 8,34 API na profundidade
56 cm, correlato as anomalias de potássio e urânio. Esta unidade tem 7 cm de
espessuras e o topo na profundidade de 54 cm.
A unidade quimioestratigráfica 2
Topo: 47 cm Base: 53 cm
A unidade quimioestratigráfica 2 abrange a parte superior do 1º nível
faciológico e base do 2º nível . Apresenta areia média a grossa com presença de
bioclastos e intercalação de areia arcoseana com matéria orgânica, de
granulometria fina a média, com bioclastos, o topo e a base da unidade
Obra para Consulta
46
correspondem a 47 cm e 53 cm. A concentração de urânio neste intervalo é alta,
devido a quantidade de matéria orgânica preservada, tendo um pico 1,47 ppm
na profundidade de 50 cm. As concentrações de potássio e tório diminuem em
direção ao topo, associado à diminuição do aportemineral de argila, porém
ocorre um aumento seguidos pelas anomalias de potássio de valor 0,0039% na
profundidade de 47 cm e da concentração de tório de 3,69 ppm na mesma
profundidade, esta última, demarca o topo da unidade. As concentrações de CG
total na unidade mostram uma tendência de aumento em direção ao topo (5,65
API a 5,96 API), com uma anomalia de 6,18 na profundidade de 50 cm,
diretamente associado com a presença de urânio.
A unidade quimioestratigráfica 3
Topo: 36 cm Base: 46 cm
A unidade quimioestratigráfica 3 corresponde ao 2º nível faciológico e
apresenta intercalação de areia arcoseana com matéria orgânica, de
granulometria fina a média, com bioclastos. Os valores das concentrações de
tório diminuem da base para o topo dentro do intervalo, devido o menor aporte
de argila detrítica, porém apresenta uma anomalia incipiente de valor 1,37 ppm
na profundidade de 36 cm, esta anomalia caracteriza o topo da unidade. Os
valores de potássio mostram uma tendência a aumentar em direção ao topo
(0,0036 % a 46 cm e 0,0064 a 36 cm), devido aos k‐feldspatos presente na areia.
A concentração de urânio apresenta uma anomalia de 1,08 ppm na
profundidade 43 cm associado a matéria orgânica, em seguida observa‐se a
diminuição em direção ao topo da unidade. As concentrações de CG total em
direção ao topo da unidade mostram uma tendência de diminuição de 5,58 API
a 4,08 API, associado à menor aporte de material bioclasto. A unidade
apresenta 11 cm de espessura.
Obra para Consulta
47
A unidade quimioestratigráfica 4
Topo: 18 cm Base: 35 cm
A unidade quimioestratigráfica 4 está associado a três níveis faciológicos,
que correspondem intercalação de areia arcoseana com matéria orgânica, de
granulometria fina a média, com bioclastos do 2º nível faciológico, intercalação
de areia arcoseana com matéria orgânica, de granulometria fina a média, com
bioclastos do 3º nível e a coquina com matriz arenosa, fina a média, que
corresponde a parte inferior do 4º nível. Nesta unidade, ocorrem duas
pequenas variações na concentração de urânio devido a matéria orgânica ( de
0,79 ppm a 32 cm e 0,83 ppm a 21 cm), por outro lado, os valores das
concentrações de potássio e tório, que além de não apresentarem muitas
variações, ocorrem apenas valores anômalos incipientes na profundidade de 26
cm ( 0,0067 % de K) e do tório de 2,15 ppm a 18 cm de profundidade, que
caracteriza o topo da unidade e um aumento do aporte de argila detrítica. As
concentrações de CG total na unidade mostram uma tendência de diminuição
da base da unidade na profundidade 35 cm até 25 cm (de 3,93 API a 2,36 API),
em seguida, os valores têm um pequeno aumento até o topo. Apresenta 18 cm
de espessura.
A unidade quimioestratigráfica 5
Topo: 7 cm Base: 17 cm
A unidade quimioestratigráfica 5 está associada a três níveis faciológicos,
com presença de coquina com matriz arenosa, fina a média do 4º nível
faciológico, o laminito microbial do 5º nível e areia de granulometria média a
grossa com bioclástos do 6º nível, a unidade apresenta variações nos valores da
concentração de urânio, pois mantém se baixa e quase constante na parte
Obra para Consulta
48
inferior da unidade ( 0,78 ppm na profundidade de 17 cm até 15 cm, com valor
de 0,81 ppm), em seguida, os valores aumentam até o topo da unidade (1,17
ppm na profundidade de 7 cm). Os valores da concentração de potássio
diminuem em direção ao topo. Enquanto ao tório, apresenta um aumento em
direção ao topo e uma anomalia na profundidade de 7 cm com o valor de 2,94
ppm, apresenta aporte de mineral detritico em alta energia em relação a
unidade subjacente. A unidade apresenta 11 cm de espessura. As
concentrações de CG total na unidade mostram uma tendência constante em
direção ao topo de 3,9 API a 3,54 API.
A unidade quimioestratigráfica 6
Topo: 0 cm Base: 6 cm
A unidade quimioestratigráfica 6 está associada ao topo do 6º nível e a
todo 7º nível faciológico, que corresponde a areia de granulometria média a
grossa, com bioclástos e no nível faciológico sobrejacente apresenta esteira
microbiana parcialmente decomposta. Nesta unidade, ocorre um pequena
diminuição em direção ao topo da concentração de urânio (1,26 ppm na base da
unidade a 1,00 ppm no topo), porém, os valores da concentração de potássio e
tório variam e aumentam dentro do intervalo, devido a presença de mineral
detrítico e k‐feldspatos na areia e talvez presente na esteira microbiana. A
unidade apresenta 7 cm de espessura. As concentrações de CG total na unidade
mostram uma tendência de aumento em direção ao topo de 3,54 API a 4,9 API.
Obra para Consulta
49
Figura 14: Compartimentação das unidades quimioestragráficas e as descrições dos níveis faciológicos do testemunho 4.
Obra para Consulta
50
Testemunho 5 – Figura 15
A unidade quimioestratigráfica 1
Topo: 54 cm Base: 55 cm
A unidade quimioestratigráfica 1 no testemunho 5 correponde ao
intervalo de areia arcoseana de granulometria fina com presença de bioclastos
(moluscos bivalves), diagnosticada como 1º nível faciológico. A unidade
apresenta valores de concentração de urânio muito baixa, próximo a 0,25 ppm
(ausência de matéria orgânica¿), por outro lado, os valores das concentrações
de potássio e tório demonstram anomalias de (0,0111% para K e 8,35 ppm para
o Th). Os valores de potássio estão associados à presença de k‐feldspato nas
areia arcoseana. A anomalia de tório é utilizada para caracterizar o topo da
unidade e pode estar associada a aporte de minerais pesados (monazita,
alanita, zircão, etc) na forma detrítica. As concentrações de CG total nesta
unidade apresentam uma tendência de diminuição de valores em direção ao
topo, porém é observada uma anomalia de 22,07 API na profundidade 54 cm,
correlato com as anomalias de potássio e tório. Esta unidade tem 2 cm de
espessuras.
A unidade quimioestratigráfica 2
Topo: 47 cm Base: 53 cm
A unidade quimioestratigráfica 2 apresenta areias arcoseanas, com
bioclastos e levemente carbonática, que corresponde a parte superior do 1º
nível e a inferior do 2º nível. A concentração de urânio mantém se baixo e
constante em todo intervalo, talvez associado a baixa ocorrência de matéria
orgânica. As concentrações de potássio variam dentro da unidade devido a
Obra para Consulta
51
alternância de k‐feldspatos e bioclastos, enquanto os valores de tório diminuem
em direção ao topo. São observados dois valores anômalos nas concentrações:
uma de potássio, na profundidade 50 cm a 0,0102 % e a outra de tório, a 47 cm
e 3,69 ppm, esta última, demarca o topo da unidade, que consiste no aporte de
mineral de argila radioativa detrítica. As concentrações de CG total na unidade
mostram uma tendência de diminuição em direção ao topo (14,79 API a 10,1
API), concomitante aos valores de tório.
A unidade quimioestratigráfica 3
Topo: 40 cm Base: 46 cm
A unidade quimioestratigráfica 3 abrange a parte superior do 2º nível e
todo 3º nível faciológico sobrejacente, corresponde a um intervalo com areia
arcoseana intercalada com areia carbonática e camadas de lama carbonática. Os
valores das concentrações do potássio variam dentro do intervalo (mínimo
0,0063 % a máximo 0,0088 %), enquanto que os valores de tório demonstra
uma tendência de diminuição em direção ao topo, devido ao menor aporte de
mineral de argila, em seguida, apresenta uma anomalia de 2,45 ppm na
profundidade 40cm, que caracteriza o topo da unidade. A concentração de
urânio mantém se baixa (entre 0,13 ppm a 0,24 ppm) e constante em todo
intervalo. As concentrações de CG Total em direção ao topo da unidade
demonstram uma tendência de diminuição de 10,04 API a 6,34 API. A unidade
apresenta 6 cm de espessura.
Obra para Consulta
52
A unidade quimioestratigráfica 4
Topo: 22 cm Base: 39 cm
A unidade quimioestratigráfica 4 está associado a todo 4º nível
faciológico e base do 5º nível, que corresponde a intercalações de lama
carbonática, bioturbada com areias quatzosas, bioclásticas de granulometrias
finas e areia arcosena, estrutura do tipo hummocky ocorre na base do 4º nível.
Nesta unidade, ocorre um pequeno aumento em direção ao topo da
concentração de urânio, por outro lado, os valores das concentrações de
potássio e tório, que além de não apresentarem muitas variações, ocorrem
apenas anomalias incipientes na profundidade de 30 cm (0,0064 % de K e 2,24
ppm de tório) e praticamente mantêm‐se estáveis em direção ao topo da
unidade. A unidade apresenta 18 cm de espessura. As concentrações de CG
total na unidade demonstram uma pequena tendência de diminuição da base
ao topo da unidade na profundidade 39 cm até 28 cm (de 5,98 API a 4,77 API),
em seguida, os valores mantêm quase constantes até o topo.
A unidade quimioestratigráfica 5
Topo: 17 cm Base: 21 cm
A unidade quimioestratigráfica 5 está associada a parte inferior do 5º
nível faciológico e corresponde a areia arcosena de granulometria média com
bioclástos, a unidade apresenta poucas variações dos valores da concentração
de urânio, pois mantém se baixa ( 0,42 ppm e 0,47 ppm), por outro lado, os
valores das concentrações de potássio e tório , apresentam variações com as
ocorrências de k‐feldspatos e bioclastos e uma anomalia de tório nas
profundidades de 17 cm (4,25 ppm de tório) que caracteriza o topo da unidade.
Esta situação apresenta maior aporte de mineral de argila na forma detrítica. A
Obra para Consulta
53
unidade apresenta 6 cm de espessura. As concentrações de CG total na unidade
mostram uma pouca tendência de aumento em direção ao topo de 4,59 API a
4,8 API.
A unidade quimioestratigráfica 6 Topo: 0 cm Base: 16 cm
A unidade quimioestratigráfica 6 está associada a parte superior do 5º
nível e a todo 4º nível faciológico, que corresponde a areia arcosena de
granulometria média, com bioclástos, no nível faciológico sobrejacente
apresenta esteira microbiana parcialmente decomposta. Nesta unidade, ocorre
um pequena diminuição em direção ao topo da concentração de tório (3,3 ppm
na base da unidade a 2,87 ppm no topo), devido ao aporte menor de mineral
detrítico, por outro lado, os valores da concentração de potássio variam dentro
do intervalo, entre ( 0,0054 % a 0,0072 %), associado com a presença ou não de
k‐feldspato e/ou bioclastos. A concentração de Urânio não apresenta variações,
ocorre apenas uma diminuição na profundidade de 3 cm ( 0,45 ppm de urânio)
em seguida os valores crescem em direção ao topo da unidade. A unidade
apresenta 17 cm de espessura. As concentrações de CG total na unidade
mostram uma tendência de aumento em direção ao topo de 4,23 API a 7,36 API.
Obra para Consulta
Figura 15: Compartimentação das unidades quimioestragráficas e as descrições dos níveis faciológicos do testemunho 5.
54
Obra para Consulta
55
2 ‐ Tabela com a compartimentação das unidades quimioestragráficas e as concentrações dos elementos nos testemunhos.
Obra para Consulta
56
4.2 - Correlação das unidades quimioestratigráficas – Figura 16
Durante o estudo tentou‐se delimitar as anomalias dos perfis de tório na
seção, considerando‐os como importante marcos estratigráfico nas unidades,
possíveis de serem correlacionados ou por apresentar algum evento
deposicional significante.
Os perfis de potássio, urânio e CG total, muitas vezes não apresentam
assinaturas diagnósticas para compartimentação, portanto, dificultando a
caracterização das unidades a partir deles, logo, não fornecem informações para
a correlação estratigráfica. No entanto indicam algumas tendências como a
presença de k‐feldspatos detríticos em areia quartzosa, matéria orgânica
preservada ou não, aumento e diminuição da presença de bioclastos, em cada
intervalo.
Assim, foram identificadas nas unidades quimioestratigráficas estágios de
deposição conforme as variações do nível de água no Brejo do Espinho, estas
influenciadas pelos períodos de chuva e de seca.
Unidade quimioestratigráfica 1
A unidade quimioestratigráfica 1 ocorre em apenas nos testemunhos 4 e
5, que são os mais distais e estão localizados próximos ao depocentro da área
de estudo, contudo, esta unidade correlaciona com a parte inferior do 1º nível
faciológico nos testemunhos mencionados. No testemunho 5, esta unidade é
pouco espessa devido a profundidade final da amostragem, entretanto,
corresponde ao topo da unidade 1 no testemunho 4. Os dados dos perfis
gamaespectrométricos associados aos aspectos das fácies descritas, permitem a
sugerir a ocorrência de um estágio de subida do nível de água, influenciado pelo
período de chuva.
Obra para Consulta
57
Unidade quimioestratigráfica 2
A unidade quimioestratigráfica 2 ocorre nos testemunhos 0, 2, 3, 4 e 5,
varia de 3 cm a 8 cm, sendo mais espessa nos testumunhos mais distais. A
correlação quimioestratigráfica desta unidade corresponde ao 1º nível
faciológico nos testemunhos proximais, enquanto nos mais distais,
correspondem ao 1º nível e a parte inferior do 2º nível. Observando o
comportamento do perfil de tório, a unidade corresponde ao estágio de
rebaixamento do nível da água, principalmente observados nos testemunhos
mais distais 4 e 5, no entanto, nos testemunhos mais proximais que ocorre esta
unidade (testemunhos, 0, 2 e 3) o comportamento do perfil de tório indica
passagem rápida para o estágio de subida do nível da água, podendo ser
influenciado por ocorrência de chuva esporádica em um período de seca. Esta
informação pode ser corroborada pelos dados isotópicos de δ13C e δ18º no
testemunho 0, que caracteriza um ambiente evaporítico na parte superior da
unidade, passando gradualmente para condição óxica.
Unidade quimioestratigráfica 3
A unidade 3, não ocorre apenas no testemunho 1 e apresenta variações
de espessura na seção. Considerando os dados de perfis de tório, a unidade 3
apresenta um estágio de rebaixamento progressivo em direção ao topo. Um
período de menos chuva e menor aporte de detrítico para o ambiente. Os dados
de isótopos C e O na unidade 3 do testemunho 0, corrobora com esta
informação, indicando condições ambientais óxicas na parte inferior e
evaporíticas na parte superior da unidade.
Unidade quimioestratigráfica 4
A unidade quimioestratigráfica 4 ocorre em toda seção, sendo mais
espessas nos testemunhos mais distais. Conforme o comportamento do perfil
Obra para Consulta
58
de tório associado à fácies desta unidade, assumindo o aspecto quando
ocorrência de areias e coquinas. Neste caso foi possível estabelecer a sua
correlação entre os testemunhos com a subida do nível de água associado ao
processo de deposição de alta energia por tempestade.
Unidade quimioestratigráfica 5
A unidade quimioestratigráfica 5 ocorre em apenas nos testemunhos 1, 4
e 5. Esta unidade correlaciona com a parte superior do 1º nível e 2º nível
faciológico no testemunho 1, mais proximal e os níveis 4º, 5º e 6º nos
testemunhos 5 e 6 mais distais. A unidade 5 no apresenta espessuras variadas
entre os testemunhos e de acordo com tendência crescente do perfil de tório,
denota um aumento do aporte de detrítico em alta energia, associado ao
período de maior volume de chuva e tempestade. Esta unidade apresenta
valores da concentração de tório maiores do que a unidade subjacente.
Unidade quimioestratigráfica 6
A unidade quimioestratigráfica 6 ocorre em apenas nos testemunhos 4 e
5, sendo mais espesso no mais distal. Esta unidade corresponde aos níveis 5°, 6°
e 7°, nos testemunhos. O perfil de tório apresenta uma tendência de diminuição
para o topo, caracterizando um estágio de rebaixamento do nível de água,
corresponde ao período menos chuvoso em clima mais seco.
Obra para Consulta
59
Figura 16: Seção de correlação das unidades quimioestragráficas dos seis testemunhos do Brejo do Espinho.
Obra para Consulta
60
4.3 - Interpretação
As concentrações anômalas do elemento tório nos testemunhos
amostrados estão associadas à presença mais significativa de minerais pesados
na forma detrítica e argilas radioativas oriundas das áreas adjacentes,
parcialmente transportadas para dentro do Brejo do Espinho no período de
maior ocorrência de chuva, em clima mais húmido. Enquanto que no período
mais seco, com menor ocorrência de chuva, as suas concentrações são
reduzidas. Correlacionadas a estas variações, as unidades quimioestratigráficas
foram interpretadas em relação aos níveis da água, associadas às mudanças
climáticas com padrões deposicionais de subida e rebaixamento estabelecidos.
Os perfis de tório indicam que em cada topo da unidade há influência do
aporte de minerais detríticos através do suprimento por leques subaquosos ou
descargas de pequenos canais efêmeros para dentro do Brejo do Espinho em
períodos húmidos e/ou ocasionalmente em períodos secos.
As unidades 1 e 2 compreende o estágio de subida do nível da água,
associado a período de chuva, quando se implanta a fase em que os eventos de
subida relativa da água se tornam eficazes, iniciando assim, um avanço da linha
da água do Brejo do Espinho em direção a restinga (adjacências). Onde pode
ocorrer erosão e o avanço de sedimentos para dentro da bacia, aumentando o
aporte de areias.
As unidades 3 e 6, foram interpretadas como ter sido depositada em
estágio de rebaixamento do nível da água, implantada durante o período de
seca, quando diminui a taxa de aporte sedimentar, provocando o registro de
sedimentos finos, principalmente nas fácies mais distais.
As unidades 4 e 5, caracetriza‐se como depósito de estágio de subida do
nível de água associado à tempestade, nesta ocasião estabelece o
retrabalhamento gradual dos depósitos do estágio de nível de água mais baixo,
Obra para Consulta
61
em geral, são depositados coquinas e areias médias a grossa com conchas
dispersas, em áreas proximais e sedimentos finos nas áreas mais distais com
estruturas do tipo hummocky.
Obra para Consulta
62
4.4 – Conclusão
O estudo estratigrafia química de alta resolução, combinado com
aspectos sedimentológicos da variação vertical e lateral de fácies,
diagnosticados por (Santos, 2010) foram realizados em seção com seis
testemunhos amostrados no ambiente.
‐ Com reconhecimento e interpretação das assinaturas químicas distintas
dos perfis gamaespctrométricos foi possível compartimentar e correlacionar a
sequência sedimentar na laguna do Brejo do Espinho, através do estudo,
possibilitou‐se a identificação de registros associados as mudanças climáticas,
tendo em vista que é o principal controlador da sedimentação no ambiente.
Foram interpretadas seis unidades quimioestratigráficas com
predomínio de tendências de estágios de subida e rebaixamento do nível da
água.
A associação entre as concentrações de tório e potássio com dados
faciológicos nos testemunhos foi bastante coerente, mesmo levando‐se em
conta com algumas incongruências localizadas. No entanto, apenas as
ocorrências significativas das anomalias na concentração do tório permitiram a
compartimenteção e correlação entre unidades quimioestratigráficas.
A utilização integrada do método possibilitou a distinguir estágios de
subida e rebaixamento do nível da água. Estes estágios são caracterizados por
apresentarem anomalias que marcam eventos de maior ou menor concentração
do tório, ou seja, maior ou menor aporte de minerais na forma detrítica. Estes
minerais podem ser argilas radioativas como ilita e caulinita ou minerais
pesados como a monazita e o zircão, para melhor conclusão, necessita‐se de um
estudo mais detalhado.
O uso integrado dos dados demonstram a possível ocorrência de três
estágios da variação do nível da água, associados a mudanças climáticas ao
Obra para Consulta
63
longo da seção estudada:
‐ um estágio de subida do nível da água, diagnosticada pela anomalia de
tório, associado a clima húmido, período de chuva.
‐ o estágio de subida do nível da água associado a tempestade, onde a
perfil de tório apresenta um aumento constante, como vistos na unidades 4 e 5,
e
‐ um estágio de rebaixamento da água, diagnosticada pela diminuição da
concentração do tório. Clima mais seco, menos ocorrência de chuva.
Os dados gamaespectrométricos demonstram que o aumento do CG total
está correlacionado com a presença de bioclastos, enquanto que a resposta a
fácies argilosa, demonstra uma diminuição, esta tendência é ao contrário
apresentado na bibliografia.
Devido a presença de mineral de argila, areia arcoseana e K‐feldspatos
detríticos em areia quartzosa, os valores da concentração K apresentam valores
altos em toda seção, porém os valores menores são observados quando a
ocorrência dos bioclastos são maiores.
A concentração do U está associado a matéria orgânica, que é abundante
no ambiente Brejo do Espinho, porém algumas ocasiões anômalas parece está
relacionadas a minerais pesados na forma detrítica. Todavia, as concentrações
do U causam algumas dúvidas nas interpretações, pois os dados isotópicos do
testemunho 0, diagnosticam condições ambientais óxicas e evaporíticas.
Segundo Glover (2005), condição não propícias para a preservação da matéria
orgânica, no entanto, as concentrações do U mantem‐se alta com poucas
variações em todo testemunho.
Como há poucos trabalhos disponíveis teorizados sobre a utilização da
gamaespectrometria para caracterização de dados estratigráficos e climáticos
em ambientes holocênicos, principalmente o lagunar. Na forma análoga, foram
usados trabalhos disponíveis na literatura sobre ambientes lagunar e lacustre
pretéritos de sedimentação siliciclasticas – carbonáticas.
Obra para Consulta
64
Por fim, com a compartimentação e correlação das unidades
quimioestratigráficas e suas fácies correspondentes, foram mostrados e
discutidos os possíveis controles climáticos e ambientais nos sedimentos do
Brejo do Espinho, que devem ter interferido nos ciclos deposicionais durante a
sua evolução.
Obra para Consulta
65
Capítulo V - Referências Bibliográficas
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Obra para Consulta
