Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/10706
metadata.dc.type: Dissertação
Issue Date: 13-Mar-2015
metadata.dc.creator: MEDEIROS FILHO, Lucio Cardoso de
metadata.dc.contributor.advisor1: LAFON, Jean Michel
Title: Influência do rio Amazonas nos sedimentos de fundo do baixo rio Tapajós: evidências geoquímicas e isotópicas (Pb - Sr – Nd)
metadata.dc.description.sponsorship: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Citation: MEDEIROS FILHO, Lucio Cardoso de. Influência do rio Amazonas nos sedimentos de fundo do baixo rio Tapajós: evidências geoquímicas e isotópicas (Pb - Sr – Nd). Orientador: Jean Michel Lafon. 2015. 79 f. Dissertação (Mestrado em Geologia e Geoquímica) – Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Belém, 2015. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/10706. Acesso em:.
metadata.dc.description.resumo: Estudos próximo a desembocadura do rio Tapajós, afluente do rio Amazonas, apontaram para a presença de espessos depósitos lamosos desde a foz adentrando a sua montante, que poderiam estar relacionados a uma influência significativa do rio Amazonas como regulador na dinâmica deste seu afluente. Este trabalho teve como objetivo investigar a distribuição geoquímica e as assinaturas isotópicas de Pb-Sr-Nd de sedimentos de fundo como indicadores de mistura e de proveniência, bem como auxiliar no entendimento da hidrodinâmica do baixo curso o rio Tapajós e sua interação com o rio Amazonas. Amostras de sedimentos de fundo foram coletadas no baixo curso do rio Tapajós, compreendendo a zona de confluência com o rio Amazonas, próximo ao município de Santarém. A coleta foi realizada com draga de Petersen, que permitiu uma amostragem de cerca de 10 cm de profundidade, correspondendo a alguns anos de deposição e possibilitando desconsiderar variações sazonais. Foram determinados os padrões texturais e mineralógicos e as composições geoquímicas e assinaturas isotópicas Pb-Sr-Nd, em amostra total dos sedimentos de fundo. As análises granulométricas e mineralógicas foram realizadas por difração a laser e difração de raio-X, respectivamente. A composição química foi determinada por dissolução total com uma combinação multi-ácida de HF-HNO3-HClO4 e HCl. As concentrações de elementos maiores e traços foram determinadas por Espectrometria de massa por Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-MS) em laboratório comercial. As análises isotópicas de Pb, Sr, Nd e Sm seguiram os protocolos analíticos do Laboratório de Geologia Isotópica – Pará-Iso da UFPA sendo realizada uma dissolução total, com mistura HNO3+HF seguida de HCl. A separação química e purificação dos elementos foram realizadas por cromatografia em resinas de troca iônica. As composições isotópicas foram determinadas com um espectrômetro de massa de fonte plasma - ICP-MS Thermo-Finnigan™ modelo Neptune. Os dados texturais dos sedimentos evidenciaram um padrão pouco homogêneo ao longo do curso do rio Tapajós com predomínio de areia fina, mas com presença significativa de amostras silte-argilosas. Os sedimentos dos setores Canal do Tapajós e Alter do Chão evidenciaram presença de caulinita e micas e naqueles dos setores de Santarém e Amazonas observou-se, além desses minerais, a presença de esmectita e feldspato. Elementos maiores e traço apresentaram teores constantes no curso mais alto do canal do rio Tapajós e teores variáveis e mais elevados na região de confluência com o Amazonas. Os teores de Zr e Hf mostraram um padrão linear e decrescente ao longo do rio a partir do alargamento do canal (ria) do rio Tapajós em direção a foz, o que pode estar relacionado à presença de zircão. Amostras do canal do rio Tapajós até o setor de Alter do Chão apresentaram razões isotópicas de Pb (19,67 < 206Pb/204Pb < 20,02; 15,87 < 207Pb/204Pb < 15,91) distintas daquelas mais baixas encontradas em amostras do rio Amazonas (18,84 < 206Pb/204Pb < 18,94; 207Pb/204Pb  15,67). Valores intermediários foram obtidos para amostras do setor de Santarém (19,02 < 206Pb/204Pb < 19,52; 15,68 < 207Pb/204Pb < 15,83), indicando que o aporte do rio Amazonas se limita à zona de confluência. Os sedimentos de fundo do canal do rio Tapajós apresentaram valores de ƐNd mais negativos (-21 < ƐNd < -19) e razões isotópicas de Sr mais radiogênicas (87Sr/86Sr  0,792), em relação aos sedimentos do rio Amazonas (ƐNd -9 e 0,712 < 87Sr/86Sr < 0,716). Os dados isotópicos de Nd e Sr também sugeriram uma influência do rio Amazonas sobre os sedimentos do rio Tapajós restrita à zona de confluência, no setor de Santarém. As assinaturas geoquímicas evidenciaram um padrão de fontes predominantemente félsicas compatível com a composição das principais unidades geológicas que compõem o substrato proterozoico da bacia de drenagem do rio Tapajós. Os valores de ƐNd e TDM e as razões 87Sr/86Sr do canal do rio Tapajós indicam uma proveniência dos sedimentos essencialmente pela erosão das unidades paleoproterozoicas da Província Tapajós (2,03 a 1,88 Ga) com contribuição de fontes proterozoicas um pouco mais jovens vindo das cabeceiras do rio Tapajós e seus afluentes (Província Rondônia-Juruena, 1,82-1,54 Ga). Por outro lado, Os valores de ƐNd e as razões 87Sr/86Sr dos sedimentos do rio Amazonas na região de confluência indicam uma forte contribuição dos Andes corroborando com dados isotópicos de material em suspensão do rio Solimões. A acumulação de grande quantidade de sedimentos lamosos no canal do Tapajós resulta da influência do rio Amazonas que retém a descarga deste seu afluente gerando condições favoráveis de deposição desses sedimentos mais finos estritamente oriundos do rio Tapajós. Os resultados sugerem que a contribuição do rio Tapajós para os sedimentos de fundo do rio Amazonas é insignificante. O estudo mostrou o potencial das assinaturas isotópicas de Pb, Sr e Nd em sedimentos de fundo para mensurar a influência do rio Amazonas neste seu afluente bem como para evidenciar processos de mistura entre diferentes sistemas fluviais.
Abstract: Studies near the mouth of the Tapajos river, a tributary of the Amazon River, pointed to the presence of thick muddy deposits from the mouth entering upstream, which could be related to a significant influence of the Amazon River as a regulator in the dynamics of its tributary. This study aimed to investigate the geochemical distribution and Pb-Sr-Nd isotopic signatures of bottom sediments as indicators of mixing and provenance, as well as to help in understanding the hydrodynamics of the lower course of the river Tapajos and its interaction with the Amazon river. Samples of bottom sediments were collected in lower course of the Tapajós River, comprising a zone of confluence with the Amazon River, near the city of Santarém. Data collection was performed with Petersen grab sampler, which allows a sampling of about 10 cm depth, corresponding to a few years of deposition and enabling disregard seasonal variations. Textural and mineralogical patterns as well as geochemical and Pb-Sr-Nd isotopic compositions were determined on whole sample. Particle size and mineralogical analyses were performed by laser diffraction and X-ray diffraction, respectively. The chemical composition was determined by dissolution with an combination of multi acid HF-HNO3-HCl and HClO4. Major and trace element contents were determined by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) in a commercial laboratory. Pb, Sr, Sm and Nd Isotopic analyses followed the analytical procedure of the Laboratório de Geologia Isotópica (Pará-Iso) at UFPA, which includes total dissolution with HNO3 + HF mixture followed by HCl. The chemical separation and element purification was performed by ion exchange chromatography. The isotopic compositions of Pb, Sr, Sm and Nd were determined on an Inductively coupled plasma mass spectrometer Thermo-Finnigan Neptune™. The textural data of sediment showed predominant fine sand pattern somewhat homogeneous throughout the course of the Tapajós river, with a significant presence of siltclay samples. Kaolinite and mica occur in the sediments from the upstream sectors (Tapajós Channel and Alter do Chão) and smectite and feldspar were observed in the sediments of lower sectors (Amazon and Santarem sectors), besides the presence of these former minerals. Major and trace elements showed constant concentration along the Tapajós channel sector and variables and higher contents downstream at the the confluence with the Amazon River. A linear and decreasing pattern in Zr and Hf contents was observed from the enlargement of the canal (ria) of the Tapajos river toward the confluence area, which may be related to detrital zircon abundance in the sediments. Samples from the Tapajós Channel and Alter do Chão sectors displayed Pb isotopic ratios (19,67 <206Pb/204Pb < 20,02; 15,87 <207Pb/204Pb < 15,91) distinct from those of Amazon River samples (18,84 <206Pb/204Pb < 18,94; 207Pb/204Pb  15,67). Intermediate values were obtained for samples of Santarém sector (19,02<206Pb/204Pb < 19,52; 15,68 <207Pb/204Pb <15,83), indicating that the contribution of the Amazon River is limited the confluence zone. The bottom sediments of the Tapajós River channel showed ƐNd values more negative (-21 < ƐNd < -19) and more radiogenic Sr isotopic signature (87Sr/86Sr  0,792) compared to sediments of the Santarém - Amazon river sectors (ƐNd -9 and 0,712 <87Sr/86Sr < 0,716). Nd and Sr isotopic data also indicated that the influence of the Amazon River on the Tapajós River sediments is restricted to the confluence zone. Geochemical signatures showed a pattern of predominantly felsic sources compatible with the composition of the main geological units that constitute the Proterozoic basement of the Tapajós drainage basin. ƐNd and TDM values and 87Sr/86Sr ratios of the sediments from the Tapajós channel sector indicate a provenance by erosion of Paleoproterozoic units of the Tapajós province (1.88 to 2.03 Ga) with a contribution from slightly younger Proterozoic sources coming from the headwaters of the Tapajós River and tributaries (Rondônia- Juruena Province, 1.54 to 1.82 Ga). On the other hand, ƐNd values and87Sr/86Sr ratios of the sediments of the Amazon River in the confluence area indicate a strong Andean contribution, in good agreement with isotopic signature of suspended material of the Solimões River. The accumulation of large amounts of muddy sediments in the Tapajós channel results from the influence of the Amazon River that retains its tributary discharge generating favorable conditions for deposition of sediments strictly derived from the Tapajós river. The results of this work suggest that the contribution of the Tapajós river to the bottom sediments of the Amazon River is insignificant. The study showed the potential of Pb, Sr and Nd isotopic signatures of bottom sediments to establish the influence of the Amazon River on its tributary and to investigate mixing processes between different river systems.
Keywords: Sedimentos de Fundo
Isótopos radiogênicos Sr, Pb, Nd
Rio Tapajós
Metais pesados
Isótopos
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: GEOQUÍMICA E PETROLOGIA
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: GEOCRONOLOGIA E GEOQUÍMICA ISOTÓPICA
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::GEOQUIMICA
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
metadata.dc.publisher.initials: UFPA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Geociências
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.source: 1 CD-ROM
Appears in Collections:Dissertações em Geologia e Geoquímica (Mestrado) - PPGG/IG

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Dissertacao_InfluenciaRioAmazonas.pdf3,9 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons