Inversão gravimétrica estável do relevo do embasamento e da variação da densidade com a profundidade em bacias sedimentares

O presente método postula uma variação hiperbólica para o contraste de densidade de uma bacia sedimentar em função da profundidade, e tem dois objetivos: (1) delinear o relevo do embasamento de uma bacia, conhecendo-se a anomalia gravimétrica, o contraste de densidade na superfície da bacia e o fator de decaimento do contraste de densidade com a profundidade; (2) estimar, além do relevo, o valor do contraste de densidade na superfície de uma bacia sedimentar e o fator de decaimento do contraste de densidade com a profundidade, sendo fornecida a anomalia gravimétrica e a profundidade do embasamento em alguns pontos da bacia. Nos dois casos o modelo interpretativo é um conjunto de prismas retangulares verticais justapostos, cujas espessuras, que são parâmetros a serem estimados, representam a profundidade da interface de separação entre os sedimentos e o embasamento. As soluções obtidas nos dois problemas acima formulados são estáveis devido à incorporação de informações adicionais sobre a suavidade do relevo estimado, e o conhecimento da profundidade do relevo do embasamento em alguns pontos, fornecido por furos de sondagem. O método foi testado em anomalias gravimétricas sintéticas produzidas pela simulação de bacias sedimentares com relevos suaves. Os resultados mostraram relevos com boa resolução e valores estimados do contraste de densidade na superfície da bacia e do fator de decaimento do contraste de densidade com a profundidade, próximos aos verdadeiros, indicando dessa maneira o potencial do método em interpretações gravimétricas de bacias sedimentares. O método foi aplicado à anomalia Bouguer da Bacia do Recôncavo, Brasil, delineando um relevo com um valor para a profundidade máxima de cerca de 6 km, semelhante ao estimado em interpretações sísmicas. As estimativas para o contraste de densidade na superfície da Bacia e o fator de decaimento com a profundidade foram -0,30 g/cm³ e 30 km, respectivamente, produzindo uma estimativa para a compactação máxima dos sedimentos da ordem de 4%.

Inversão gravimétrica do relevo de bacias extencionais através da variação total

Apresentamos um método de inversão de dados gravimétricos para a reconstrução do relevo descontínuo do embasamento de bacias sedimentares, nas quais o contraste de densidade entre o pacote sedimentar e o embasamento são conhecidos a priori podendo apresentar-se constante, ou decrescer monotonicamente com a profundidade. A solução é estabilizada usando o funcional variação total (VT), o qual não penaliza variações abruptas nas soluções. Comparamos o métodoproposto com os métodos da suavidade global (SG), suavidade ponderada (SP) e regularização entrópica (RE) usando dados sintéticos produzidos por bacias 2D e 3D apresentando relevos descontínuos do embasamento. As soluções obtidas com o método proposto foram melhores do que aquelas obtidas com a SG e similares às produzidas pela SP e RE. Por outro lado, diferentemente da SP, o método proposto não necessita do conhecimento a priori sobre a profundidade máxima do embasamento. Comparado com a RE, o método VT é operacionalmente mais simples e requer a especificação de apenas um parâmetro de regularização. Os métodos VT, SG e SP foram aplicados, também, às seguintes áreas: Ponte do Poema (UFPA), Steptoe Valley (Nevada, Estados Unidos), Graben de San Jacinto (Califórnia, Estados Unidos) e Büyük Menderes (Turquia). A maioria destas áreas são caracterizadas pela presença de falhas com alto ângulo. Em todos os casos, a VT produziu estimativas para a topografia do embasamento apresentando descontinuidades bruscas e com alto ângulo, em concordância com a configuração tectônica das áreas em questão.

Morfodinâmica costeira e o uso da orla oceânica de Salinópolis (Nordeste do Pará)

Os aspectos morfodinâmicos relacionados à erosão ou acresção da linha de costa são alguns dos assuntos analisados na gestão das zonas costeiras que vêem sendo tratada em todo mundo no sentido de monitorar e proteger essas zonas. Esta tese objetiva analisar o comportamento da morfodinâmica costeira de Salinópolis, relacionando-o ao uso da orla oceânica. A área de estudo foi compartimentada em três setores: Oeste (praias da Corvina e do Maçarico), Central (praia do Farol Velho) e Leste (praia do Atalaia). A metodologia consistiu na: (a) aquisição e tratamento de imagens multitemporais (1988-2001-2013) do satélite Landsat 5 TM, 7 ETM e 8 OLI; (b) aplicação de entrevistas/questionários com banhistas, (c) aquisição de dados de campo durante as estações chuvosa (26, 27, 28/04/2013) e menos chuvosa (04, 05, 06/10/2013); e (d) análise laboratorial para o tratamento dos dados adquiridos em campo (topografia das praias estudadas, amostragem de sedimentos superficiais das mesmas e com o uso de armadilhas, e medições oceanográficas de ondas, marés, correntes e turbidez). Foram feitas as representações gráficas dos perfis topográficos das praias, calculados os parâmetros estatísticos granulométricos de Folk & Ward (1957), as taxas do transporte sedimentar nas praias e os parâmetros morfométricos de Short & Hesp (1982), estes últimos foram calculados com o intuito de relacioná-los aos estados morfodinâmicos de praias propostos por Wright & Short (1984) e Masselink & Short (1993). Para a classificação da costa oceânica de Salinópolis em termos de uso e ocupação foi utilizado o decreto nº 5.300 de 7 de dezembro de 2004. A partir das pesquisas sobre a urbanização na costa e das obras situadas nos ambientes costeiros foi utilizada uma matriz proposta por Farinaccio & Tessler (2010) que lista uma série de impactos ambientais, e o quadro de geoindicadores do comportamento da linha de costa proposto por Bush et al. (1999), para a identificação de locais com vulnerabilidade à erosão ou acresção. Para as condições oceanográficas em cada praia e periculosidade ao banho nas mesmas, foram integralizados os dados de ondas, de correntes, de morfodinâmica praial e questionários aplicados com banhistas. Atualmente, a orla oceânica de Salinópolis possui diferentes características quanto à utilização e conservação, abrangendo desde a tipologia de orlas naturais (Classe A) até orlas com urbanização consolidada (Classe C). A primeira ocorre nos extremos da área de estudo e, a segunda, na região da sede municipal. Quatro tipos de praias foram identificados segundo a exposição marítima e o grau das condições oceanográficas: tipo 1 (Maçarico), tipo 2 (Corvina), tipo 3 (Farol Velho) e tipo 4 (Atalaia). O trecho de costa com maiores impactos ambientais e com elevada erosão costeira localiza-se na praia do Farol Velho. O grau de periculosidade ao banho foi de 4 (praia do Maçarico) a 7 (praia do Atalaia) – médio a alto grau de risco. As praias de Salinópolis apresentam declives suaves (< 1,5°), grandes variações na linha de costa entre as estações do ano (9,6 a 88, 4 m) e volume sedimentar variável dependendo do grau de exposição das praias ao oceano aberto. Predominou o estado morfodinâmico dissipativo (Ω>5,5) para estas praias, mas com ocorrência do estado de banco e calha longitudinais (4,7<Ω<5,5) no setor oeste. As macromarés na área de estudo apresentaram altura máxima de 5,3 m (Setor Central, durante a estação menos chuvosa) e mínima de 4 m no mesmo setor, durante a estação chuvosa. As correntes longitudinais foram mais intensas no setor leste (>0,45 m/s) durante as duas estaçoes do ano. As alturas de ondas foram também maiores no setor leste (máximo de 1,05 m durante a maré enchente na estação menos chuvosa) e os períodos de ondas foram mais curtos (<4,5 s) no setor oeste. A média granulométrica obtida dos sedimentos coletados na face praial apresentou escala mais freqüente entre 2,6 a 2,8 phi, indicando a predominância de areia fina. O grau de seleção predominante dos sedimentos foi de 0,2 a 0,5 phi (muito bem selecionados e bem selecionados), e da assimetria foi de positiva (0,10 a 0,30) e de aproximadamente simétrica (-0,10 a 0,10). O grau de curtose variou desde muito platicúrtica (<0,67) a muito leptocúrtica (1,50 a 3,00). Foram observados eventos de acresção sedimentar da estação chuvosa a menos chuvosa. De 22/07/1988 a 28/08/2013 (25 anos) também houve predomínio de acresção, onde o avanço médio linear da linha de costa foi de 190,26 m. O recuo médio linear obtido para toda área de estudo foi de -42,25 m. Áreas com maior erosão são pontuais: divisas das praias da Corvina e Maçarico, e Farol Velho e Atalaia. Os traps portáteis indicaram uma maior quantidade de sedimentos transportados longitudinalmente na estação menos chuvosa (Mín. 280 g/m³: enchente, setor oeste; Máx. 1098 g/m³: vazante, setor leste). Nos traps de espraiamento, o balanço entre a quantidade de sedimentos entrando e saindo nas praias foi menor no setor central (Mín. 80 g/m³: vazante, estação menos chuvosa; Máx. 690 g/m³: enchente, estação menos chuvosa). A circulação costeira sedimentar é proveniente, principalmente, do efeito das marés, com direção governada pela enchente e vazante dos rios que atravessam a costa. Os dados indicam o transporte longitudinal de sedimentos da ilha de Atalaia e rio Sampaio para o setor oeste e as margens das faixas praiais.

Aplicação da cromatografia líquida de alta eficiência na investigação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em testemunhos sedimentares

Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são compostos orgânicos originários de fontes naturais e antrópicas e, por apresentarem potencial carcinogênico e mutagênico, são considerados poluentes prioritários por agências ambientais. Desta forma, métodos analíticos para investigação de tais compostos que sejam rápidos e de baixo custo são de relevância considerável para o monitoramento ambiental. O presente trabalho teve como objetivos otimizar um método analítico para HPAs utilizando cromatografia líquida com detecção por arranjo de diodos (HPLC-DAD) e aplicar em testemunho sedimentar de região estuarina. Para otimização e avaliação do método, uma coluna sedimentar de 46 cm de comprimento foi coletada na foz do Rio Tucunduba (Belém, Pará) e seccionada em porções de 2 cm (subamostras). Após secagem, 30 g de cada porção foram extraídos com mistura de diclorometano em acetona (1:1) em ultrassom por 40 min. Os extratos obtidos foram centrifugados, purificados em sílica-gel, adaptação em funil necessária principalmente para reter partículas finas, e em seguida concentrados em rotaevaporador à vácuo e, por fim, filtrados com membrana de nylon 0,22 μm antes da injeção no HPLC. Amostras fortificadas com padrões analíticos de 16 HPAs e brancos também foram processados da mesma maneira. Um conjunto de parâmetros para validação do método foi investigado e observou-se: (1) boa linearidade: as curvas de calibração (analíticas) apresentaram coeficientes de correlação elevadas; (2) precisão adequada: obteve-se desvio padrão relativo dentro do aceitável, sendo o mínimo de 2,1% para acenaftileno e máximo de 19,7% para o fluoranteno; (3) limites de detecção baixos: entre 0,004 a 1,085 ng g g^-1, viabilizando análises em concentrações reais in situ; (4) recuperação adequada para traços: sendo a mínima de 40,0% para o acenaftileno e máxima de 103,1% para o benzo(k)fluoranteno. As concentrações de HPAs totais variaram nas seções do testemunho sedimentar entre 60,77 - 783,3 ng g^-1 de sedimento seco. O método otimizado mostrou-se vantajoso com relação aos tradicionais que utilizam extrator soxhlet e colunas de adsorventes para purificação de extratos por minimizar o tempo de extração e reduzir custos com uso de volumes menores de solventes para purificação do extrato. A limitação do método, porém, foi a coeluição do criseno e do benzo(a)antraceno e a sobreposição do fluoreno e acenafteno, além da quantificação benzo(g,h,i)perileno. Essa limitação provavelmente está associada à eficiência da coluna cromatográfica disponível para a análise, que é para aplicação geral. O método mostrou-se aplicável a amostras estuarinas complexas e ricas em silte e argila. Razões diagnósticas de HPAs parentais indicam fontes petrogênicas a profundidades de 24 – 26 cm, 28 – 30 cm; e fontes pirolíticas a profundidades de 6 – 8 cm, 10 – 12 cm e 14 – 16 cm respectivamente.

Basaltos almofadados da Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho: registros de fundo oceânico na porção centro-oeste do Cinturão Araguaia

Ao longo do domínio de baixo grau metamórfico (porção centro-oeste) do Cinturão Araguaia, afloram dezenas de corpos máficos e/ou ultramáficos de natureza ofiolítica. Cita-se como exemplo a Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho nos arredores da cidade de Araguacema (TO) que configura um pequeno corpo isolado que sustenta o Morro do Agostinho e encontra-se encaixado tectonicamente em metarenitos, ardósias e filitos da Formação Couto Magalhães (Grupo Tocantins). A Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho é constituída por peridotitos serpentinizados, basaltos e cherts ferríferos todos afetados por incipiente metamorfismo. A associação de basaltos é caracterizada por um expressivo derrame submarino com estruturas em lavas almofadadas, sobrepostas aos peridotitos serpentinizados. Os basaltos foram classificados em tipos maciços e hipovítreos com esferulitos. Os basaltos maciços são homogêneos, com textura intersertal definida, essencialmente, por finas ripas de plagioclásio, clinopiroxênio e raramente olivina, calcocita e calcopirita. Os basaltos hipovítreos apresentam feições texturais formadas por ultrarresfriamento de lavas apresentando esferulitos de plagioclásio, feixes de cristais aciculares e esqueletais de clinopiroxênio e plagioclásio, e cristais com terminações tipo rabo-de-andorinha. Geoquimicamente, os basaltos revelaram natureza subalcalina toleítica, compatíveis com o tipo MORB. As razões (La/Yb)_n < 1 e (La/Sm)_n < 1 apontam, mais especificamente, para magmas do tipo N-MORB na evolução dessas rochas relacionadas ao ambiente de fundo oceânico. Estas rochas revelaram que nos estágios iniciais da evolução do Cinturão Araguaia houve uma fase importante de oceanização da Bacia Araguaia, com exposição de peridotitos do manto litosférico seguido de extravasamento de lavas e sedimentação de cherts e formações ferríferas bandadas em ambiente oceânico profundo. Após o preenchimento sedimentar da Formação Couto Magalhães (Grupo Tocantins), e o descolamento da litosfera oceânica, a fase tectônica principal propiciou a inversão tectônica que levou à exumação dos corpos ofiolíticos, principalmente ao longo de superfícies de cavalgamento, fragmentando-os e misturando-os tectonicamente às rochas supracrustais, acompanhado de metamorfismo regional em condições da fácies xisto verde baixo. A Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho representa, assim, um pequeno fragmento alóctone de um segmento litosférico manto/crosta oceânica, bem preservado, do início da evolução da Bacia Araguaia, similar a outros no Cinturão Araguaia, que é um importante registro da fase de oceanização do Cinturão Araguaia, durante o Neoproterozoico.

Ambiente flúvio-deltáico influenciado por maré e tempestade da Formação Rio Maria, leste da Província Carajás (SE) do Cráton Amazônico

A Formação Rio Maria compreende uma sucessão sedimentar progradante depositada em mar epicontinental desenvolvido ao longo da borda leste da Província Carajás – a mais antiga província do Cráton Amazônico – tendo sido intrudida por granitos em torno de 1.88 Ga. Quatro associações de fácies foram reconhecidas: prodelta-barras distais, frente deltaica-shoreface, planície deltaica-distributários e canais fluviais. Estratificações cruzadas hummocky e swaley de grande porte (> 1 m) atestam influência de ondas de tempestade nos depósitos de shoreface (tempestitos) e estratificações bipolares com recobrimento argiloso indicam atuação de processos de maré. As composições modais dos componentes detríticos do quartzarenito, sublitarenito e arcóseo indicam fontes de blocos continentais (Cráton interior, segundo a classificação de Dickinson). Os minerais pesados (por exemplo, zircão, turmalina, estaurolita, epidoto, etc.) sugerem contribuições de rochas plutônicas félsicas e metamórfica. Grãos de zircão muito bem arredondados podem ser relacionados a sedimentos reciclados ou intensamente retrabalhados, ou fontes metamórficas. Esses litotipos podem ser atribuídos às rochas que constituem o Bloco Rio Maria, que inclui granitos e rochas metamórficas do terreno granito-greenstone de Rio Maria (3.0 – 2.86 Ga).

Compartimentação geomorfológica e processos deposicionais no megaleque fluvial do rio São Lourenço, Pantanal mato-grossense

A planície sedimentar do Pantanal é um extenso trato deposicional moderno, no qual megaleques fluviais são as feições que mais se destacam, sendo o do rio Taquari o maior e mais conhecido. Também notável é o megaleque do rio São Lourenço, que, apesar de possuir área de cerca de 16.000 km², é ainda pouco conhecido nos seus aspectos geológicos e geomorfológicos. Situado na borda noroeste do Pantanal, o megaleque do São Lourenço coalesce com o do Taquari, sendo dele separado pela planície fluvial interleque do rio Piquiri. Com base na interpretação de dados orbitais e na sua validação em campo, foi possível identificar padrões de canais, interpretar processos sedimentares, reconhecer fenômenos de avulsão fluvial e delinear lobos deposicionais. Foram reconhecidos três compartimentos geomorfológicos no megaleque do São Lourenço: 1) lobos deposicionais abandonados indiferenciados, situados na porção proximal/média do megaleque e constituídos por sedimentos pleistocênicos depositados por paleocanais distributários, atualmente em dissecação por canais tributários; 2) cinturão de meandros de idade holocênica, limitado por terraços marginais e resultado de agradação fluvial em vale inciso, cuja direção está condicionada por estruturas N65E; 3) lobos deposicionais ativos, situados na porção distal do megaleque e principal área de sedimentação do sistema deposicional, caracterizados por frequentes eventos de avulsão, bifurcações do canal, padrão de drenagem distributária e presença de lóbulos deposicionais. Os lobos deposicionais ativos foram formados a partir de importante evento de avulsão fluvial, que culminou com o abandono da porção inferior do cinturão de meandros.

Paleoambiente da Formação Prosperança, embasamento neoproterozóico da Bacia do Amazonas

Rochas de idade neoproterozóica da Formação Prosperança, cobertura sedimentar da porção sul do Escudo das Guianas, são pobremente expostas quando comparadas com o registro paleozóico das bacias do Amazonas e Solimões. A Formação Prosperança consiste em conglomerados, arenitos arcosianos e pelitos que preenchem grábens no embasamento. Esta unidade é sotoposta por rochas carbonáticas da Formação Acarí (Neoproterozóico), observada apenas em subsuperfície, que agrupadas, representam o embasamento sedimentar das bacias paleozóicas produtoras de óleo da Amazônia. A precisa caracterização e reconstrução paleoambiental da Formação Prosperança são essenciais para a distinção entre unidades do embasamento sedimentar e paleozóicas. A análise estratigráfica foi realizada na região do baixo rio Negro, Estado do Amazonas. A Formação Prosperança consiste em quatro associações de fácies que foram interpretadas como produto de um sistema flúvio-deltaico: prodelta/lacustre, frente deltaica, foreshore/shoreface e planície braided distal. Camadas tabulares de pelitos distribuídos por quilômetros sugerem uma bacia sedimentar de provável origem lacustre/mar restrito. Lobos deltaicos complexamente estruturados foram alimentados por distributários braided que migravam para SE. Arenitos gerados sob condições de fluxo oscilatório/combinado são compatíveis com depósitos de face litorânea. Arenitos com estratificação cruzada e planar estão relacionados com a migração de dunas subaquosas associadas a processos fluviais braided. Camadas lenticulares de conglomerados e arenitos com estratificação cruzada e planar, de possível idade paleozóica, sobrepõem a Formação Prosperança erosivamente. Essas camadas são produtos de um sistema fluvial braided proximal que migrava para NW, sentido inverso dos valores de paleocorrentes dos arenitos Prosperança.

Estratigrafia da faixa de dobramentos Paraguai-Araguaia no centro-norte do Brasil

A Faixa de Dobramentos Paraguai-Araguaia, constituída no Ciclo Brasiliano, estende-se para o norte da Ilha do Bananal, com orientação sub-meridiana. Acima do paralelo 9º30'S ela se faz representar pelo Grupo Baixo Araguaia, uma faixa ofiolítica, alguns corpos graníticos e pela Formação Rio das Barreiras. O Grupo Baixo Araguaia se constitui de três formações, Estrondo, Couto Magalhães e Pequizeiro, esta última de caráter magmático-sedimentar associada à faixa ofiolítica. A faixa ofiolítica é associada à Geossutura Tocantins-Araguaia, que parece se manifestar à superfície através da falha de empurrão entre o Rio Vermelho e Tucuruí, em associação à qual incide fáceis xisto verde glaucofanítica. A evolução da faixa de dobramentos mostra polaridade para oeste dos vários fenômenos, com exceção do magmatismo básico-ultrabásico.

Oscilações climáticas Plio-Pleistocênicas e sua influência na prospecção de ouro na área do garimpo do Manelão (PA)

No garimpo do Manelão, o ouro está associado a veios de quartzo encaixados na seqüência metavulcano-sedimentar São Manoel. No período Plio-Pleistoceno, sob um clima úmido, desenvolveu-se sobre a seqüência São Manoel uma cobertura laterítica autóctone e imatura. Essa cobertura residual contém partículas de ouro com elevada pureza, sugerindo processos de lixiviação da liga Au-Ag ou de remobilização e redeposição do Au em ambiente laterítico. Durante o Pleistoceno, o clima tornou-se árido a semi-árido, favorecendo a erosão parcial da cobertura laterítica, através dos processos coluviais associados a enxurradas periódicas. Esse depósito coluvial recobre o perfíl laterítico, destruindo um possível padrão de dispersão geoquímica do ouro supergênico e prejudicando a prospecção geoquímica de superfície. No final do Pleistoceno e início do Holoceno, o clima úmido retorna, juntamente com os processos de intemperismo, formando stone line e latossolos. As coberturas laterítica e coluvial serviram de área-fonte para os aluviões atuais a subatuais do igarapé São Manoel, onde o ouro ocorre livre nos estratos sedimentares mais basais, formando concentrações da ordem de 10 g/ton.