UFRJ
Rio de Janeiro
2010
Análise da Matéria Orgânica Particulada de Sedimentos
Quaternários do Testemunho Peró I, Cabo Frio, Rio de Janeiro,
Brasil
Dissertação de Mestrado (Geologia)
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Rio de Janeiro
2010
Análise da Matéria Orgânica Particulada de Sedimentos
Quaternários do Testemunho Peró I, Cabo Frio,
Rio de Janeiro, Brasil
UFRJ
Rio de Janeiro Novembro 2010
Taísa Camila Silveira de Souza
Análise da Matéria Orgânica Particulada de Sedimentos Quaternários do Testemunho Peró I, Cabo Frio, RJ - Brasil
Dissertação de Mestrado submetida ao
Programa de Pós-graduação em
Geologia, Instituto de Geociências, da Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ, como requisito necessário à obtenção do grau de Mestre em Ciências (Geologia).
Área de concentração: Paleontologia e Estratigrafia Orientador (es):
Marcelo de Araujo Carvalho João Wagner de Alencar Castro
SOUZA, Taísa Camila Silveira
Análise da Matéria Orgânica Particulada de Sedimentos Quaternários do Testemunho Peró I, Cabo Frio, RJ - Brasil / Taísa Camila Silveira de Souza Rio de
Janeiro: UFRJ / IGeo, 2010.
52 fls., 4 estampas, 2 apêndices; 30cm
Dissertação (Mestrado em Geologia) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Geociências, Programa de Pós-graduação em Geologia, 2010.
Orientador(es): Marcelo de Araujo Carvalho, João Wagner de Alencar Castro
1. Geologia. 2. Paleontologia e Estratigrafia – Dissertação de Mestrado. I. Marcelo de Araujo Carvalho & João Wagner de Alencar Castro II. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Geociências, Programa de Pós-graduação em Geologia. III. Análise da Matéria Orgânica Particulada de Sedimentos Quaternários do Testemunho Peró I, Cabo Frio, RJ - Brasil.
Taísa Camila Silveira de Souza
Análise da Matéria Orgânica Particulada de Sedimentos
Quaternários do Testemunho Peró I, Cabo Frio, Rio de Janeiro,
Brasil
Dissertação de Mestrado submetida ao
Programa de Pós-graduação em
Geologia, Instituto de Geociências, da Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ, como requisito necessário à obtenção do grau de Mestre em Ciências (Geologia).
Área de concentração: Paleontologia e Estratigrafia Orientador (es):
Marcelo de Araujo Carvalho João Wagner de Alencar Castro Aprovada em: 03/11/2010
Por:
_____________________________________ Presidente: Maria Dolores Wanderley
(UFRJ)
_____________________________________ João Graciano Mendonça Filho
(UFRJ)
_____________________________________ Fábio Ferreira Dias
Dedico este trabalho ao meu filho George Amir, ao meu marido Rodrigo e
aos meus pais Jacira e Jorge.
Agradecimentos
Agradeço a todos que viabilizaram de alguma forma o bom desenvolvimento desta dissertação, em principal aos meus orientadores Marcelo de Araujo Carvalho e João Wagner de Alencar Castro.
Agradeço a Fábio Ferreira Dias pelo trabalho que desenvolveu na área o qual serviu como base para o desenvolvimento desta dissertação e também pelo auxílio e direcionamento em horas de dificuldade.
Agradeço também aos professores e funcionários do Instituto de Geociências – UFRJ.
Aos amigos do LAPAV meus sinceros agradecimentos pela ajuda e compreensão em todas as horas, em especial a Aline Freitas, Luciana Witovisk, Luciano Gandin, Luiz Henrique, Monika Crud e Viviane Segundo por discussões e idéias pertinentes ao trabalho.
RESUMO
Souza, Taísa C. S. Análise da Matéria Orgânica Particulada de Sedimentos Quaternários do Testemunho Peró I, Cabo Frio, Rio de Janeiro, Brasil. Rio de Janeiro, Ano 2010, 65 fls. Dissertação (Mestrado em Geologia) – Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010.
A análise da matéria orgânica de sedimentos quaternários advindos da planície costeira do Peró foi realizada com o objetivo de contribuir para as interpretações das variações do nível relativo do mar, assim como, traçar uma interpretação paleoambiental que seja agregada a interpretações sedimentológicas anteriores. O testemunho de 2,50m, coletado na planície costeira da praia do Peró, foi datado com cerca de 6.650 anos cal AP por métodos radiocarbônicos. Quarenta amostras foram preparadas pelo método não oxidativo padrão de palinofácies. Trezentas partículas foram contabilizadas, qualificadas e quantificadas. Os números obtidos foram transformados em percentual e normalizados para a melhor observação das partículas pormenorizadas pelo número total apresentados pelos fitoclastos. Houve a apreciação dos três grupos da matéria orgânica: Fitoclastos, Palinomorfos e Matéria Orgânica Amorfa (MOA). Em geral, o grupo dos fitoclastos se apresentou em maior número ao longo do testemunho sendo 73,2% do total da matéria orgânica da seção, seguido por 18,6% de MOA e 8,2% de palinomorfos. De acordo com os métodos estatísticos (modo-R), foram determinadas cinco palinofácies (Pf1-Pf5) que possibilitaram a identificação de cinco intervalos (modo-Q). A seção pôde ser separada em duas fases: a primeira, basal com influência marinha, atestada pela presença de palinomorfos marinhos como palinoforaminíferos e dinoflagelados, e outra fase quase totalmente continental e entrada de sedimentos marinhos por ondas de tempestade. O paleoambiente sugerido pela análise das palinofácies mostra que na base da seção o ambiente era lagunar, formado após transgressões marinhas e progressivamente este ambiente foi colmatado transformando-se em um ambiente estritamente continental.
Abstract
Souza, Taísa Camila Silveira. Particulate Organic Matter Analyses of Quaternary Sediments of the Peró I Core, Cabo Frio, Rio de Janeiro, Brazil. Rio de Janeiro, Ano 2010, 65 fls. Dissertação (Mestrado em Geologia) – Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010.
The particulate organic matter analyses of the sediments from the Peró I core was carried out to aims to the interpretation of relative sea level changes, hence changes in the paleoenvironments. The core of 2.5m, sampled in the coastal plain of Peró beach, Cabo Frio-RJ. The core was dated about 6.450 years cal BP using radiocarbons methods. Forty samples were prepared for the standard method for palynofacies (non-oxidative), where, three hundred particles of the particulate organic matter were classified and counted for each sample. Statistical methods were used to obtain associations of the particulate organic matter (cluster analysis, R-mode) and intervals (Q-mode). The three main groups of particulate organic matter were identified: phytoclasts, amorphous organic matter (AOM) and palynomorphs. The section shows a predominance of phytoclasts (73,2%), following by AOM (18,6%) and palynomorphs (8,2%). Five palynofacies were determined (Pf1-Pf5) and their stratigraphical distribution indicated five intervals. The section was divided into two phases: the first a basal with marine influence (Interval 1-Interval 4A), being the largest in the intervals 1 and 2. The second phase is almost totally continental, with incipient marine influence, probably due to events of storms. Based on palynofacies distribution, the base of the Peró I core is interpreted as a lagoon environment originated after transgressive events. The progressive regression and increase of terrigineous input changed the environment for an area strictly continental.
Quadros
Quadro 1. Classificação dos grupos e subgrupos da matéria orgânica Tyson, 1995; Carvalho, 2001, Mendonça Filho et al., 2002; Laplace et al., (2010). .... 18 Quadro 2. Valores médios percentuais grupos principais da matéria orgânica presentes nos intervalos... 40
Lista de figuras
Figura 1. Mapa de localização Praia do Peró, Cabo Frio – RJ. Sistema UTM,
SAD 69, Fuso 23 (fonte: Dias, 2009). ... 3 Figura 2. Mapa geológico da região de Búzios e Cabo Frio. Fonte: Schmitt (2001). ... 6 Figura 3 Perfil litológico Peró I (Dias, 2009) ... 10 Figura 4. Detalhe do fragmento do tronco carbonizado (Dias, 2009). ... 11 Figura 5. Detalhe das conchas inteiras e fragmentadas encontradas no nível de conchas a 80cm (Dias, 2009). ... 11 Figura 6. Distribuição dos constituintes orgânicos nos ambientes deposicionais (Jones 2004). ... 31 Figura 7. Distribuição estratigráfica dos três principais grupos da matéria orgânica particulada. Observar a escala. ... 33 Figura 8. Análise de agrupamento (Modo R) mostrando as cinco palinofácies identificadas. ... 35 Figura 9. Distribuição estratigráfica das palinofácies registrada no presente estudo ... 38 Figura 10. Dendrograma two-way mostrando grupos de amostras e de matéria orgânica particulada do testemunho Peró I. Abundância relativa percentual dos componentes orgânicos é mostrada na legenda... 39 Figura 11. Reconstituição paleoambiental correspondente aos intervalos 1 e 2 correspondente ao período de 6447 a 5124 anos AP (adaptado de Dias, 2009). ... 40 Figura 12. Curva média de variação do nível relativo do mar na região de Cabo Frio proposta por Dias (2009) plotada em relação aos intervalos identificados neste trabalho. Pontos amarelos valores das cotas (modificados de Dias, 2009). ... 41 Figura 13. Reconstituição paleoambiental correspondente ao Intervalo 3 (adaptado de Dias,2009). ... 42 Figura 14: Reconstituição paleoambiental correspondente ao Intervalo 4 (adaptado de Dias, 2009). ... 44 Figura 15: Reconstituição paleoambiental correspondente ao Intervalo 5 (adaptado de Dias, 2009). ... 45
Siglas
AP – antes do presente Cal – Calibrados
HCl – Ácido Clorídrico HF – Ácido Fluorídrico
MOA – Matéria Orgânica Amorfa MOP - Matéria Orgânica Particulada RJ - Rio de Janeiro
SUMÁRIO Agradecimentos ... vi Resumo ...vii Abstract ...viii Quadros ...ix Lista de figuras... x Siglas ... xi 1 INTRODUÇÃO ...1 1.1 Objetivos Gerais... 2 1.1.1 Objetivos específicos... 2 2 ÁREA DE ESTUDO... 3 2.1 Características Geológicas... 4
2.2 Campo de Dunas do Peró... 6
3 CONCEITOS DE MATÉRIA ORGÂNICA E PALINOFÁCIES ...8
4 MATERIAL & MÉTODOS DE ESTUDO ... 10
4.1 Testemunho Peró I... 10
4.2 Preparação das Amostras... 12
4.3 Análise de Palinofácies ... 13
4.3.1 Métodos Ópticos... 14
3.3 Obtenção de Dados ... 15
4.4.1 Contagem dos Componentes Orgânicos Particulados... 15
4.5 Tratamento de Dados... 16
4.5.1 Análises de Agrupamento ... 16
5. CLASSIFICAÇÃO E DEFINIÇÃO DOS COMPONENTES ORGÂNICOS PARTICULADOS ... 17
5.1 Classificação da Matéria Orgânica ...17
5.1.1 Fitoclastos ... 19
5.1.2 Palinomorfos ... 21
5.1.3 Matéria Orgânica Amorfa ...24
6 DISTRIBUIÇÃO GERAL DOS GRUPOS DOS COMPONENTES DA MATÉRIA ORGÂNICA ... 25
6.2 Palinomorfos ... 28
6.3 Matéria Orgânica Amorfa ... 30
7. RESULTADOS ... 32
7.1 Palinofácies ... 34
8. DESCRIÇÕES DAS PALINOFÁCIES...36
9. INTERPRETAÇÃO DA HISTÓRIA DEPOSICIONAL ... 37
9.1 Intervalos Deposicionais ... 37
10. CONCLUSÕES...46
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ...47
APÊNDICE A – Tabelas ...53
1. INTRODUÇÃO
O histórico geológico da Região dos Lagos vem sendo estudado por vários autores, porém o entendimento da evolução quaternária da região, fortemente influenciada pelas variações do nível do mar, ainda é incipiente. Dados geológicos apontam que os sistemas lagunares da região de Cabo Frio, foram formados por confluência de fenômenos sedimentares e meteorológicos, onde o regime de ventos e a ressurgência proporcionam a formação de lagoas carbonáticas hipersalinas, remetendo a um clima semi-árido.
O tema tratado nesta pesquisa tem como base estudos anteriores, desenvolvidos por Castro et al., (e.g. 2003; 2009:1, 2009:2), Dias (2007; 2009) e Dias et al., (2009; 2010). Uma curva de variação relativa do nível do mar para os últimos 7.000 anos AP para a região do Cabo Frio foi estabelecida por estes autores através de análises sedimentológicas e datação de marcadores ambientais como cracas, vermitídeos, conchas de moluscos e fragmentos de troncos carbonizados.
A análise da matéria orgânica particulada é desenvolvida por meio da caracterização qualitativa e quantitativa da matéria orgânica contida nos
sedimentos e nas rochas sedimentares (Tyson, 1995). O estudo da matéria
orgânica particulada contida nos sedimentos provenientes das áreas costeiras vem sendo bastante utilizado para o reconhecimento da história evolutiva sedimentar da linha de costa para algumas regiões.
É a primeira vez que este elemento de estudo está sendo empregado na região de Cabo Frio com a finalidade de identificar os paleoambientes, bem como, contribuir para questões referentes à variação relativa do nível do mar.
A utilização de métodos estatísticos (modo-Q e modo-R) deu suporte na caracterização de diferentes paleoambientes e também, um conhecimento específico de como a variação do nível do mar atuou no ambiente estudado.
O presente estudo objetivou a caracterização da matéria orgânica particulada contida nas amostras do testemunho coletado na planície costeira da praia do Peró, seguido da associação aos estudos sedimentológicos desenvolvido por Dias (2009) que propôs em seu trabalho uma curva de nível relativo do mar holocênica para o município de Cabo Frio.
1.1.1. Objetivos Específicos
Identificar e classificar a matéria orgânica particulada (MOP) recuperados de sedimentos quaternários do Testemunho Peró I;
Averiguar a distribuição da MOP em relação ao tempo geológico e espaço;
Verificar a influência marinha através de marcadores da MOP; Contribuir para estudos de paleoambientais em área costeira.
2. ÁREA DE ESTUDO
O campo de dunas do Peró localiza-se no município de Cabo Frio,
Região dos Lagos Fluminenses – Estado do Rio de Janeiro. A praia do Peró
(Figura 1), possui aproximadamente 6,0 km de extensão e orientação NE-SW. O arco praial tem como limites nordeste a ponta das Caravelas e limite sudoeste a ilha do Vigia.
Figura 1. Mapa de localização Praia do Peró, Cabo Frio – RJ. Sistema UTM, SAD 69, Fuso 23 (fonte: Dias, 2009).
2.1 Características Geológicas
Segundo Martin et al., (1997) os principais eventos para a formação das planícies litorâneas brasileiras foram as variações no nível relativo do mar associadas às modificações paleoclimáticas. As mudanças do aspecto da margem costeira a partir do transporte de sedimentos induzido por ondas e ventos estão documentadas em estudos referentes ao Quaternário costeiro do Rio de Janeiro, onde foram identificados níveis marinho mais elevados por volta de 5.100 anos AP (Castro, 2007).
O litoral compreendido entre as áreas do cabo de Búzios e Cabo Frio não possuem uma desembocadura fluvial, fazendo com que o canal de Itajuru seja o único contato da região para troca de águas marinhas e continentais. A região é composta por praias arenosas, brejos, lagunas colmatadas e campos de dunas oblíquas. Os depósitos quaternários constituídos pela planície costeira são intercalados por promontórios rochosos.
Os sedimentos praiais variam de areia fina nos trechos próximos aos promontórios rochosos à areia média e grossa no trecho central (Guerra, 2005). Os ventos de nordeste com velocidade maior que 5 m/s arrancam os sedimentos da praia para formar o campo de dunas de retaguarda.
Os promontórios rochosos que delimitam o arco praial Peró são compostos por unidades Ortognaisses Félsicos Região dos Lagos e Ortoanfibolitos Forte São Mateus que podem ser considerados embasamento, com idades proterozóicas e paleozóicas (Figura 2). A unidade Ortognaisses Félsicos Região dos Lagos caracteriza-se por metagranitoides e metaquartzo-dioritos subordinados, que ocorrem nos promontórios que limitam o arco praial do Peró e a sudeste na ilha Comprida e ilha Redonda (Figura 1). Segundo o DHN (1985 e 2006), as cotas topográficas dos afloramentos variam de 170 metros em Arraial do Cabo a 60 metros na ponta do Peró (Pereira, 2008).
Os sedimentos quaternários foram depositados, segundo Martin et al., (1993), a partir das flutuações do nível relativo do mar. As flutuações são caracterizadas por dois sistemas lagunares, sendo um interno e outro externo, isolados do oceano Atlântico por duas barreiras arenosas, denominadas por “restinga interna” e “restinga externa”. Martin et al., (1993) observou as
características morfológicas dos depósitos de “restinga interna” presente na área desta dissertação. Para ele, o local foi desenvolvido morfologicamente em um período anterior a 5.100 anos AP, durante o último transgressivo marinho. Esse evento transgressivo se assemelhou ao formador da laguna correspondente atualmente a Lagoa de Araruama, que seguido de uma regressão formou uma restinga externa, isolando o sistema lagunar que se formava. Os sedimentos lagunares externos foram datados de 7.000-6.600 anos AP. A parte interna da “restinga externa” teve sua formação associada ao máximo transgressivo ocorrido em 5.100 anos AP, sendo o sistema de barreiras formado com o rebaixamento após o este evento.
Castro (2006) registrou a presença de um depósito de coquinas na reserva Tauá a cerca de 10 km a noroeste da praia do Peró, que foi datado entre 5.034 – 5.730 anos cal AP, segundo ele, o máximo transgressivo ocorreu por volta de 5.100 anos AP ocasionando a formação da paleolaguna de Tauá.
Esta conclusão foi resultante de datações C14 de coquinas preservadas com
idades calibradas em torno de 5.034 a 5.730 anos AP. Nesta localidade, sistemas de ilhas barreiras se estabeleceram a frente da paleolaguna, ocasionando processos de dessecamento e colmatação, originando áreas de brejos e pântanos (Martin et al., 1997). Durante o máximo transgressivo de 5.100 anos AP, houve uma ligação da paleolaguna ao mar através de um paleocanal situado na extremidade nordeste da praia do Peró (Castro, 2007).
Figura 2. Mapa geológico da região de Búzios e Cabo Frio. Fonte: Schmitt (2001).
2.2 Campo de Dunas do Peró
Dunas são caracterizadas como depósitos sedimentares de ambientes desérticos formados sobre depósitos subaquosos ou de rios temporários (Suguio, 2003). Segundo Norrman (1981), cadeias de dunas são formadas por transporte de sedimentos induzido por ondas de água e secundariamente alimentadas por deposição eólica. A formação dos campos de dunas costeiras deve-se a uma sucessão de eventos de microclima semi-árido junto ao fenômeno de ressurgência local e também relacionados às variações do nível do mar e retrabalhamento dinâmico de sedimentos durante o Holoceno (Martin
Segundo Dourado & Silva (2005) a região da Praia do Peró é formada por um cordão arenoso com largura máxima de 1300 metros de largura e um arco de praial de aproximadamente 4.800 metros de extensão com orientação NE-SW. A área apresenta uma faixa de aproximadamente 600 metros entre a crista da praia e a área de dunas com vegetação rasteira. Após essa faixa, encontra-se uma área exposta com notória movimentação eólica e também uma parte fixa por vegetação de restinga.
Castro et al., (2002) sugere que a formação do campo de dunas do Peró se deu por variações paleoclimáticas e pelo rebaixamento do nível do mar, influenciado pelo clima de ondas e ventos com energia suficiente para suspendê-la os sedimentos arenosos de granulometria fina e muito fina que compõem o estoque sedimentar do arco praial do Peró.
A matéria orgânica é derivada direta ou indiretamente de partes orgânicas dos organismos.
A caracterização da matéria orgânica contida em um sedimento e rocha sedimentar se faz importante, pois integra fatores biológicos e geológicos, possibilitando o entendimento dos processos geoquímicos e físicos de controles ambientais que incorporam a matéria orgânica na geosfera.
A matéria orgânica faz-se importante no momento em que atua como registro de fatores ambientais como o aumento de temperatura, aumento na taxa de evaporação próximo à costa e modificações ambientais como a reorganização do sistema afetado por fatores climáticos. Sendo assim, faz-se necessária a análise da matéria orgânica particulada, já que a mesma identifica momentos marcantes ocorridos nas variações holocênicas.
As condições geológicas são um dos principais fatores de controle na sedimentação da matéria orgânica, juntamente à produção de biomassa, processo de degradação e transporte da matéria orgânica. A qualificação e a quantificação de matéria orgânica que será depositada e inclusa na biomassa, assim como, o tipo de degradação e os processos de deposição da matéria orgânica também são controladas por estes fatores (Mendonça Filho & Menezes, 2001).
Sedimentos depositados em ambientes aquáticos possuem uma quantidade maior de matéria que ambientes de sedimentação subaérea, no qual a matéria orgânica sofre destruição por oxidação química e/ou microbiana. O suprimento de matéria orgânica é elevado ao longo de margens continentais, por causa da alta produtividade primária das águas costeiras e/ou do fluxo intenso de material alóctone derivado de plantas terrestres (Tucker, 1991).
Os componentes particulados presentes em sedimentos são então definidos como querogênio, termo proposto por Durand (1987), descrito como matéria orgânica que não pode ser dissolvida em solventes orgânicos e inorgânicos como ácidos ou bases. Sendo assim, a maioria dos componentes das palinofácies poderia ser geoquimicamente entendido como querogênio.
Palinofácies, termo introduzido por Combaz (1964), e aprimorado por Tyson (1995), é o estudo de ambientes deposicionais e rochas geradoras de
hidrocarbonetos baseada na assembléia de matéria orgânica particulada nela contidos, objetivando a interação biosfera e geosfera.
A interpretação ambiental é feita pela integração de fatores que relacionam a matéria orgânica e a geosfera, a partir da inter-relação de origem da matéria orgânica, taxa de transporte e local de deposição de partículas orgânicas (Traverse, 1994) que dão a interpretação necessária para a associação de tais fatores a ambientes específicos.
4.1. Testemunho Peró I
O Testemunho Peró I (Figura 3) foi coletado na planície costeira da praia do Peró, município de Cabo Frio-RJ A coleta foi feita a 570 metros da linha de praia atual, pela equipe do Laboratório de Geologia Costeira e Sedimentologia do Museu Nacional/ UFRJ (LAGECOST), com a finalidade de obter informações para o estudo da linha de praia atual e caracterização das paleopraias holocênicas da planície do Cabo Frio.
Figura 3 Perfil litológico Peró I (Dias, 2009)
O Testemunho Peró I de 2,50 metros é constituído basicamente de areias de granulometria fina a média. Nele foram encontrados dois registros
importantes para a datação. O primeiro na parte basal do testemunho 2,50 –
(Combretaceae) datado pelo método C14 apresentando uma idade entre 6.890 – 6.631 anos cal AP (Dias, 2009). (Figuras 3 e 4)
Figura 4. Detalhe do fragmento do tronco carbonizado (Dias, 2009).
O outro registro importante do testemunho foi à presença de uma camada na parte superior (80 cm) composta por valvas inteiras e fragmentadas em sua maioria da espécie do molusco Anomalcardia brasiliana. Essas conchas foram datadas em 3.373 – 3.000 anos cal AP. As amostras foram datadas por Head
of Radiation Hygienic Monitoring Laboratory, localizado em Kiev, Ucrânia.
(Figura 5).
Figura 5. Detalhe das conchas inteiras e fragmentadas encontradas no nível de conchas a 80cm (Dias, 2009).
A preparação do material para análise de palinofácies foi realizada no Laboratório de Palinofácies & Fácies Orgânica, IGEO/UFRJ, coordenado pelo Professor Doutor João Graciano Mendonça Filho, seguindo o protocolo de processamento palinofaciológico específico para as amostras concedidas no presente estudo; utilizando os procedimentos palinológicos não oxidativos padrões descritos por Tyson (1995), Mendonça Filho et al., (2002).
As amostras foram acondicionadas em sacos plásticos, devidamente etiquetados. Posteriormente foram colocadas em bécheres de vidro para o início do procedimento de preparação, que consistiu em:
Maceração por acidificação com a adição de ácido clorídrico (HCl) a 20% (18 horas para eliminar a fração mineral carbonática que possa estar presente na amostra);
Descarte do resíduo ácido e lavagem da amostra com água destilada em processo de decantação de resíduos (repete-se este procedimento quantas vezes for necessário);
Segundo estágio da maceração: o resíduo obtido da primeira lavagem é levado para bécheres de plástico, devidamente identificados para então ser efetuada a segunda parte da maceração que consiste na adição de ácido fluorídrico (HF) a 40% ao resíduo (uma quantidade tal que recubra totalmente o material) para eliminar silicatos, 24 horas em repouso.
Decantação do ácido em excesso adicionando posteriormente 200 ml de HCl à 20% para remover os cristais de fluorssilicatos que poderiam ter-se formado durante o tratamento com HF.
Descarte do resíduo ácido em seguida uma lavagem da amostra com água destilada (de acordo com a necessidade do material)
Repouso da solução por aproximadamente 30 minutos para a decantação de HCl, completando com água destilada deixando em repouso por mais 24 horas. Lava-se o resíduo o número de vezes que se achar necessário;
Os resíduos foram realocados em tubos de 50 ml, adicionando-se em média
o dobro de sua quantidade de cloreto de zinco de densidade 1,9 a 2 g/cm 3
para a separação por flotação (fração orgânica da inorgânica residual);
minutos em velocidade de 2000 rpm, para a então separação do material. A fração orgânica sobrenadante foi retirada dos tubos e colocada em tubos de 200 ml devidamente identificados e o produto precipitado descartado.
Para a eliminação do cloreto de zinco e a separação do material em duas frações distintas, foi realizado um peneiramento, utilizando dois tipos de malha: a primeira > 20µm e < 200µm e a segunda > 200µm 1 e < 1,68 mm. O processo consistiu no peneiramento seguido de separação do material com HCl. Transferiu-se ¾ da amostra contida no tubo de 50 ml para um bécher de 200 ml através de uma peneira de PVC de malha de 200µm, sendo transferido aos poucos o conteúdo do bécher para uma peneira em acrílico de malha 20µm sob continua ação de água, até que a amostra estivesse totalmente sem a presença de cloreto de zinco.
Adicionaram-se algumas gotas de ácido clorídrico a 20% e água destilada para posterior processo de lavagem, repetida por no mínimo três vezes consecutivas e posteriormente recolheu-se o resíduo em vidros de 30 ml, devidamente identificados, para o procedimento de montagem das lâminas.
Para a montagem das lâminas organopalinológicas utilizou-se lâminas de vidro (24 x 76 mm), devidamente etiquetadas, que receberam duas lamínulas (24 x 32 mm), uma com o material orgânico na fração > 20µm e < 200µm e a outra contendo a fração > 200µm 1 e < 1,68 mm, da seguinte forma: sob uma chapa aquecida a 40 ºC e 50ºC colocaram-se três gotas de goma de acácia e uma gota da solução contendo o material orgânico, que foi posteriormente espalhado na lâmina utilizando algumas gotas de água destilada.
Após a secagem do material na lâmina, esta recebeu três gotas de
Entellan-Meck (resina) e a lamínula (24 x 32 mm) para a colagem. Após a secagem da
lâmina com as lamínulas sobrepostas, limpou-se o excesso de resíduos de suas bordas.
4.3. Análise de Palinofácies
O termo palinofácies é interdisciplinar, pois associa a palinologia, a sedimentologia e a geoquímica orgânica e pode ser utilizado junto a vários estudos relacionados a geociências segundo vários autores (e.g. Tyson 1993; 1995; Mendonça Filho, 1999; Carvalho, 2001; Menezes, 2002).
componentes da matéria orgânica particulada quanto a sua forma, tamanho e estado de preservação (Combaz, 1964). A reunião dos dados remete a interpretações do tipo de ambiente associado ao material orgânico que foi sedimentado, a taxa de sedimentação do ambiente, a dinâmica do sedimento dentro do referido ambiente, condições redutoras ou oxidantes, tendências transgressivas ou regressivas, assim como a caracterização/correlação da litologia na qual a matéria orgânica está inserida, e os eventos climáticos que podem ter ocorrido.
4.3.1. Métodos Ópticos
A análise microscópica em luz branca transmitida foi feita sobre lâminas organopalinológicas em microscópio Zeiss Laborlux, oculares com aumentos de 10X e objetivas de 10X, 20X e 40 X de aumento. Além deste tipo de análise, as laminas também foram observadas em luz azul incidente com a finalidade de determinar a proveniência marinha ou continental da matéria orgânica amorfa e palinomorfos, assim como, a visualização e distinção de esporomorfos e palinomorfos que poderiam estar encobertos pela matéria orgânica amorfa.
Microscopia de Luz Branca Transmitida
A análise microscópica de palinofácies fornece informações para a distinção e caracterização de paleoambientes a partir da identificação dos diferentes grupos da matéria orgânica: Palinomorfos, Matéria Orgânica Amorfa e Fitoclastos, contextualizando-os à associação e eventos paleoambientais.
A microscopia de luz branca transmitida objetiva identificar os componentes da matéria orgânica particulada, diferenciando-os quanto a sua origem (como por exemplo, precursores botânicos), auxiliando na caracterização de seus grupos e subgrupos, além de verificar o estado de preservação dos seus constituintes e quantificar um total estipulado para cada lâmina a fim de obter uma proporção estatística relativa.
pode-se então aferir, por exemplo, variações relativas do nível do mar, controles de carga e descarga de matéria orgânica em áreas costeiras que conseqüentemente permitirá uma correta distinção entre os paleoambientes.
Microscopia de Luz Azul Incidente (Fluorescência)
A propriedade de algumas substâncias emitirem radiação de maior comprimento de onda é denominada fluorescência que se apresenta após serem excitadas com radiação de baixo comprimento de onda.
No caso da matéria orgânica quando excitada com luz azul ou ultravioleta de uma lâmpada de mercúrio, esta mostra freqüentemente uma fluorescência natural, como a lignina de paredes celulares, clorofila elastina e colágeno (Taboga, 2001). O processo se dá quando os elétrons que são atingidos pela alta energia de luz azul ou ultravioleta se excitam e se elevam a um orbital de maior energia. Quando retornam à sua posição original, a energia sob a forma de fótons é liberada como energia mais baixa/luz visível de comprimento de onda mais longo (usualmente verde-amarelo com filtros comuns). Este processo fotoquímico é produzido por componentes cromóforos ou fluoróforos específicos, e não pela matéria orgânica em geral (Mendonça Filho & Menezes, 2001).
4.4. Obtenção de Dados
4.4.1. Contagem dos Componentes Orgânicos Particulados
As partículas orgânicas foram contabilizadas na luz branca transmitida em sua totalidade a partir da cobertura total da lâmina em seções transversais verticais. As oculares utilizadas foram graduadas de 10X e objetiva de 20X e 40X de aumento. Uma contagem de trezentas partículas foi realizada para cada lâmina. O resultado posteriormente foi transformado em percentuais. Partículas com dimensões inferiores a 5 µm que caíram no campo visual não foram contabilizadas.
Concomitante à utilização da luz branca transmitida para a
orgânica, assim como caracterização de algumas partículas que somente nela puderam ser observadas.
4.5. Tratamento de Dados
Após as análises qualitativa e quantitativa da matéria orgânica particulada, os valores foram registrados em planilhas do aplicativo Office Excel (2003) e transformados em percentuais. Devido aos baixos valores percentuais de alguns componentes importantes (e.g. palinomorfos marinhos), os dados em percentuais foram normalizados na própria planilha Office Excel, com o objetivo de evidenciar essas ocorrências. Esses valores normalizados foram submetidos a análises estatísticas, em especial análises de agrupamento (modo R e Q).
A distribuição estratigráfica dos componentes foi plotada através do aplicativo PanPlot que gerou gráficos binários feitos a partir de uma planilha advinda do aplicativo anterior.
4.5.1. Análises de Agrupamento
A análise de agrupamento foi utilizada com objetivo de verificar os grupos e subgrupos dos componentes orgânicos e das amostras estudadas, baseada na medida da distância de similaridade. Para tal, foi empregado análise de agrupamento R (similaridade entre os componentes orgânicos) e modo-Q (semelhanças entre as amostras baseado no percentual dos componentes orgânicos). Nessas análises optou-se também utilizar os dados já normalizados.
Os dados são apresentados graficamente através de dendrogramas. Optou-se em utilizar na forma de two-way por possibilitar a visualização dos grupos e subgrupos da matéria orgânica particulada com os grupos e subgrupos de amostras.
5 CLASSIFIÇÃO E DEFINIÇÃO DOS COMPONENTES ORGÂNICOS PARTICULADOS
O querogênio é classificado, segundo Welte (1972), como fração da matéria orgânica sedimentar insolúvel em solventes orgânicos, comumente ricos em hidrogênio e de baixa aromaticidade.
A matéria orgânica encontrada, dispersa em sistemas aquosos e em rochas sedimentares, consiste em combinados orgânicos derivados de fontes alóctones e/ ou autóctones (Hart et al., 1994).
Tyson (1995) descreve o querogênio como uma mistura complexa e heterogênea cuja composição reflete proporções grandemente variáveis de um grande número de materiais precursores, não somente uma substância individual.
5.1 Classificação da Matéria Orgânica
Para o presente estudo, utilizou-se o sistema de classificação de Tyson (1995); Carvalho, 2001; Mendonça Filho et al., (2002); Laplace et al., (2010) onde a matéria orgânica é dividida em três grupos principais e então subdivididos (Quadro 1). Os grupos apresentados são os Fitoclastos, os Palinomorfos e a Matéria Orgânica Amorfa (MOA).
Quadro 1. Classificação dos grupos e subgrupos da matéria orgânica Tyson, 1995; Carvalho, 2001, Mendonça Filho et al., 2002; Laplace et al., (2010).
Grupos e Subgrupos Origem Descrição
M até ri a Or gân ic a A m o rfa “MOA”
Material orgânico derivado de ataque microbiológico
Material não estruturado com formato variado. Cor: amarelo-alaranjado-vermelho; laranja-marrom, cinza e algumas vezes com inclusões de
palinomorfos, fitoclastos, piritas e etc.; fluorescente e não-fluorescente.
Resina
Derivado de vegetais superiores de florestas tropicais e subtropicais
Partículas não estruturada, hialina, usualmente arredondada, homogênea, fluorescente e não-fluorescente. Fi to cl asto s Op aco Equidimensiona l
Derivados de tecidos lenhosos de vegetais superiores ou fungos
Partícula de cor preta de forma quadrática. Sem bioestruturas internas.
Alongado
Partícula de cor preta de forma alongada. Eixo longo três vezes maior que o eixo curto. Sem bioestrutura interna. N ão O p aco Não bioestruturado
Partícula de cor marrom não bioestruturada. Bioestruturado Partícula de cor marrom bioestrturada (estriada,
listrada, bandada, perfurada). Cutículas
Partículas de cor amarelo-pálido a marrom claro, celulares, em alguns casos com estômatos visíveis.
Membranas Partícula de cor amarela-pálido comumente
transparentes, sem estrutura celular.
Hifas de fungo Filamentos individuais de micélio da fase vegetativa dos fungos. Pal in o m o rfos Es p o ro m o rf o s Esporos
Palinomorfos produzidos por pteridófitos, briófitas e fungos.
Palinomorfos de forma triangular ou circular apresentando uma marca trilete (“Y”) ou monolete (uma cicatriz). Ornamentação variada.
Grãos de Pólen
Palinomorfos terrestres produzidos por gimnospermas e angiospermas
Palinomorfo com morfologia complexa a simples, usualmente esférico a subesférico, ornamentação variada; pode apresentar aberturas.
Zo o m o rf o s (Palino) *foraminífero
Película interna que reveste a carapaça de foraminíferos
Parede interna quitinosa, marrom; câmaras menores muitas vezes mais escuras.
Escolecodonte
Partes de aparelhos bucais de vermes poliquetas (maioria marinha)
Aparelho bucal em forma de “dente” constituído por quitina, marrom escuro; tamanho 100 a 1000µm. Ordoviciano-Recente.
Quitinozoários Microfósseis de parede orgânica de origem incerta.
Maioria ocorre individualmente, apresentam simetria bilateral com formato globular, cilíndrico ou em forma de “vaso”. Ordoviciano-Recente.
Fito p lân cto n Acritarco Pequenos microfósseis de origem desconhecida
Microfósseis com várias formas e esculturas que lembram dinoflagelados. Apresentam uma cavidade central fechada por uma parte com múltiplas camadas; tamanho 5 - 240µm. Pré-Cambriano-Recente.
Dinoflagelados
Restos de cistos produzidos durante a parte sexual do ciclo de vida da classe Dinophyceae
Principal característica é a paratabulação que divide a teca do cisto em placas retangulares ou poligonais separadas por suturas. Três morfologias principais: proximados, cavados e corados. Muitas vezes com uma abertura (arqueópilo) através a qual ocorre o encistamento. Jurássico-Recente
Prasinófita
Microfósseis produzidos por pequenas algas
quadriflageladas (Divisão Pyhophyta)
Maioria como Tasmanites, são esféricos; diâmetro 50 a 2000µm. Pré-Cambriano – Recente.
Algas Chlorococcales
Algas coloniais de água doce (Botryococcus e Pediastrum)
Botryococcus: colônia globular irregular: tamanho 30 a 2000µm, algumas vezes com vários lóbulos: laranja-marrom, Carbonífero - Recente.
Pediastrum: algas verdes coloniais, radialmente simétricas: tamanho 30 a 200µm em diâmetro e com um ou dois chifres no anel mais externo das células. Células internas podem ser de formas irregular com espaços entre elas ou compactas. Quadro 1. cont. Classificação dos grupos e subgrupos da matéria orgânica Tyson, 1995; Carvalho, 2001, Mendonça Filho et al. 2002; Laplace et al. (2010).
5.1.1 Fitoclastos
São fragmentos de vegetais ou de fungos de tamanho areia fina a silte, que pode ou não apresentar autofluorescência, dependendo do tecido de qual é derivado. Quando definidas como tecidos vegetais são geralmente atrelados a elementos traqueais que participam da condução do xilema e possuem paredes lignificadas e por isso preservada em registro fóssil e químico (Raven
et al., 2001). Segundo Tyson (1995), os fitoclastos derivados de fungos são de
fragmentos de hifas, filamentos individuais do micélio na fase vegetativa. São divididos preliminarmente como opacos (pretos) e não-opacos (coloração marrom escura a amarela).
Fitoclastos opacos são partículas com cor preta, considerados resultado da alteração terrestre pós-deposicional, refletindo variações sazonais na coluna d’água, permitindo a exposição à oxidação subaérea e também devido à oxidação durante o processo de transporte (Tyson, 1995). Normalmente não apresentam qualquer bioestrutura interna, porém podem apresentar eventualmente perfurações quando apresentados em sua forma retangular (Quadro 1). Podem ser divididos de acordo com sua forma:
o Corroídos – não possuem uma forma regular, porém apresentam bordas não retas, serrilhadas.
o Pseudo-amorfos - para os que não se enquadram nas descrições anteriores, apresentam formas indefinidas.
Fitoclastos Não-Opacos são divididos em bioestruturados, podendo apresentar partes e estruturas funcionais das plantas que são derivadas, e não-bioestruturados.
Bioestruturados – são representados por fragmentos de vegetais
superiores que apresentam alguma forma de estrutura botânica interna. Translúcidos, normalmente de coloração castanha; forma equidimensional a retangular. Suas estruturas internas são claramente visíveis e a partir delas são divididos em:
o Listrado – quando apresentar listras irregulares ou desiguais
(Menezes, 2002);
o Estriado – apresentam linhas fibrosas finas (Menezes, 2002); o Bandado - quando apresenta intercalações entre bandas escuras
e claras. Segundo Tyson (1989) engrossamento lateral paralelo igual ou regular;
o Perfurado quando apresentam furos escalariformes (Tyson, 1989);
o Cutículas - são derivadas da camada externa da epiderme de folhas. Servem na planta como defesa contra ataque de bactérias e fungos. Apresentam-se com forma equidimensional de coloração marrom clara a amarelado, contendo ou não estruturas subcuticulares, podendo apresentar fluorescência intensa ou moderada. Esta partícula pode se apresentar de forma degradada com intrusão de outras partículas, assemelhando-se a um fitoclasto opaco quando está muito decomposta;
o Membranas – apresentam coloração amarelo claro esmaecido ou transparente. Tem origem na epiderme na planta ou se derivar da cutícula. Não apresenta estruturas celulares.
Não-Bioestruturados - são partículas de tamanhos variados que não apresentam qualquer estrutura interna. Variam de tamanho, sendo normalmente equidimensionais, com contornos angulares. De acordo com seu estado de preservação podem apresentar descolorações e ter uma aparência corroída, e a partir dessas características serem divididas em degradadas e não-degradadas.
5.1.2 Palinomorfos
O termo palinomorfos foi criado por Tschudy (1969) para designar estruturas microscópicas (5 a 500 µm) que são recuperadas de sedimentos e rochas sedimentares e são resistentes a rotina de extração que utilizam ácidos fortes.
Para Arai (2005), os palinomorfos abrangem todas as estruturas orgânicas identificáveis taxonomicamente por microscopia, mesmo que os detalhes da classificação sejam meramente morfológicos, sem compromisso com a sistemática natural. São basicamente estruturas derivadas de plantas vasculares (grãos de pólen e esporos), cistos de protistas (dinoflagelados e acritarcos) restos de alguns metazoários (quitinozoários, escolecodontes, copépodes, conchostráceos) e algas.
Palinomorfos são definidos como partículas individuais ou coloniais que possuem uma morfologia definida de origem animal ou vegetal, advindas de ambientes terrestres ou aquáticos (dulcícolas ou marinhos). Podem apresentar autofluorescência. Estão divididos em três grupos, o esporomorfos, o microplancton e o zooplâncton (Quadro 1).
Esporomorfo: termo utilizado quando se trata indistintamente esporos e grãos de pólen. São divididos em:
o Grãos de Pólen – do latin pollen = poeira fina ou do grego pales = farinho ou pó, refere-se a uma unidade celular isolada, composta
chamada esporoderma. Os grãos de pólen são produzidos no
interior de estruturas especiais da flor (anteras e
microesporângios), cujos órgãos estão adaptados para as funções sexuais das plantas superiores.
o Esporos – Célula reprodutora de pteridófitas e briófitas e também, formas latentes de fungos que apresentam paredes grossas e são capazes de suportar variações de temperatura, umidade e outras situações desfavoráveis. É de forma geral, uma célula envolta por uma membrana de esporopolenina. Para a identificação morfológica é importante a observação da cicatriz ou marca de deiscência, localizadas nas faces proximais dos mesmos, indicando o ponto de união com os outros grãos da tétrade. Estas cicatrizes ocorrem sob duas formas: monolete e trilete.
Microplâncton de Água doce
o Botryococcus – gênero integrante das Chlorococcales. É uma alga
colonial dulcícola, apresentada como células ovaladas que se amontoam em tubos gelatinosos unidos por uma membrana mucosa originada de restos gelatinizados de paredes primárias (forma botrioidal), apresentam cor amarelo brilhante.
o Pediastrum – Algas verdes unicelulares que fazem parte do grupo
Chlorococcales. Forma colonial, não muscilaginosas, contorno celular denteado denominado cenóbios (Whitaker et al., 1992).
Microplâncton Marinho
o Dinoflagelados – foram os primeiros microorganismos unicelulares
a serem considerados algas. São organismos unicelulares, formados por tecas e flagelos que variam de tamanho e quantidade de acordo com as espécies. São encontrados em ambientes eutróficos, em áreas de ressurgências.
o Prasinófitas – é classificada atualmente como Prasinophyceae (Divisão Chlorophyta), considerada a mais primitiva alga verde. Possui dois estágios distintos de vida, uma fase móvel e outra estática. Na fase móvel apresenta quatro flagelos para a locomoção, podendo se reproduzir por bipartição. Encontram-se depositadas em ambiente com baixa oxigenação.
o Acritacos – grupo polifilético, de origem incerta. Segundo Brito
(1967) o grupo Acritarcha se define da seguinte forma:
“Microfósseis unicelulares ou aparentemente unicelulares
constituídos de uma testa de substâncias orgânicas envolvendo a cavidade central. Sua forma pode ser esférica, elipsoidal, discoidal, alongada ou poligonal; sua superfície pode ser lisa, granulada, pontilhada ou perfurada (...)”. Este grupo teve sua origem no Proterozóico e são encontradas no presente.
Zoomorfos
o Palinoforaminiferos - O termo palinoforaminífero foi criado com a finalidade de descrever revestimentos orgânicos internos de testas de microforaminíferos recuperados a partir da maceração de rochas sedimentares para estudos palinológicos. Os palinoforamíniferos
são utilizados para reconstruções paleoambientais e
paleogeográficas, nas determinações de ciclos sedimentares e condições de estagnação de fundo, e na estimativa de temperatura das águas marinhas ligadas ao fenômeno de ressurgência, além de inferências de tendências de resfriamento climático devido a episódios glaciais (Pedrão & Carvalho, 2002).
o Escolecodontes – parte de aparelhos bucais de poliquetas
formados por quitina. São encontrados do período Cambriano até o Recente.
A matéria orgânica amorfa é definida como todo material orgânico não estruturado resultante do retrabalhamento ou degradação bacteriana, não apresentando, assim, estruturas e formas definidas. Possui coloração cinza a alaranjada amarronzada. Podem derivar-se de diversas fontes entre elas: bactérias, fungos, esporomorfos entre outros. Geralmente são formados por fitoplânctons presentes nos corpos aquosos superficiais (Tyson, 1993) (Quadro 1).
Para o presente estudo foi utilizada a definição de matéria orgânica amorfizada, a qual também é o resultado de degredação porém esta não é feita por bactérias e sim retrabalhamento físico.
Resinas
Produto excretado por vegetais superiores. É comumente observado por vegetais provenientes de florestas tropicais e subtropicais. Estes produtos exsudados podem vir a preencher lacunas sobre a superfície da planta. Em análise microscópica apresentam-se de forma arredondada, homogênea, de coloração acastanhada amarela ou mesmo vermelha, sempre apresentando fluorescência.
6 DISTRIBUIÇÃO GERAL DOS GRUPOS COMPONENTES DA MATÉRIA ORGÂNICA
A distribuição dos componentes orgânicos ao longo do ambiente de deposição é variável de acordo com as características dos grupos da matéria orgânica (Figura 6). Grande parte dos trabalhos de palinofácies estão relacionados à ambientes marinhos. Por isso, o estudo sobre a distribuição dos componentes orgânicos leva sempre em consideração o conceito de proximalidade (tendência proximal-distal) envolvendo uma série de fatores inter-relacionados:
1º - a proximidade do ponto de origem do sedimento siliciclástico fluviodeltáicos e da matéria orgânica terrestre (fitoclastos);
2º - a magnitude do ponto de origem flúvio-deltáico (ex: sua taxa de descarga);
3º - a magnitude e natureza da produtividade primária terrestre na área fonte do sedimento;
4º - a duração relativa total do processo de transporte (intermitente ou contínuo) entre a área fonte das partículas e seu sítio final de deposição;
5º - o gradiente paleoambiental entre a área fonte e o sítio final de deposição;
6º - a variação da linha de costa, assim como evidenciamento da variação eustática.
6.1 Fitoclastos
A alta porcentagem de fitoclastos pode estar relacionada a três fatores: elevado suprimento de fitoclastos, sua preservação e sedimentação seletiva condicionada às condições hidrodinâmicas.
Um alto suprimento de fitoclasto pode diluir todos os outros componentes orgânicos e refletir características proximais, onde a deposição ocorre próxima a “flora-mãe”. Portanto, caracterizando uma assembléia de caráter proximal de composição misturada e com tamanhos variados de partículas (Tyson, 1993; 1995).
ambientes flúvio-lacustres, onde o retrabalhamento e a degradação biológica são mais atuantes.
Segundo Wollast (1983), a matéria orgânica de origem terrestre quando não é removida para as zonas estuarinas, segue seu trajeto pelos rios e alcançam os oceanos.
Grande parte dessa matéria orgânica terrestre é depositada próximo a desembocadura dos rios e permanece na plataforma interna; quantidades significativas alcançam a plataforma externa somente quando a descarga dos rios é alta, ou quando a plataforma é estreita (Müller, 1959; Hedges & Parker, 1976; Pocklington & Leonard, 1979, Tyson, 1993).
Degens & Mopper (1976) sugerem que somente os sedimentos depositados em regiões estuarinas ou próximos à linha de costa revelam forte influência terrígena, não considerando condições transgressivas e regressivas.
Segundo Habib (1982), os picos globais de redeposição de matéria orgânica terrestre no oceano coincidem com o rebaixamento do nível do mar, quando a plataforma é exposta, ou quando a plataforma é estreita cortada por cânions onde há alta freqüência de correntes de turbidez. No oceano a alta abundância de fitoclasto é fortemente relacionada à ocorrência de freqüência de turbiditos (Tyson, 1984).
Percentagens mais elevadas de fitoclastos não-opacos são usualmente encontradas próximas de fontes fluviais onde tais partículas diluem qualquer tipo de fitoclasto opacos, palinomorfos ou matéria orgânica amorfa que esteja presente. Existe um decréscimo geral na percentagem de fitoclastos em direção distal, como um resultado da diminuição na abundância absoluta afastando-se de sua fonte, ocorrendo uma diluição por palinomorfos ou matéria orgânica amorfa. Em alguns casos, uma alta porcentagem de fitoclastos pode indicar condições oxidantes onde somente o material mais refratário é preservado (Tyson, 1989). Fitoclastos não-opacos não-bioestruturados são dominantes em ambientes mais proximais onde, esses elementos podem ser de coloração muito escura devido à oxidação (Tyson, 1995). Com uma distância maior de transporte, o material não-opaco não-bioestruturado previamente dominante é finalmente removido do sistema pela deposição seletiva ou degradação seletiva; ocorrendo um correspondente aumento de
percentagem de tecidos lenhosos mais refratários (tecidos do xilema–listras e traqueídes), e especialmente uma diminuição no tamanho das partícula fitoclásticas devido aos processos de fragmentação durante o transporte. Isto resulta na mudança das proporções dos diferentes grupos de fitoclastos ao longo de uma seção proximal-distal.
Os fitoclastos opacos têm maior resistência à degradação em relação à fração não-opaca e permanecerão no ambiente deposicional após a destruição seletiva da maioria dos outros materiais orgânicos. Percentagens relativas elevadas são, assim, associadas com sedimentos de granulometria grossa encontrados em ambientes oxidantes de alta energia, como por exemplo, deltas e fácies de planície costeira (Denison & Fowler, 1980; Hancock & Fisher, 1981; Parry et al.,1981; Batten, 1982; Bolter & Riddick, 1986; Bustin, 1988; Highton et al., 1991; Willian, 1992; Tyson, 1993). Esta correlação com ambientes de alta energia tem sido utilizada para refletir a densidade mais elevada das partículas em relação à fração não-opaca (Denison & Flower, 1980; Fisher, 1980; Hancock & Fisher, 1981; Parry et al., 1981; Highton et
al.,1991; Fisher & Hancock, 1985).
A percentagem de frações não-opacas aumenta freqüentemente de acordo com o distanciamento dos ambientes deposicionais. Seu tamanho também se torna menor e assume forma mais alongada como um resultado do processo de transporte prolongado (Parry et al.,1981; Tyson, 1995).
Whitaker et al,(1992) consideram os fitoclastos opacos, especialmente a fração de forma alongada, as partículas mais flutuantes de todos os tipos de fitoclastos. Contudo, Tyson (1995) argumenta que o tamanho e a porosidade intrapartícula determinarão à densidade efetiva e, portanto, o diferente comportamento hidrodinâmico dessas partículas.
O aumento na percentagem de cutículas é comum em ambientes terrestres proximais, especialmente em camadas onde se encontram a deposição de vegetais in situ (Batten, 1973). Contudo, essas partículas não estão associadas somente com sedimentos de grão finos de baixa energia (Tyson, 1995). Com o aumento da distância e duração do processo de transporte, os fragmentos de cutículas tornam-se degradados, resultando em alteração física e redução no tamanho.
A abundância relativa dos palinomorfos é primeiramente controlada pela extensão de diluição por fitoclastos ou matéria orgânica amorfa (Tyson, 1993). Em ambientes em que os percentuais de fitoclastos e matéria orgânica amorfa são reduzidos, o conteúdo de palinomorfos é elevado. Em ambientes distais de baixa energia e moderadamente oxidantes, a assembléia de palinomorfos apresenta valores percentuais elevados de esporomorfos (esporos e grãos de pólen). Efeitos diversos também podem levar a ocorrência de concentrações elevadas de palinomorfos em sedimentos ricos em material síltico de granulação média a fina, devido, principalmente, à equivalência hidrodinâmica existente entre esse material sedimentar e os constituintes palinomorfos (Müller, 1959; Wall et al., 1977; Tyson, 1993).
Percentagem de esporomorfos
A abundância absoluta de esporomorfos em sedimentos marinhos geralmente mostra mais ou menos um decréscimo exponencial em direção
offshore (Mudie, 1982), sendo fortemente dependente do tamanho e
característica de drenagem da bacia, magnitude e variação da descarga dos rios. Altas abundâncias de esporomorfos são encontradas em áreas deltaicas, mas essas abundâncias caem rapidamente em áreas offshore (Muller, 1959; Darrel & Hart, 1970). As fácies de prodelta apresentam alta porcentagem de esporomorfos, com assembléias de alta abundância absoluta e diversidade moderada (Mudie, 1982). Bacias oceânicas ou outras permanentemente com águas estratificadas são freqüentemente dominadas por altas porcentagens de esporomorfos (baixa abundância absoluta) (Habib, 1982).
Percentagen de Plâncton marinho
A percentagem do microplâncton de parede orgânica marinho na fração palinomorfo, comporta-se de maneira inversa ao conteúdo de esporomorfos. Percentuais elevados de microplâncton de parede orgânico marinho geralmente ocorrem em áreas distantes de fontes flúvio-deltáicas (Tyson, 1993).
Na plataforma continental ocorre o declínio absoluto de esporomorfos e aumento dos componentes microplanctônicos de parede orgânico marinhos, onde no caso dos dinocistos, a abundância ocorre no talude continental, decrescendo com o aumento da lâmina d’água. A abundância absoluta de dinocistos não está simplesmente relacionada com a produtividade primária, pois parte da sua distribuição é modificada por fatores sedimentológicos, e parte, porque os dinocistos constituem uma inconsistente e pequena proporção da população dos dinoflagelados e dos componentes fitoplanctônicos totais (Wall et al., 1977).
De acordo com Tyson (1995), as prasinófitas raramente ocorrem em percentuais elevados, porém têm importantancia significativa na caracterização de fácies marinha franca, especialmente intervalos disóxico-anóxicos com baixas taxas de acumulação de sedimentos siliciclásticos. Em ambientes mais proximais, essas algas ocorrem em número muito reduzido, apresentando um significado ambiental questionável.
Percentagem de plâncton de água doce
A percentagem de plâncton de água doce (algas do gênero Botryococcus e
Pediastrum) em sedimentos marinhos pode ser usada como indicadora da
proximidade relativa das áreas fonte flúvio-deltaicas e redeposição a partir dessas áreas. Percentuais elevados de algas do gênero Botryococcus ocorrem, tipicamente, em ambientes lacustres de água doce e de baixa energia, diminuindo à medida que se alcançam as fácies mais distais (Tyson, 1995), porém são registradas também em fácies temporariamente hipersalinas (Hunt, 1987). Botryococcus e Pediastrum aumentam sua capacidade de flutuação, sendo transportadas de áreas deltaicas para plataforma, onde são componentes minoritários de assembléia de componentes de matéria orgânica (Tyson, 1993).
A distribuição dos palinoforaminíferos está primariamente controlada pelo desenvolvimento dos foraminíferos. Palinoforaminíferos são maiores e mais pesados do que os outros palinomorfos e são geralmente menos abundantes em termos de número de indivíduos por volume de amostra. Somente uma parte da população de foraminíferos presente na amostra irá produzir esta película orgânica interna, e não é surpresa que eles são normalmente os componentes minoritários da assembléia de componentes da matéria orgânica, pois normalmente são menos de 1% e raramente ultrapassam 5% (Tyson, 1995).
Sua presença indica condições marinhas normais (Muller, 1959; Hoffmeister, 1960; Tschudy, 1969; Martinez-Hernandez et al., 1980; Courtinat, 1989). Segundo Melia (1984), a abundância desta película orgânica interna
diminui com o aumento da lâmina d’água já que, estas se originam mais de
foraminíferos bentônicos do que de foraminíferos planctônicos.
6.3 Matéria Orgânica Amorfa
A alta percentagem na abundância de matéria orgânica amorfa é característica de áreas de alta preservação devido às condições redutoras e de baixa energia, especialmente aquelas afastadas de áreas de atividade flúvio-deltaicas que estão associadas com processos de diluição por esporomorfos e fitoclastos (Tyson, 1987; 1989; 1993; Bustin, 1988). Em fácies deltaicas proximais de baixa energia pode ser possível que algum material amorfo presente seja produto da degradação de vegetais superiores.
Tyson (1993) menciona que elevadas percentagens de MOA fluorescente refletem, principalmente, o aumento do nível de preservação dentro de condições redutoras e, em menor extensão, indicam uma sedimentação afastada da fonte ativa dos componentes terrestres. A maior parte da matéria orgânica marinha em sedimentos está representada pela matéria orgânica amorfa, mas este tipo de componente orgânico é facilmente degradado quando exposto a condições aeróbicas. Contudo, devido ao grande reservatório de
agregados orgânicos marinhos, quando as condições são suficientemente redutoras, a matéria orgânica amorfa freqüentemente engloba outros componentes da matéria orgânica (Tyson, 1987; 1989; 1993).
A intensidade de fluorescência da MOA é controlada pelas condições redox dentro do qual ocorreu sua deposição. Condições desóxico-anóxicas preservam os componentes lábeis da MOA, que são ricos em hidrogênio. A fluorescência, como um todo, é parcialmente controlada pela fonte planctônica e os tipos de partículas inclusas. A fluorescência da matriz de partículas amorfas heterogêneas, a qual se degrada muito facilmente, é o indicador mais sensitivo de condições redox (Tyson, 1993).
7. RESULTADOS
A seção estudada demonstra claramente um domínio dos componentes do Grupo Fitoclastos, alcançando uma média geral de 73,2% do total matéria orgânica particulada (MOP), seguido dos grupos Matéria Orgânica Amorfizada (18,6%) e Palinomorfos (8,2%). O Grupo Fitoclastos é dominado por partículas do tipo não opaco (não bioestruturado e estruturado) (20,3% do total MOP). Outro componente importante é de opaco equidimensional que alcança 19,3% do total de MOP, sendo o segundo mais abundante (Apêndice A). Importante ressaltar que esse último muitas vezes se encontra fragmentado denotando um transporte mais intenso. Os outros componentes, tais como cutículas e membranas, ocorrem subordinados aos dois componentes mais abundantes (Apêndice B).
No Grupo Matéria Orgânica Amorfizada (MOA) foram registrados os seguintes componentes: MOA, Resina e pseudoamorfos. A grande maioria é composta pela MOA (Apêndice A). A MOA registrada nas amostras é claramente originada de fitoclastos, porém estas partículas se encontram em estágio de amorfização. É encontrada principalmente em coloração castanha clara a escura com inclusões de palinomorfos. A grande maioria das partículas de MOA não apresentou fluorescência (castanha escura), denotando claramente a origem continental. Esse tipo de partícula ocorre principalmente do meio para o topo da seção estudada.
As partículas de MOA com fluorescência ocorrem principalmente na base da seção associada, coincidentemente a elementos marinhos (dinoflagelados). A fluorescência tem intensidade média de cor amarelada (Apêndice B). Entretanto, de maneira geral a distribuição estratigráfica de MOA ocorre em abundância principalmente na base da seção, sendo que uma diminuição drástica é registrada a partir da profundidade de 1,75 m coincidindo com o aumento de fitoclastos (Figura 7).
No Grupo do Palinomorfos, os de origem terrestre (esporos, esporos de fungos, grãos de pólen e Botryococcus), são conspicuamente mais abundantes que os de origem marinha (palinoforaminíferos e cistos de dinoflagelados). Dois gêneros de dinoflagelados puderam ser identificados: Spiniferites e Pyrodinium. A curva de abundância do grupo mantém-se relativamente uniforme em toda
seção (Figura 7). No entanto, no topo da seção é registrado um pico de palinomorfos estritamente de origem continental (e.g. esporos e grãos de pólen).
Figura 7. Distribuição estratigráfica dos três principais grupos da matéria orgânica particulada. Observar a escala.
A análise de grupamento Modo-R teve como finalidade definir as relações entre as partículas orgânicas que supostamente tenham tido a mesma origem precursora. A partir desses agrupamentos estabelecidos foram determinadas as palinofácies (Figura 8).
A análise pelo modo-Q buscou identificar a relação entre as amostras de acordo com a contagem das partículas orgânicas (Figura 9). A análise revelou cinco agrupamentos que são interpretados como intervalos. A quebra principal mostrada no dendrograma é observada entre os intervalos 3 e 4 e está diretamente relacionada à maior ou menor quantidade de fitoclastos.
0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 -30 -27 -24 -21 -18 -15 -12 -9 -6 -3
Palinofácies1 Palinofácies 2 Palinofácies 3 Palinofácies 4 Palinofácies 5
Figura 8. Análise de agrupamento (Modo R) mostrando as cinco palinofácies identificadas.
8. DESCRIÇÃO DAS PALINOFÁCIES
Palinofácies 1 (Pf.1) é caracterizada de origem estritamente
continental, sendo que formada por um material mais fino: esporos, grãos de pólen, esporos de fungo.
Palinofácies 2 (Pf.2) compreende os fitoclastos opacos corroídos e
pseudoamorfos e o fitoclasto não-opaco
Palinofácies 3 (Pf.3) neste agrupamento obteve-se a junção dos
fitoclastos opacos alongados, equidimensionais, os fitoclastos não opacos não bioestruturados e as resinas.
Palinofácies 4 (Pf.4) é composta pelos elementos não opacos
membranas, estriados, listrados, bandados e cutículas.
Palinofácies 5 (Pf.5) possui caráter marinho, onde os palinomorfos
encontrados foram Dinoflagelados, Prasinófitas e Palinoforaminíferos com MOA associada.
