Arcabouço faciológico de um ambiente lagunar costeiro A Lagoa Brejo dos Espinhos e o registro de colônias microbianas

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE AGRONOMIA DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS Trabalho de Graduação Arcabouço faciológico de um ambiente lagunar costeiro A Lagoa Brejo dos Espinhos e o registro de colônias microbianas Aluno Jeferson de Andrade Santos Orientador M.sc. Marcelo Fagundes de Rezende (PETROBRAS/CENPES) Co-Orientador Prof. Dr. Rubem Porto Junior (DG/IA/UFRuralRJ) Dezembro de 2010

2 Resumo O presente trabalho visa o entendimento do registro deposicional encontrado na Lagoa Brejo dos Espinhos (22º56 e 42º14 ) que é um corpo aquático costeiro, situado na Região dos Lagos, a 108 km da cidade do Rio de Janeiro no Sistema Lagunar de Araruama. Foram retirados 6 testemunhos da lagoa, onde foi possível identificar os ciclos de deposição de sedimentos e estromatólitos e tapetes microbianos em formação, e a partir destes foram feitas testes de raios gama. Com base nesses dados, foi possível caracterizar e identificar o início e o fim dos ciclos, períodos de seca e de cheia na lagoa. O Brejo dos espinhos tem como característica o desenvolvimento sazonal de espessos tapetes microbianos de 2-4 cm de espessura. 2

3 Agradecimentos Primeiramente a Deus por ter me dado a vida e por enchê-la de pessoas boas e especiais. Agradeço muito aos meus pais, que nunca me deixaram faltar nada, apesar de alguns momentos difíceis e sempre me apoiaram nas decisões a serem tomadas. Ao meu irmão, que indiretamente me fez querer ser um exemplo para ele. Aos meus amigos ruralinos, pela convivência e amizade, tornando essa difícil jornada, prazerosa e inesquecível. Ao meu Orientador Marcelo, que sempre se mostrou disposto a ajudar e se fez presente em todos os momentos difíceis. Ao meu Co-orientador Rubem, pelas palavras sábias nos momentos corretos e todo o suporte necessário para a elaboração deste trabalho. A toda equipe do Cenpes que tornou esse trabalho possível pela atenção e profissionalismo. Aos meus amigos da República Rancabaço, Pedro Henrique (Bussa) e Daniel (Shark), pelas festas, risadas, companheirismo, diversão, futebol (era difícil ganhar de nós três juntos) e jogos do Fluzão no Maracanã ou em casa. 3

4 ÍNDICE Índice de Figuras Índice de Tabelas Capítulo I - Introdução I.1 - Objetivos I.2 - Localização da Área de Estudo, Acessos e Aspectos Climáticos e Ambientais Capítulo II Materiais e Métodos II.1 Metodologia II.1.2 Revisão Bibliográfica II.1.3 Testemunhagem II.1.4 Gamaespectrometria II Sedimentologia Capítulo III Geologia regional III.1 Costa Brasileira III.2 Costa Sudeste III.3 Costa de Cabo Frio Capítulo IV Geomicrobiologia II.1 Introdução II.2 - Tapetes Microbianos II.3 - Estromatólitos Capítulo V Resultados Capítulo VI - Conclusão Capítulo VII - Referências Bibliográficas 4

5 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 (Mapa de localização da área estudada) Figura 2 (Imagem de satélite indicando os pontos: P3, P4 e P5) Figura 3 (Imagem de satélite indicando os pontos: P0, P1, P2 e P3) Figura 4 (Vista panorâmica da Lagoa Brejo dos Espinhos) Figura 5 (Testemunho recém retirado da lagoa) Figura 6 (Estromatólito da Lagoa Salgada Vista frontal) Figura 7 (Estromatólito da Lagoa Salgada Vista em corte transversal) Figura 8 (Foto do caminho percorrido) Figura 9 (Imagem do testemunho T0 dividida em níveis deposicionais) Figura 10 (Imagem do testemunho T1 dividida em níveis deposicionais) Figura 11(Imagem do testemunho T2 dividida em níveis deposicionais) Figura 12 (Imagem do testemunho T3 dividida em níveis deposicionais) Figura 13 (Imagem do testemunho T4 dividida em níveis deposicionais) Figura 14 (Imagem do testemunho T5 dividida em níveis deposicionais) Figura 15 (Perfil faciológico e curvas de raios gama do testemunho T0) Figura 16 (Perfil faciológico e curvas de raios gama do testemunho T1) Figura 17 (Perfil faciológico e curvas de raios gama do testemunho T2) Figura 18 (Perfil faciológico e curvas de raios gama do testemunho T3) Figura 19 (Perfil faciológico e curvas de raios gama do testemunho T4) 5

6 Figura 20 (Perfil faciológico e curvas de raios gama do testemunho T5) ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1 (Tabela de latitude e longitude dos pontos de onde foram retirados os testemunhos)... 6

7 CAPÍTULO I - INTRODUÇÃO O Estado do Rio de Janeiro se destaca nacional e mundialmente como uma das poucas localidades onde ainda são observadas estruturas estromatolíticas em crescimento, sendo a Lagoa Salgada e a Lagoa Vermelha áreas reconhecidas pelo desenvolvimento de estromatólitos modernos (Srivastava, 2002; Silva e Silva, 2002; Silva e Silva & Carvalhal, 2005; Vasconcelos et al., 2006). Essas estruturas são conhecidas desde o arqueano até o recente e são resultantes de ação biológica (Srivastava, 2004). As esteiras microbianas representam o primeiro estágio de desenvolvimento das estruturas estromatolíticas (Silva &Silva, 2002) Além destas áreas, o Estado do Rio de Janeiro conta ainda com ecossistemas, na restinga de Massambaba, no sistema lagunar de Araruama, que por suas peculiaridades ambientais (elevada salinidade, águas quentes e abundância de carbonato de cálcio) propiciam o florescimento de esteiras microbianas, estando o Brejo dos Espinhos inserido neste contexto (Delfino, 2009). No Brejo dos espinhos também são encontrados registros sedimentares destas esteiras microbianas e estromatólitos, intercalados com outros sedimentos da lagoa, os quais, em conjunto permitem tecer comentários sobre variações ambientais ocorridas durante a deposição destes sedimentos. A história evolutiva da restinga da Massambaba iniciou-se a mais de anos A.P., com o afogamento dos antigos vales fluviais da região que avançavam em direção à atual plataforma e pode ser resumida da seguinte forma: Durante a última transgressão pleistocênica houve a formação de um sistema de ilhas-barreira na região, limitando baías e originando uma série de grandes lagunas, dentre elas a Lagoa de Araruama. Uma posterior queda no nível do mar resultou no ressecamento das lagunas assim formadas e uma progradação da linha de costa. Contudo, a aproximadamente anos A.P. a parte externa da barreira foi parcialmente erodida por uma nova elevação do nível do mar, ocorrendo a reocupação da área por lagunas; e a cerca de anos A.P., uma nova barreira arenosa foi formada paralela à barreira anterior isolando outra área lagunar. Os dois sistemas lagunares mantiveram comunicação, até que uma queda do nível marinho depois de anos A.P. promoveu sua separação. A queda progressiva do nível do 7

8 mar desde então, deixou na retaguarda do cordão externo um sistema de lagunas intercordões, que tenderiam, dependendo da combinação de diversos fatores, a secar ou apresentar-se residualmente ou sazonalmente como brejos, dentre elas o Brejo do Espinho (Turcq et al. 1999). Neste contexto, ocorrem nestas lagunas diversos tipos de sedimentos carbonáticos e siliciclásticos, associados a sistemas deposicionais costeiros. As rochas carbonáticas resultam da produção por organismos de uma variedade de partículas esqueléticas de diferentes tamanhos e formas, de minerais carbonáticos de diferentes composições e estabilidade termodinâmica; e carbonatos gerados por precipitação inorgânica e/ou induzida microbialmente em mares e lagos sobre condições ambientais especiais. Essas rochas são fortemente influenciadas pela evolução de seus organismos produtores e das suas associações através da história geológica (Martínez, 2007), sendo os microorganismos, ao invés dos macrofósseis e seus esqueletos carbonáticos, os responsáveis pela formação da maioria das rochas carbonáticas na Terra (Krumbein, 2008). No caso do Brejo dos espinhos são encontrados depósitos carbonáticos associados a macrofósseis de moluscos e induzidos microbialmente. I.1- Objetivo Este trabalho tem como objetivo reconhecer no registro sedimentar da lagoa Brejo dos Espinhos a interação entre sedimentos carbonáticos, estromatolitos/tapetes microbianos e sedimentos siliciclásticos, bem como, identificar a distribuição vertical e lateral de fácies a partir de dados de campo e de laboratório. 8

9 I.2 - Localização da Área de Estudo, Acessos e Aspectos Climáticos e Ambientais A área estudada localiza-se no município de Arraial do Cabo, na Região dos Lagos, a 108 km da cidade do Rio de Janeiro. O Brejo do Espinho é acessível pela rodovia RJ-102, próximo ao Vilarejo Figueira, localizado em uma faixa de restinga entre a Lagoa de Araruama e o Oceano Atlântico. Figura 1: Localização da lagoa imagens do Google (2005) 9

10 Figura 2 Figura 3 Figuras 2 e 3: Imagem de satélite identificando os pontos (Borda norte, P0, P1, P2, P3, P4, P5 e Borda Sul) de onde foram retirados os testemunhos (T0, T1, T2, T3, T4, T5) (Google Earth) Detalhamento na Tabela 1 10

11 Tabela 1 Tabela de distribuição dos pontos onde foram retiradas as amostras Ponto Borda Norte P0 P1 P2 Latitude Longitude Ponto Borda Sul P3 P4 P5 Latitude Longitude Figura 4: Vista da lagoa. O micro-clima na região é semi-árido em resposta à intermitência de uma ressurgência costeira em Cabo Frio, governada pelo regime de alísios nordestes. Durante o outono e o inverno as advencções polares de setor sul/sudoeste perturbam os alísios e permitem o regresso de condições úmidas (Laslandes et al., 2004 in Laslandes, 2007), com uma pluviosidade anual em torno de 830 mm e uma evaporação média anual ao redor de 1400 mm. Ambientes deposicionais evaporíticos subaéreos e subaquosos são encontrados do Brejo do Espinho. Atualmente são observados dois tipos de sistemas em suas bordas. Um deles é de natureza evaporítica e ocupa a porção supramaré, exposta subaereamente em momentos de descida da coluna d água, sendo, caracteristicamente formado por crostas colunares de halita estratiformes, e com grãos acessórios de quartzo, sobre lama carbonática e esteira microbiana. O segundo tipo de depósito ocupa a porção intermaré, sendo composto por lama carbonática e cristais de halita. (Barbosa, 1997 in Delfino, 2009). 11

12 Estudos paleoambientais e paleoclimáticos indicam que o Brejo dos Espinhos iniciou sua formação entre e anos A.P. mantendo comunicação com o sistema lagunar interno até anos A.P., sendo sua sedimentação neste período essencialmente organodetrítica. Com seu isolamento entre e anos A.P. em decorrência de um rebaixamento do nível do mar, a sedimentação mudou para essencialmente carbonática (Ortega, 1996 in Delfino, 2009). 12

13 CAPÍTULO II Materiais e Métodos II.1 Metodologia Foram realizadas duas visitas de campo a área de estudo, uma no período de cheia, em junho, e outra no período mais seco, em setembro, foram retirados seis testemunhos, nos quais foram realizadas análises de sedimentologia, gamaespectrometria e isótopos de Carbono (C13) e Oxigênio (O18) com equipamentos do Centro de Pesquisas Leopoldo Américo Miguez de Mello (CENPES) da PETROBRAS. A pesquisa foi realizada a partir das seguintes etapas: II.1.2 Revisão Bibliográfica Nesta etapa foi realizado um levantamento de trabalhos científicos com ênfase em ambientes lagunares com colônias microbianas, a fim de se obter informações, principalmente, sobre sua formação e desenvolvimento, após o qual, foi feita uma busca sobre publicações específicas da Lagoa Brejo dos Espinhos. Com base nessa revisão foi possível ter uma base sólida de informações necessárias para o desenvolvimento da pesquisa acadêmica. II.1.3 Testemunhagem Os testemunhos foram retirados da lagoa por meio de um tubo de PVC, e posteriormente o material amostrado foi congelado em um freezer industrial para preservação dos sedimentos e eventuais estruturas sedimentares durante a serragem. Após o congelamento os testemunhos foram retirados do tubo de PVC, imersos em nitrogênio líquido para aumentar o grau de congelamento, serrado em duas metades e fotografado. 13

14 Figura 5: Testemunho recém retirado da lagoa. 14

15 II.1.4 Gamaespectrometria A Gamaespectrometria mede a radioatividade natural das rochas com base na leitura de emissões de partículas gama oriundas de isótopos radioativos, como o K40, o Th232 e o U238. Em geral são utilizados para caracterizar a argilosidade das rochas, fases detríticas ricas em argilas potássicas e minerais pesados e na definição de ciclos sedimentares. Os testemunhos obtidos foram submetidos à espectrometria de raios Gama, utilizando o equipamento SGL CORELAB, e os resultados foram expressos em curvas profundidade versus valor, a partir dessas curvas, foi realizada a interpretação das variações radiométricas ao longo dos testemunhos amostrados. II.1.5 Sedimentologia. Como base conceitual para a descrição dos testemunhos foi utilizado a definição de fácies de Della Fávera (2001), que diz que Fácies é um conjunto de feições que caracteriza uma rocha sedimentar, como a coloração, granulação, estruturas internas, geometria deposicional, espessura, fósseis ou paleocorrentes. As fácies são originadas a partir de algum processo sedimentar, normalmente de caráter episódico. As Fácies sedimentares são definidas por: Elementos litológicos, como arenito, folhelho, calcário etc. Estruturas sedimentares são chamadas de estruturas internas que são produzidas a partir de vários processos sedimentares, como correntes aquosoas ou fluxos gravitacionais subaquosos (estrutura hidrodinâmica), correntes eólicas ou fluxos gravitacionais subaéreos (estrutura aerodinâmica). Também foi utilizada a classificação de rochas carbonáticas definida por Dunham (1962), que se baseia no arcabouço das rochas. É uma classifiação importante para rochas que preservam a textura deposicional. As rochas podem ser suportadas por matriz ou por grãos. Os carbonatos com arcabouço suportados pela matriz são os MUDSTONES (menos de 10% de grãos) e os WACKESTONES (mais de 10% de grãos). Os carbonatos com arcabouço suportado por grãos são os 15

16 PACKSTONES (contém lama carbonática ainda) e os GRAINSTONES (Não contém lama carbonática). 16

17 Capítulo III Geologia Regional Neste Capítulo estudaremos a região e o contexto geológico em que ela está inserida. III.1 Costa Brasileira A Costa Brasileira estende-se entre as latitudes 4 N e 33 S, apresentando cerca de km de perímetro envolvente e mais de km de linha real (Silveira, 1964 in Suguio et al. 2005). Ao longo de toda essa extensão a costa brasileira é submetida a diferentes condições geológicas e climáticas, gerando uma grande diversidade de aspectos geomorfológicos. Em geral, observa-se uma sucessão de planícies costeiras alternandose com falésias e costões rochosos, compostos por rochas de complexos ígneos e polimetamórficos pré-cambrianos, onde assentam sequências sedimentares e vulcânicas acumuladas em bacias paleozóicas, mesozóicas e cenozóicas. (Suguio, 2005) As planícies costeiras, que são a base deste estudo, são constituídas por sedimentos terciários e quaternários acumulados em ambientes continentais, transicionais e marinhos. Falésias e costões rochosos aparecem ao longo de vários setores da costa, onde os agentes de erosão dominam sobre os de deposição. As falésias aparecem quando os pacotes sedimentares mais antigos são expostos à ação direta do mar enquanto os costões rochosos resultam dessa ação sobre os complexos cristalinos, tanto ígneos como metamórficos (Suguio, 2005) Dividindo a Costa Brasileira em diversas partes como propôs Silveira (1964) e posteriormente modificado por Cruz et al. (1985), o Brejo dos Espinhos encontra-se na costa sudeste. III.2 Costa Sudeste A costa sudeste, que vai de Cabo frio até o Cabo de Santa Marta, é marcada pela presença da Serra do Mar, um conjunto de terras altas 17

18 constituído pelo embasamento cristalino granito-gnáissico, cujas escarpas que chegam até o mar constituem promontórios rochosos de costões que se alternam com reentrâncias quase sempre tectonicamente controladas. Nelas ocorrem planícies costeiras compostas por sistemas de laguna e barreira, simples ou múltiplos, ou por sistemas de cordões litorâneos regressivos, pleistocênicos e holocênicos, ou somente holocênicos, parcialmente retrabalhados pelo vento (Suguio et al. 2005). III.3 Costa de Cabo Frio A zona de Cabo Frio, ao contrário do restante da costa, é caracterizada pela existência de um micro-clima de tipo semi-árido. Essa anomalia climática está ligada à presença de uma ressurgência intermitente de águas profundas (frias). O sistema lagunar de Cabo Frio, constituído por uma grande laguna (Araruama) com comunicação, com o mar e por várias pequenas lagunas totalmente isoladas no meio de formações arenosas, apresenta características de hipersalinidade. O funcionamento da ressurgência é controlado pelo regime dos ventos, a ressurgência é ativada pelos ventos de NE e desaparece com ventos do setor sul, ligados a passagem das frentes frias. Os ventos de NE são mais frequentes na primavera (Martin et al. 1996). 18

19 Capítulo IV Geomicrobiologia IV.1 Introdução O estudo da interação entre microbiologia e sedimentologia, atualmente, é um assunto muito importante no meio científico, por estar relacionada na formação de depósitos sedimentares e por influenciar na diagênese. Este capítulo pretende introduzir os conceitos sobre o registro sedimentar de colônias bacterianas, na forma de estromatólitos e tapetes microbianos. Para isso foi feito um levantamento bibliográfico, sobre a Lagoa Brejo dos Espinhos, e lagoas com condições ou ambientes sedimentares análogos com a intenção de se ter uma base para o entendimento da pesquisa. Hoje em dia sabemos que econtram-se estromatólitos recentes em várias partes do mundo, onde os mais famosos são os de Sharkbay (ainda vivos) na Austrália e Lagoa Salgada (não estão mais vivos hoje) na cidade de Campos RJ. A Diferença básica de estromatólito e tapetes microbianos é que o primeiro representa uma construção tridimensional, com arcabouço rígido originada a partir de um momento no qual proliferaram tapetes microbianos. Os tapetes microbianos por sua vez são a representação ambiental de uma colônia microbiana vivente. A construção de um estromatólito se faz pela ação de tapetes microbianos, embora, não necessariamente, estes tapetes sempre desenvolvam-se como estromatólitos, podendo, em alguns casos formarem laminitos, trombólitos, dentre outras construções menos freqüentes. II.2 Tapetes Microbianos Também podem ser chamados de laminitos microbiais, esteiras microbiais ou microbianas. São depósitos microbiais caracterizados por laminação contínua formados geralmente em lâmina d água muito rasa, mas podem aparecer em posições relativamente mais profundas, em geral em condições de supra-maré ou inter-maré superior. 19

20 Os tapetes microbianos representam o primeiro estágio de desenvolvimento das estruturas estromatolíticas (Silva e Silva, 2002). São ecossistemas dinâmicos e complexos constituídos por densas comunidades de microorganismos que se dispõem seguindo um padrão de estratificação vertical (Delfino, 2009). As cianobactérias (organismos fotossintéticos unicelulares pertencentes ao Reino Eubactéria) são os principais agentes biológicos componentes dos tapetes microbianos e arranjam-se de forma peculiar, sendo responsáveis pela retenção e aprisionamento dos sedimentos que as compõem Em condições de moderada à elevada alcalinidade, a atividade cianobacteriana na produção de EPS é de vital importância na precipitação do CaCO3, uma vez que o exopolimerosacarídeo (EPS) age como um tampão (buffer) de Ca+2, atraindo cátions bivalentes e inibindo a precipitação em um primeiro momento. Desta forma, bainhas polissacarídicas primariamente produzidas por cianobactérias são sítios não suscetíveis à nucleação de minerais de carbonato de cálcio. Porém, a capacidade de ligação de íons Ca+2 do EPS pode ser excedida pelo contínuo suplemento e/ou por liberação secundária de Ca+2 durante a sua degradação exoenzimática. Este processo é responsável pela precipitação próxima dos grupos ácidos no EPS e pela distribuição aleatória dos precipitados microcristalinos de carbonato nas esteiras microbianas (Arp et al., 1999 in Delfino, 2009). As laminações refletem o modo de crescimento da biocenose das cianobactérias, a forma como ocorre a captação e a precipitação do carbonato de cálcio. A variação na espessura das laminações demonstra uma relação direta com os períodos de cheia e vazante da lagoa, caracterizando, assim, períodos mais secos ou mais úmidos (Silva e Silva et al, 2004). II.3 Estromatólitos Os estromatólitos são a mais antiga evidência de vida macroscópica na Terra e são encontrados em todos os continentes, principalmente em rochas do Pré-Cambriano, período considerado como a Era dos Estromatólitos. Atualmente são definidos como construções organosedimentares produzidas 20

21 pelo aprisionamento ou pela captura e precipitação de sedimentos, resultando fundamentalmente da atividade metabólica de microorganismos principalmente as cianobactérias (Silva e Silva, 2002). Ocorrem predominantemente em ambientes carbonáticos, (Srivastava, 2000). No Brasil, os estromatólitos recentes desenvolvem-se em ambientes que apresentam evaporação intensa, índice pluviométrico baixo, taxa elevada de carbonato de cálcio, com águas mornas, pouco profundas e com salinidade acentuada, os quais são inóspitos a maioria dos seres pastadores e perfurantes (seres que predam as cianobactérias), permitindo o franco desenvolvimento das cianobactérias, que compõem estas estruturas. Tais condições deveriam prevalecer em tempos pretéritos onde são encontradas construções estromatolíticas semelhantes às atuais (Silva e Silva et al, 2004). Uns dos melhores exemplos de estromatólitos recentes são os da Lagoa Salgada no município de Campos - RJ (figuras 6 e 7) Figura 6: Vista frontal de estromatólito retirado da Lagoa Salgada (Castro & Santos, 2010) 21

22 Figura 7: Vista em corte transversal de estromatólito da Lagoa Salgada (Castro & Santos, 2010) 22

23 Capítulo V Resultados V.1 - Arcabouço Faciológico da Lagoa Brejo dos Espinhos Para esse estudo foram coletados um total de 6 testemunhos em diferentes pontos da lagoa, traçando-se um perfil faciológico da área em linha reta com a ajuda de um GPS utilizando o Datum Córrego Alegre. Esses testemunhos foram chamados de T0, T1, T2, T3, T4 e T5 e foram retirados dos pontos Equivalentes (P0, P1, P2, P3, P4,P5). Figura 8: Foto do caminho percorrido Descrição dos Testemunhos retirados dos pontos percorridos: T0 - Figura 9 1 nível: Calcarenito preto, Argiloso médio a fino, bem selecionado. Constituído por grão se quartzo arredondados, feldspatos e bioclastos (bivalves). 2 nível : Laminito com laminação composicional, plano-paralela bem definida. Carbonático, muito argiloso. 23

24 Camadas de 0,5 cm constituídas por arenito quartzoso médio a fino com feldspatos e raros bioclastos. 3 nível: Laminito com laminação crenulada. Cor castanha. Presença de níveis com cor creme intercalados (argilo minerais). Carbonático. Ocorrem grãos detríticos dispersos. 4 nível: começa com uma camada grossa de carbonato que inicia uma laminação crenulada e conturbada por carga do nível superior. Após a laminação crenulada temos um arenito fino intraclástico. Constituído por quartzo feldspato e intraclastos carbonáticos. 5 nível: Estromatólito estratiforme com intercalação de níveis carbonáticos maciços e níveis de constituição mais lamosa. Brechação intensa e ruptura das camadas.feições assemelhadas a teepes ocorrem localmente. 6 nível: Calcarenito fino a médio com laminação plano-paralela pouco definido. Constituído por quartzo, feldspatos e intraclastos carbonáticos. 7 nível: Coquina com presença de conchas fora da posição hidrodinâmica e conchas fechadas. possivelmente depósito de tempestade. Tapete Microbiano: EPS de laminito microbial recente. Nível sulfato redutor (avermelhado) e nível fotossintético (esverdeado). T1 Figura 10 O 1 nível é um arenito médio a grosso dominado por conhchas e grãos carbonáticos. 2 nível - Logo acima vemos um maciço de lama carbonática com presença de intraclastos carbonáticos e bioclastos 10 cm. O 3 nível é uma Esteira microbial de 3cm. T2 Figura 11 Testemunho de 23 cm. 1 nível - É dominado por um maciço carbonático com presença de intraclastos carbonáticos e bioclástos. 2 nível - Fina esteira microbial de 0,5 cm. Marrom avermelhada. 24

25 T3 Figura 12 1 nível - pequeno testemunho com presença de um maciço carbonático de aproximadamente 15 cm. Pequenos bioclastos ocorrem durante toda a seção porém pouco abundante. No 2 nível temos tapetes microbianos: verde(em cima) e marrom (logo abaixo). 2 cm. T4 Figura 13 1 nível Temos um arenito médio a grosso com presença de bioclastos. 2 nível arenito médio a grosso com grande presença de bioclastos 10 cm. O intervalo do 1 para o 2 nível é marcado pelo aparecimento de tapete microbiano preservado de cor marrom avermelhada. 3 nível - arenito fino a médio com pequenos intraclastos carbonáticos. 8 cm. Possui um bolsão de água de 6 cm( análise química ) 4 nível presença maciça de coquinas durante seção de 10 cm. Conchas fora de posição hidrodinâmica e presentes em matriz de arenito médio a grosso. Após essa seção de coquinas temos uma diminuição da quantidade e do tamanho dos bioclastos até chegarmos ao nível seguinte. Essa zona de transição possui 4 cm. 5 nível um maciço carbonático (aparentemente não deveria estar aí), que interrompe a sequência de coquinas. 3 cm 6 nível Arenito médio a grosso muito mal selecionado com grande presença de bioclastos e intraclastos carbonáticos. 5 cm 7 nível Tapete microbiano marrom avermelhado. 5 cm. T5 Figura 14 1 nível Presença de conchas fora de posição hidrodinâmica dentro de uma matriz arenítica carbonática com sedimentos bastante escurecidos. 7 cm. 2 nível É um arenito fino, bem selecionado carbonático formado por sedimentos escuros com alguns bioclastos espalhados pela seção. 13 cm. 3 nível É uma intercalação entre carbonato, tapetes microbiano e arenito fino escuro bem selecionado. Possui laminação plano-paralela a deformada. 15 cm. 25

26 4 nível -.É um maciço carbonático, arigiloso, com laminação plano paralela a deformada 5 nível É um arenito médio, bem selecionado, com presença de alguns bioclastos disperos após esse nível há um ligeiro escurecimento e passagem para o próximo nível. 30 cm 6 nível,que é uma esteira microbial de cor marrom avermelhada. 6 cm. 26

27 Tapete Microbiano 7 Nível 6 Nível 5 Nível 4 Nível 3 Nível 2 Nível 1 Nível Figura 9: Testemunho - T0 dividido em níveis deposicionais. 27

28 3 Nível 2 Nível 1 Nível Figura 10: Testemunho 1 T1 dividido em níveis deposicionais. 28

29 2 Nível 1 Nível Figura 11: Testemunho T2 Divisão do testemunho em níveis deposicionais. 29

30 2 Nível 1 Nível Figura 12: Testemunho T3 - Divisão do testemunho em níveis deposicionais. 30

31 7 Nível 6 Nível 5 Nível 4 Nível Zona de Transição 3 Nível 31

32 Bolsão D água 2 Nível Tapete microbiano preservado 1 Nível Figura 13: Testemunho T4 - Divisão do testemunho em níveis deposicionais. 32

33 6 Nível 5 Nível 33

34 5 Nível 4 Nível 34

35 3 Nível 2 Nível 1 Nível Figura 14: Testemunho T5 - Divisão do testemunho em níveis deposicionais. 35

36 V.2 Raios Gama Neste tópico serão expostos os dados da gamaespectrometria e a interpretação dos mesmos. Principalmente a razão Th/U que é indicativa de variações do nível do mar. P0 Neste ponto vemos uma grande variação na curva do Coregama total. Analisando de baixo para cima, vemos que de 30 até 28 cm temos um grande aumento no nível de raio gama, o que nos indica um aumento na concentração de matéria orgânica, após isso vemos um recuo na curva até os 24 cm, ou seja, diminuição de matéria orgânica; de 24 até 15 cm temos um zigue-zague mas sempre com um aumento para direita. Quando chegamos nos 15 cm, começa um recuo que vai até o fim do testemunho. A Razão Th/U começa baixíssima e vai aumentando até se equivalerem aos 25 cm, após isso temos um aumento brusco na razão com um pico em 25 cm, e depois uma brusca diminuição na razão até os 15 cm, e aí a a razão se equivale e praticamente se mantém constante até o fim do testemunho. P1 Observamos, uma maior uniformidade na curva de Coregama total. Começa com um nível altíssimo de raios gama e diminui gradativamente até os 50 cm, que é onde também diminui a presença de bioclastos. Após isso até temos um leve aumento contínuo até o fim do testemunho. A razão Th/U neste ponto começa baixíssima e vai aumentando gradativamente, com 70 cm vemos a razão se equivaler, e após isso a razão aumenta até 68 cm, depois vemos uma variação na razão até os 50 cm, após isso há um aumento até 39 cm e a razão praticamente se mantém estável até 16 cm, quando começa a diminuir e volta a aumentar apenas nos 3 cm finais. 36

37 P2 A Curva do Coregama total começa baixa e aumenta pouco, quase imperceptivelmente até o fim do testemunho. A razão Th/U começa muito alta depois cai bastante e se mantém constante mas ainda alta, durante toda a seção. P3 O Coregama total mostra uma continuidade durante toda a seção com um pequeno aumento no meio da curva. A razão Th/U começa muito baixa e depois ela aumenta bastante, até um pico de tório aos 14 cm e a partir daí ela começa diminuir, até os 8 cm, quando se estabiliza e se mantém constante e praticamente equivalente até o final do testemunho. P4 A curva do Coregama total é praticamente constante durante toda a seção, tendo o seu maior valor no início do testemunho. A razão Th/U começa baixíssima com um valor altíssimo de urânio e a partir dos 55 cm a razão aumenta e se mantém alta durante toda a seção. Observamos os maiores picos da razão em 53 e 7 cm. P5 O Coregama total começa alto tendo um pico, provavelmente devido a coquina e depois cai bastante e se mantém baixo e estável até o fim da seção A Razão Th/U sempre se mantém alta com um pico de Tório ainda no início do testemunho, após isso se mantém praticamente estável. 37

38 P0 Figura 15 Perfil faciológico do P0 e suas curvas radioativas. 38

39 P1 Figura 16 : Perfil faciológico do P1 e suas curvas radioativas. 39

40 P2 Figura 17: Perfil faciológico do P2 e suas curvas radioativas. 40

41 P3 Figura 18: Perfil faciológico do P3 e suas curvas radioativas. 41

42 P4 Figura 19: Perfil faciológico do P4 e suas curvas radioativas. 42

43 P5 Figura 20: Perfil faciológico do P5 e suas curvas radioativas. 43

44 Capítulo VI Conclusões Neste capítulo serão expostas as conclusões a que chegamos a partir dos dados coletados e interpretações feitas a partir dos mesmos. Para essas interpretações, vale ser ressaltado que todas as leituras são feitas de baixo para cima, respeitando a ordem deposicional. No ponto 0, vemos uma grande variação na litologia em uma seção de 30 cm e também nas curvas do Coregama, o que indica uma evidência da variação do nível da lagoa. As coquinas fora da posição hidrodinâmica indicam um depósito de tempestade. O Coregama total fornece informação importante para sabermos o nível de deposição e preservação de matéria orgânica da lagoa. Até os 23 cm, com o aumento da curva, podemos dizer que a preservação foi boa, um outro indicador que pode ser destacado é a coloração escura dos sedimentos nesta parte do testemunho, típicos de matéria orgânica preservada. Neste ponto identificamos 4 ciclos deposicionais. O 1 ciclo é representado pelo nível 1 e é rico em matéria orgânica, gerado em um ambiente bastante aquoso e sem muita atividade climática de influência na lagoa. O 2 ciclo é representado pelos níveis 2 e 3 alternância de sedimentos indica eventos esporádicos e cíclicos de deposição. Onde o carbonato representa um nível baixo de água da lagoa e matéria orgânica um nível mais alto. O 3 Ciclo é representado pelos níveis 4,5 e 6. E representa um nível de seca da lagoa devido a grande presença de maciços carbonáticos. Ou seja uma deposição mais carbonática da lagoa. O 4 ciclo é representado pelo nível 7 da lagoa e é um depósito de tempestade com reconhecido pelas conchas fora de posição hidrodinâmica. No ponto 1, não há muita variação na litologia em uma seção de 20 cm, porém podemos ver que entre 20 e 13 cm a quantidade de bioclastos é bem maior do que de 13 cm até o fim do testemunho. A diminuição da curva de coregama total, que ocorre no início do testemunho indica uma diminuição na matéria orgânica e argilosidade dos sedimentos, essa diminuição vai até os 4 cm e após isso a curva começa aumentar para a direita, indicando uma maior concentração de matéria orgânica. São identificados 2 ciclos deposicionais, o 44

45 1 ciclo é representado pelo 1 nível, é um período seco, porém com intensa atividade climática, o que justifica a forte presença de bioclastos. O 2 ciclo é representado pelo 2 nível e é um período seco, porém sem grande atividade climática, gerando um depósito homogêneo. No ponto 2, a litologia permanece praticamente inalterada até o fim do testemunho, e a curva do Coregama indica uma aumento de matéria orgânica e argilosidade, quanto mais perto do topo do testemunho. É reconhecido apenas um ciclo deposicional neste testemunho com a presença de um arenito carbonático e bioclastos, indica um período seco da lagoa. No ponto 3, temos o testemunho mais monótono da pesquisa, pois a litologia não se altera e tem pouquíssimos bioclastos visíveis olho nu, além de uma monotonia também na curva do coregama total indicando que não há muita variação de matéria orgânica. Neste testemunho foi possível identificar apenas um ciclo deposicional que é o representado pelo 1 nível, onde temos um ambiente seco, porém com sedimentação contínua e homogêneo dando origem ao arenito presente no nível. No ponto 4 temos um grande testemunho de 60 cm, com grande variedade litológica. Assim como no ponto 0 vemos conchas fora de posição hidrodinâmica indicando também um depósito de tempestade. Antes do depósito de tempestade, vemos um carbonato maciço (mudstone) que interrompe a sequência de conchas, indicando que houve um ressecamento entre as tempestades e que a segunda foi muito mais forte, devido a presença maior de bioclastos e também pela espessura da camada. A Curva do Coregama total não indica grande variância de matéria orgânica, apesar de vermos sedimentos escuros em alguns pontos,isso é um indício de baixa argilosidade apesar de a matéria orgânica estar presente. Nós conseguimos caracterizar 6 ciclos deposicionais. O primeiro representado pelo 1 nível, onde se destacam os bioclastos e a coloração cinza, ou seja, não há tanta presença de matéria orgânica, porém foram depositados alguns restos de seres vivos que provavelmente foram trazidos outro lugar e por algum evento climático. No 2 ciclo destaca-se a uniformidade da deposição, sedimentação fina a média, representado pelo 2 nível, a presença de clastos carbonáticos indica períodos de ressecamento da lagoa. O 3 ciclo é representado pelo nível 3 e apresenta uma forte presença de matéria orgânica, isso indica um aumento no nível 45

46 d água da lagoa, pois temos poucos bioclastos dispersos. O 4 ciclo é representado pela zona de transição entre os níveis 3 e 4 e o nível 4. Este ciclo sofreu bastante com a ação de tempestades e aparentemente a lagoa estava bastante seca para conseguir depositar tantas conchas e tão pouco sedimento em um período longo. O 5 ciclo é um curto período de seca da lagoa com a presença de um pequeno carbonato maciço que interrompe a sequência de conchas. No 6 ciclo temos a volta de conchas, porém com uma maior presença de sedimentos entre elas, o que indica um aumento no nível de água da lagoa. No ponto 5, também temos coquinas fora de posição hidrodinâmica, indicando depósito de tempestade, e também temos uma grande presença de matéria orgânica antes do carbonato maciço. Esse carbonato (mudstone) possui estratificação angular que sobrepõe uma camada em outra em ângulos irregulares, indicando que houve uma influência fora da lagoa, provavelmente os ventos que mudam sua rota durante o ano frequentemente. A curva do Coregama total não varia muito durante a seção, mostrando uma uniformidade na matéria orgânica, principalmente a partir do mudstone. Podemos definir 4 ciclos deposicionais nesse testemunho, o primeiro representado pelo nível 1, que seria um depósito gerado por tempestade, o segundo representado pelos níveis 2 e 3 que é um depósito rico em matéria orgânica, formado em um ambiente com bastante água e bastante movimentação orgânica, ao fim deste temos uma sedimentação intensamente carbonática, representando o 3 ciclo. O ambiente dessa sedimentação era bastante seco. Analisando as conclusões a respeito de cada ponto analisado, podemos concluir que a lagoa sofreu com fortes tempestade que podem ter mudado algumas sequências e levado sedimentos de outros lugares alheios a lagoa. Devemos levar em consideração que os Testemunhos T4 e T5 foram retirados em partes mais profundas da lagoa e os demais em partes mais rasas, com essa informação podemos dizer que há mais matéria orgânica em regiões mais profundas da lagoa, além dos sedimentos serem mais finos. Nas partes rasas os sedimentos são mais grossos e as sequências são mais homogêneas. 46

47 Essa homogeneidade ocorre devido a pequena lâmina d água próxima a borda, pois em períodos de seca, quase não há atividade que gere uma sedimentação diferente da que foi constatada aqui, apenas se ocorrer uma forte tempestade trazendo sedimentos de outros lugares e misturando-os aos já alocados naquele ambiente. 47

48 Capítulo VII Referências Bibliográficas Damazio, C.M. & Silva e Silva, L.H Cianobactérias em esteiras microbianas coloformes da lagoa Pitanguinha, Rio de Janeiro, Brasil. In: Revista Brasileira de Paleontologia, 9(1): Delfino, D.O Caracterização sedimentológica, química e cianobacteriana, e interpretação ecológica das esteiras microbianas do Brejo do Espinho, RJ, Brasil, 205 p. Dissertação de mestrado. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Della Fávera, J.C Fundamentos da Estratigrafia Moderna. Rio de Janeiro. Ed. UERJ, 264p. Iespa, A.A.C., Iespa, C.M.D., Borghi, L.F.A Microestratigrafia do Complexo Estromatólito, Trombólito e Oncoide Holocênico da Lagoa Salgada, Estado do Rio de Janeiro, Brasil. In: Revista de Geologia, 22(1): Martin, L.,Tasayco-Ortega, L.A., Flexor, J.M., Suguio, K., Turcq, B Registro das variações do nível do mar e do clima nos sedimentos das pequenas lagunas hipersalinas de Cabo Frio (RJ). In: SBG, Congresso Brasileiro de Geologia, 39, Anais, 4: Rezende. M.F Análise estratigráfica de Alta resolução do intervalo Praguiano Neoemsiano (Formação Ponta Grossa), Na BordaLeste Da Bacia do Paraná, Com Base Em dados Geoquímicos e Sedimentológicos, 82p. Dissertação de mestrado. Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Senra, M.C.E., Silva e Silva, L.H., Conde, J.N., Iespa, A.A.C Microbioerosão em conchas de Heleobia australis(gastropoda: Rissooidea) da lagoa Salgada, Rio de Janeiro, Brasil. Anuário do Instituto de Geociências UFRJ, 29(2):

49 Sgarbi, G.N.C Petrografia Macroscópica das Rochas Ígneas, Sedimentares e Metamórficas. Ed. UFMG. 557p. Silva e Silva, L.H. & Carvalhal, S.B.V Biolaminóides Calcários Holocênicos da Lagoa Vermelha, Brasil. In: Anuário do Instituto de Geociências UFRJ, 28-2, P Silva e Silva, L.H., Delfino, D.O., Feder, F., dos Santos, F.A. & Guimarães, T.B Tapetes Microbianos Lisos Estratifcados do Brejo do Espinho, RJ, Brasil. In: Anuário do Instituto de Geociências - UFRJ, 30(1): Silva e Silva, L.H., Iespa, A.A.C. Damazio-Iespa, C.M Considerações sobre Estromatólito do Tipo Domal da Lagoa Salgada, Estado do Rio de Janeiro, Brasil. Anuário do Instituto de Geociências - UFRJ, 30(1): Silva e Silva, L.H., Iespa, A.A.C. Damazio-Iespa, C.M Composição dos Estromatólitos Estratiformes da Lagoa Salgada, Rio de Janeiro, Brasil. Anuário do Instituto de Geociências UFRJ, 31(2): Silva e Silva, L.H., Iespa, A.A.C., Iespa, C.M.D Estromatólitos estratiformes da lagoa Pernambuco, Rio de Janeiro, Brasil. In: GAEA Unisinos, 3(2): Silva e Silva, L.H., Senra, M.C.E., Faruolo, T. C. L. M., Carvalhal, S. B. V., Alves, S. A. P. M. N., Damazio, C. M., Shimizu, V. T. A., Santos, R.C. & Iespa, A.A.C Estruturas microbianas recentes da lagoa Pernambuco, estado do Rio de Janeiro, Brasil. In: Revista Brasileira de Paleontologia, 7(2): Souza, C.R.G., Suguio, K., Oliveira, A.M.S., Oliveira, P.E Quaternário do Brasil. Ed. Holos. 380p. 49

50 Tessler, M.G. & Goya, S.C Processos Costeiros Condicionantes do Litoral Brasileiro. In: Revista do Departamento de Geografia, 17: