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A capa carbonática marinoana do Sul do Cráton Amazônico: multiproxies aplicados na reconstituição paleoceanográfica e geobiológica do início do Ediacarano.
(Universidade Federal do Pará, 2024-08-30) SANTOS, Renan Fernandes dos; SANSJOFRE, Pierre; NOGUEIRA, Afonso César Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/8867836268820998
A extensa deglaciação pós Marinoano (~650-635Ma), associada ao evento Snowball Earth, induziu alterações profundas na química dos oceanos, registradas em sucessões de capa carbonática distribuídas globalmente. Estes eventos desencadearam grandes alterações paleoceanográficos, principalmente pelos efeitos da eustasia glacial (nível do mar global), ajuste glacioisostático (GIA) e ice gravity, e expansão térmica dos oceanos em condições de efeito estufa, impactando o nível relativo do mar. A rápida deglaciação causou uma estratificação de densidade estável com condições geoquímicas complexas, composta por águas profundas hipersalinas e uma camada superficial de água de degelo. A escala de tempo para a desestratificação oceânica varia de dezenas de milhares a milhares de anos. A capa carbonática Puga (~635 Ma), relacionados ao contexto dos depósitos basais da bacia Araras-Alto Paraguai no sul do Cráton Amazônico, é revisitado nas seções clássicas de Tangará da Serra e Mirassol d'Oeste, no Estado de Mato Grosso. Esta sucessão exemplifica esse fenômeno paleoceanográficos pós-Marinoano, e é um dos melhores registros para avaliar os eventos de supersaturação sob condições de GIA e transgressão que controlaram o espaço de acomodação no sul do Cráton Amazônico. Dados sedimentológicos e estratigráficos foram integrados com novos dados paleoceanográficos e paleoredox, combinados com resultados diagenéticos, cristalográficos, geoquímicos (principalmente elementos terras raras e metais traços) e isotópicos (87Sr/86Sr, εNd(t), δ13C δ18O, Sm/Nd) em rocha total são fornecidos para a sequência de capa carbonática Puga. A sucessão de capa carbonática Puga ocorre com aproximadamente 90 metros, sendo os 10 primeiros metros composto por depósitos glaciomarinho, diamictitos e dropstones, da Formação Puga, a capa dolomitica, Formação Mirassol d´Oeste, aproximadamente 40 metros, está em contato direto e apresenta evidencias de deformações sinsedimentar na base, é compostos principalmente por: 1) Ds - doloboundstones estratiforme com pseudomorfo de gipso: 2) Dd - doloboundstones dômicos com estruturas tubulares, essa associação de fácies é interpretadas como uma plataforma rasa com intensa atividade microbiana. A porção superior da capa dolomitica é composta por 1) Dp - dolomudstone/dolopackstone peloidal com laminações paralelas ao plano, 2) Dq -dolograinstones/dolomudstone peloidal com laminações quasi-planar e truncamento de baixo ângulo, essa associação é interpretada como plataforma rasa influenciada por onda. A capa calcária (50 m de espessura da Formação Guia) recobre de forma concordante os depósitos de capa dolomitica, o contato é uma camada com espessuras descontínua de marga dolomítica e calcário com leques de cristais de calcita (pseudomorfo de aragonita) intercalados com calcário com megaripples. A associação de fácies da capa calcária indica um ambiente moderadamente profundo dominado por ação de ondas e tempestades que passam para uma plataforma profunda supersaturada com CaCO3. A mineralogia destes depósitos carbonáticos marinhos tem sido um fator crucial na restrição da composição dos oceanos durante a transgressão pós-Marinoana. Desta forma, as restrições diagenéticas, são uma etapa prévia crucial para demonstrar os impactos dos fluidos pós-deposicionais. Um estudo diagenético de alta resolução foi conduzido nestes depósitos, demonstrando maior influência dos processos sin/eodiagenéticos, indicados tanto nos padrões mineralógicos, quanto nos cristalográficos e texturais. O principal processo registrado é a dolomitização, que ocorre em pelo menos duas etapas principais, dolomitas si deposicionais e dolomitas de soterramento raso. Além disso, os testes geoquímicos e isotópicos aplicados neste estudo, corroboram a interpretação da preservação dos sinais sindeposicionais. Os padrões de elementos terras raras + ítrio no carbonato de capa de Puga oferecem insights sobre as condições marinhas pós-Snowball Earth. As baixas razões Y/Ho > 36 na capa dolomitica sugerem mistura de água de degelo com água do mar, no entanto a base registra altos valores da razão Y/Ho de até 70, e anomalias de Eu/Eu* até 3, indicam ressurgência de água do mar hipersalina com interação de fluido hidrotermal (vents), corroborando com a interpretação de que a capa dolomitica precipitou durante o processo de desestratificação dos oceanos. As composições isotópicas de Nd radiogênico, combinadas com outros proxies como δ13C e 87Sr/86Sr, indicou a influência de contribuições continentais e marinhas durante a precipitação do carbonato de capa de Puga. O sistema isotópico de Nd, menos suscetível a trocas diagenéticas, revelou assinaturas distintas de massas de água e intenso intemperismo do Cráton Amazônico durante a deglaciação, conforme indicado pelas tendências geoquímicas, ex. Y/Ho, e valores de 87Sr/86Sr, εNd(t), δ13C. Os nossos dados de 87Sr/86Sr na capa dolomitica variam de 0.7264 a 0.7084, e esses valores são mais altos do que os valores de 87Sr/86Sr pré e pós-glaciais da água do mar. A associação de valores de 87Sr/86Sr mais radiogênico com os valores de εNd(t) menos radiogênico, similares aos encontrados nos diamictitos, reforça a conexão com a contribuição do intemperismo continental na água de degelo. Esta abordagem multiproxies reconcilia-se com o modelo anterior de precipitação rápida de carbonato de capeamento, seguindo a escala de tempo de curto prazo para a desestratificação do oceano. Os dados de metais traços redoxsensíveis, U, Mo, V, Ni, Cu, P e isótopos de δ13C indicaram condições paleoredox e paleoprodutividade durante a transgressão pós-glacial. A capa dolomitica precipitou em condições oxigenadas com extensa contribuição das comunidades microbianas, passando para condições predominantemente disóxicas com ação de ondas na última fase de deposição na plataforma dolomitica. O aprofundamento das regiões costeiras relacionado ao aumento abrupto do nível do mar, que levou à modificação do ciclo biogeoquímico. Nossos dados demonstram uma relação direta da produção de oxigênio e a rápida colonização das comunidades microbianas. A rápida elevação do nível do mar interrompeu a precipitação disseminada de dolomita, à medida que íons de Mg se dispersaram, levando à substituição de plataformas dolomíticas por mares supersaturados em CaCO3. Além disso, os dados geoquímicos demonstram um baixo conteúdo de siliciclástico na capa dolomitica, coerente com o modelo de fome de siliciclástico, e o aumento abrupto nestes depósitos, coincide com evolução das condições paleoceanográficas, declínio das comunidades microbianas, predomínio de condições disóxicas e mudança da fábrica carbonática. Durante a transição Criogeniano-Ediacarano processos sedimentares e geoquímicos anômalos geraram uma das mais complexas perturbações paleoambientais no ciclo biogeoquímico associadas a transição Icehouse-Grenhouse. A análise de cenários pré-cambrianos no Cráton Amazônico, desvendando os climas extremos, lança uma luz crítica sobre a proliferação de vida em condições extremas e tem fortes implicações para a compreensão de outras superfícies planetárias.
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Geoquímica isotópica Sr-Nd-Pb na capa carbonática marinoana de Tangará da Serra - MT.
(Universidade Federal do Pará, 2023-11-25) SOUZA, Nayra Michelly das Chagas; MILHOMEM NETO, João Marinho; http://lattes.cnpq.br/6010783520758482
O Neoproterozoico é um período marcado por grandes eventos de mudanças climáticas globais, onde ocorreu a glaciação Marinoana (645 a 635 Ma), na transição do Criogeniano para o Ediacarano. No cenário pós-glacial, capas carbonáticas são encontradas sistematicamente sobre diamictitos tendo sido depositadas imediatamente após esses sedimentos glaciais. As capas carbonáticas existentes em diversas partes do mundo são de grande interesse pois fornecem informações sobre condições paleoambientais e paleoclimáticas para a precipitação de carbonatos, podendo-se chegar à composição da água do mar na época da deposição destes, em períodos de grandes perturbações dos oceanos. Na borda sul do Cráton Amazônico, a Formação Mirassol d'Oeste e a Formação Guia constituem a capa carbonática marinoana do Grupo Araras. Na mina Calcário Tangará (Tangará da Serra – MT), essas formações são compostas de depósitos de dolomita de plataforma moderadamente profunda (Formação Mirassol d'Oeste) cobertos por calcários e folhelhos betuminosos de plataforma profunda saturada de CaCO3 (Formação Guia), que se sobrepõem aos diamictitos da Formação Puga. Foram utilizadas onze amostras localizadas na parte média e superior do perfil (de 45m a 65m), com os métodos de geocronologia Pb-Pb por espectrometria de massa ICP-MS Neptune, geoquímica isotópica do Sr por lixiviação sequencial em espectrômetro de massa TIMS MAT-262, e geoquímica isotópica Sm-Nd por dissolução total da fase carbonática em espectrômetro de massa ICP-MS Neptune. Os dados geocronológicos Pb-Pb para a Formação Guia confirmaram a idade Marinoana para deposição da camada carbonática, com 622 ± 30 Ma, a qual se encontra em conformidade com trabalhos anteriores. Em relação às composições isotópicas de Sr na base de tal Formação, estas forneceram razão 87Sr/86Sr de 0,7071 – 0,7073 nos carbonatos, as quais estão dentre os valores mais baixos encontrados no mundo para capas marinoanas. Para a porção superior da Formação Guia, foram encontrados valores mais elevados (0,70702 ± 00014 a 0,70769 ± 000012; 2σ), os quais se encontram em concordância com a base desta Formação e com outras capas carbonáticas marinoanas ao redor do mundo. Globalmente, este aumento abrupto da composição isotópica de Sr é também observado nas diversas capas carbonáticas marinoanas, variando de 0,7070 a 0,7086. As idades-modelo Nd-TDM apresentaram-se entre 1,85 e 2,54 Ga, com valores de ԐNd(635Ma) variando de -11,1 a -4,7, porém sem que haja uma tendência crescente ou decrescente. As metodologias auxiliares consistiram na identificação da composição mineralógica, através da petrografia no microscópio óptico para a fase carbonática, da difração de Raios-X para a fase siliciclástica, e da quantificação do material siliciclástico, os quais confirmaram a presença de material terrígeno (quartzo, feldspato e mica) nos carbonatos da Formação Guia em diferentes proporções nas amostras (de 5,9% a 19,8%). Foram observados também na petrografia alguns aspectos diagenéticos, como dolomitização e substituição dos leques de aragonita por calcita. As variações da composição isotópica de Sr e Nd podem refletir mudança rápida da composição isotópica da água do mar, possivelmente relacionada ao influxo continental, com a incorporação de tais elementos durante a diagênese. As idades-modelo Nd-TDM dos carbonatos da Formação Guia são comparáveis às da crosta continental encontrada em rochas das províncias paleoproterozoicas do Cráton Amazônico, que forma o embasamento do Grupo Araras. Os valores negativos de ԐNd(635Ma) provavelmente indicam a presença de Nd de material suspenso transportado do continente para a água do mar de onde precipitaram os carbonatos. Assim como para o Sr, as variações aleatórias de Nd-TDM e ԐNd sugerem mudanças importantes e rápidas na contribuição continental para os oceanos pós-marinoanos.
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Paleoambiente e evolução dos estromatólitos gigantes da capa carbonática marinoana do Cráton Amazônico, Tangará da Serra-MT
(Universidade Federal do Pará, 2020-03-10) SANTOS, Renan Fernandes dos; NOGUEIRA, Afonso César Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/8867836268820998
Estromatólitos dômicos gigantes, associados a estruturas tubulares, são registrados pela pri- meira vez na sequência de capa carbonática Puga, no sudeste do Cráton Amazônico, região de Tangará da Serra, Brasil. Os mounds gigantes bem preservados com cúpulas dômicas indivi- dualizadas, com expressivo relevo sinóptico, métrico a decamétrico atingem cerca de 12 m de diâmetro e até 10 m de altura, formando um biostroma lateralmente contínuo por aproxima- damente 200 m. Este trabalho teve como objetivo descrever e atestar sua biogenicidade a ocorrência de estromatólitos gigantes na sequência de capa Carbonática Puga, levando em consideração seus aspectos macro, meso e microscópicos e determinar a relação estratigráfica das fácies: biogênicas, formada por processos de organomineralização, sejam eles bioinduzi- dos ou bioinfluênciados com as demais fácies inorgânicas, originadas por precipitação e/ou processos sedimentares (mecânicos) e por fim propor um modelo evolutivo para os giant stromatolites com as demais fácies, fornecendo novas inferências para a hidrodinâmica do mar epicontinental, do SE do cráton amazônico. O começo do Ediacarano é marcado por ma- res epicontinentais, rasos e estratificados, formados por águas hipersalinas e densas, contras- tando com as águas de degelo, leves e ricas em nutrientes. A origem dos estromatólitos gigan- tes é produto de uma soma de fatores paleoambientais anômalos, ocorridos após a glaciação Marinoana (635Ma).O substrato de diamicton foi colonizado por comunidades microbianas extremorfilas, halofilas, em águas hipersalinas com pouca ou nenhuma influência direta de processos hidrodinâmicos, formando estromatólitos estratiformes com cimento de pseudo- morfos de gipsita. Com o avanço das condições de greenhouse, ocorre uma contínua geração do espaço de acomodação, ocasionada pela elevação do nível do mar, influenciada pela trans- gressão sin-deglacial e pelo ajuste glacioisotatíco (GIA) que ocasionou soerguimento da zona costeira e a mistura das águas. A mistura das águas foi essencial para os desenvolvimentos das esteiras microbianas, pois a água de degelo, rica em nutrientes, produto do intenso intem- perismo pós-glacial condicionando um aumento da alcalinidade e de elementos essenciais para a proliferação de comunidades microbianas. As comunidades microbianas desenvolve- ram-se incialmente em equilíbrio com a constante migração da zona fótica, ocasionada pelo gradual aumento do nível do mar. Com o fim da influência do GIA o espaço de acomodação passa a ser controlado apenas pela transgressão pós-glacial, acarretando uma maior influência nos processos hidrodinâmicos, registrado no expressivo relevo sinóptico. A soma destas con- dições teria propiciado o desenvolvimento de comunidades microbianas que viriam a se tornar mounds estromatolíticos gigantes, com relevo sinóptico métrico a decamétrico. O constante 8 aumento de energia, acarretaria o retrabalhamentos das esteiras microbianas, gerando macro- peloides. O registro demonstra uma alternância de lâminas de macropeloides e estromatolíti- cas, o que sugere que em momentos de estabilização, havia uma tentativa de colonização das comunidades microbianas. O declínio dos estromatólitos gigantes, no sudeste do Cráton Amazônico, estaria relacionado ao auge das condições de greenhouse, com um aumento da influência da transgressão pós-glacial que condicionaria uma entrada maciça de siliciclásticos, promovendo o soterramento das comunidades microbianas e o súbito aumento do nível do mar. Assim, os estratos estromatolíticos foram sucedidos por uma fábrica calcária, induzidas principalmente por processos inorgânicos, em um mar saturado em CaCO3.
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Paleoambiente e quimioestratigrafia da Formação Serra do Quilombo, Neoproterozóico da Faixa Paraguai Norte, regiões de Cáceres e Nobres (MT)
(Universidade Federal do Pará, 2012-05-03) MILHOMEM NETO, João Marinho; NOGUEIRA, Afonso César Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/8867836268820998; MACAMBIRA, Moacir José Buenano; http://lattes.cnpq.br/8489178778254136
Após a última glaciação criogeniana (ca. 635 Ma), extensas plataformas carbonáticas desenvolveram-se sobre diversas regiões cratônicas da Terra. Apesar da intensa dolomitização de parte desses depósitos, muitos dos processos sedimentares e paleoceanográficos podem ainda ser resgatados, contribuindo no entendimento do paleoambiente e da composição isotópica da água do mar durante o Neoproterozóico. Um dos exemplos mais importantes deste período no Brasil é a Formação Serra do Quilombo, pertencente à porção superior do Grupo Araras, no segmento norte da Faixa Paraguai, sul do Cráton Amazônico. Esta unidade tem sido interpretada, em sua seção-tipo na região de Cáceres, estado do Mato Grosso, como representante de depósitos de plataforma moderadamente rasa a profunda influenciada por sismos e tempestades. A análise de fácies e estratigráfica, em combinação com dados de isótopos de C, O e Sr nas regiões de Cáceres (seção-tipo) e Nobres, permitiu reavaliar e ampliar estas interpretações paleoambientais e paleoceanográficas, visando à construção de um arcabouço quimioestratigráfico para a unidade. A sucessão estudada possui aproximadamente 140 m de espessura e inclui a Formação Serra do Quilombo e seus contatos com unidades adjacentes, a Formação Guia na base e Formação Nobres, no topo. Nessa sucessão foram descritas 5 fácies deposicionais que correspondem a dolomito fino laminado rico em matéria orgânica (Dl), dolomito fino maciço a laminado (Dml), dolomito arenoso com estratificação cruzada hummocky/swaley associada com estratificação plano-paralela (DAh), dolomito arenoso/oolítico com laminações produzidas por ondas (DAl) e brecha dolomítica com matriz (BDm). As fácies sedimentares foram agrupadas em duas associações de fácies (AF) que indicam ambientes de plataforma carbonática moderadamente profunda (AF1: Dm e Dl) e face litorânea influenciada por tempestades (AF2: DAh, DAl e BDm). A Formação Serra do Quilombo compõe uma sucessão de raseamento ascendente (shallowing upward), que representa o registro progradante de um trato de sistema de mar alto, em um contexto de rampa carbonática homoclinal instalada no sul do Cráton Amazônico durante o Ediacarano. As análises de C e O foram realizadas em 141 amostras (dentre calcários e dolomitos finos, dolomitos arenosos/oolíticos, além de clastos, cimento e matriz de brechas dolomíticas), das quais, 6 foram também selecionadas para análises de Sr. Estudos de elementos maiores (Ca, Mg e Fe) e traços (Rb, Sr e Mn), realizados em 20 amostras, auxiliaram na seleção daquelas para análise isotópica de Sr e na avaliação da natureza primária do sinal isotópico dos carbonatos estudados. Os valores de δ13C, interpretados como representativos da água do mar original, apresentam uma tendência que varia desde negativa, em torno de -2‰, na base da sucessão (Formação Guia), até composições enriquecidas de δ13C em direção ao topo da sucessão estudada, atingindo valores acima de 0‰. A seção-tipo da Formação Serra do Quilombo apresenta uma curva homogênea de isótopos de C, com valores de δ13C em torno de 0‰, o que permite sua perfeita correlação com outras sucessões como, por exemplo, sua seção de referencia em Nobres, distante cerca de 200 km. As razões 87Sr/86Sr seguem a tendência geral dos isótopos de C, com valores crescentes em direção ao topo da sucessão, variando de 0,7077 até 0,7083, diretamente relacionados com o raseamento dos ambientes e o consequente influxo de grãos siliciclásticos registrado na porção superior da unidade (AF2). Os dados de δ13C e δ18O obtidos para as brechas dolomíticas com matriz (BDm) indicam, em geral, uma similaridade entre o sinal isotópico, tanto da matriz quanto dos clastos, sugerindo sua natureza primária e sindeposicional. Por outro lado, para as brechas dolomíticas cimentadas, os valores obtidos para os cimentos de dolomita espática indicam menores valores de δ13C e, notadamente, de δ18O em relação aos clastos, sugerindo que sua origem é secundária, provavelmente resultante da interação com águas meteóricas ou fluidos hidrotermais durante o processo de formação das brechas. A implantação de uma plataforma carbonática moderadamente profunda a rasa com padrões isotópicos de C tendendo a valores positivos, distiguem-se dos depósitos pós-glaciais da base do Grupo Araras, com valores de C fortemente negativos, e podem representar o restabelecimento das condições normais de sedimentação. Da mesma forma, a tendência crescente da razão isotópica de Sr indica o aumento do influxo continental num cenário já completamente desprovido da influência glacial (Snowball/slushball Earth hypothesis). Os valores de Sr apontam idade ediacarana, entre 560 e 580 Ma, para a deposição da Formação Serra do Quilombo.
Acesso aberto (Open Access)
A seção-tipo da Formação Serra do Quilombo, Grupo Araras, Neoproterozoico da Faixa Paraguai Norte, Mato Grosso
(2013-06) MILHOMEM NETO, João Marinho; NOGUEIRA, Afonso César Rodrigues; MACAMBIRA, Moacir José Buenano
Após a última glaciação criogeniana (ca. 635 Ma), extensas plataformas carbonáticas desenvolveram-se sobre diversas regiões cratônicas da Terra e, apesar da intensa dolomitização desses depósitos, muitas informações paleoambientais e paleoceanográficas estão preservadas. Um dos exemplos mais importantes deste período no Brasil são os dolomitos da Formação Serra do Quilombo, pertencente à porção superior do Grupo Araras, no segmento norte da Faixa Paraguai, sul do Cráton Amazônico. A reavaliação estratigráfica da seção-tipo da formação e de uma seção de referência na região de Nobres, com base na análise de fácies e estratigráfica, permitiu ampliar as interpretações paleoambientais e elaborar um modelo deposicional. A sucessão estudada, de 140 m de espessura, inclui a Formação Serra do Quilombo em contato basal brusco com os calcários da Formação Guia e a passagem gradual para os dolomitos arenosos da Formação Nobres, no topo. A Formação Serra do Quilombo representa um megaciclo de raseamento ascendente, constituído por duas associações de fácies: 1) plataforma carbonática profunda à moderadamente rasa, composta por um dolomito fino laminado rico em matéria orgânica e outro maciço a laminado; e 2) face litorânea influenciada por tempestades, constituída por dolomito arenoso com estratificação cruzada hummocky/swaley associada com estratificação plano-paralela, dolomito arenoso/oolítico com laminações produzidas por ondas e brecha dolomítica com matriz. A Formação Serra do Quilombo representa o registro progradante de um trato do sistema de mar alto, em um contexto de rampa carbonática homoclinal instalada no sul do Cráton Amazônico durante o Ediacarano.