Análise Magnetoestratigráfica de Depósitos de Ferromanganês (Fe-Mn)

Autor(es)

Muhammad Bin Hassan

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto Oceanográfico (IO/DIDC)
• Data de defesa: 2023-06-15

Membros da banca

Luigi Jovane; Douglas Galante; Christian Millo; Elder Yokoyama

• Orientador: Luigi Jovane

Resumo

Os depósitos de ferromanganês (FeMn) são oxihidróxidos de ferro e óxidos de manganês que se precipitam no fundo do mar ao longo de milhões de anos, em uma taxa de crescimento muito lenta. Suas variações químicas, mineralógicas e texturais refletem as condições paleoambientais sob as quais se formaram. Essa pesquisa foi desenvolvida para realizar estudos magnéticos em depósitos de FeMn coletados da elevação do Rio Grande (RGR) no sudoeste do Oceano Atlântico, Tropic Seamount (TS) no nordeste do Oceano Atlântico e no Oceano Pacífico. O estudo magnético, microscópico e geoquímico da amostra de nódulo de ferromanganês JC120-104B coletada na zona Clarion-Clipperton (CCZ) indica a presença de magnetita biogênica (magnetofósseis). O aumento das propriedades magnéticas é coerente com o aumento do teor de Mn, que está relacionado às condições favoráveis para a precipitação de Mn, bem como à biomineralização da magnetita na zona de transição óxica-subóxica. As crostas de FeMn se desenvolvem nas montanhas submarinas e ao redor delas, sendo uma fonte de metais essenciais e elementos de terras raras. A ocorrência amorfa (não cristalina) de oxi-hidróxidos de Fe e a ausência de óxidos de Fe nas camadas recentes (hidrogenéticas/não fosfatizadas/inalteradas) das crostas de FeMn, impedem o desenvolvimento de uma magnetização remanente primária. Embora o estudo magnético combinado com a investigação geoquímica seja essencial para entender as mudanças paleoambientais, é difícil obter um modelo magnetostratigráfico robusto para as crostas de FeMn estudadas, devido à ausência e a perda de magnetização primária. Como os nódulos e as crostas de FeMn do Oceano Pacífico contêm magnetita biogênica, produzida por bactérias magnetotáticas (MTB) como portadora de remanência primária, foi realizado um estudo magnético em células quantificadas produzidas por espécies bacterianas distintas. As propriedades magnéticas da magnetita biogênica quantificada, dependem da quantidade de células MTB e não da espécie bacteriana ou do tipo de célula (lisada ou inteira). Este estudo também estima o conteúdo de carbono das células MTB e discute a sua relação com o ciclo do carbono global. Para entender a relação entre a deposição de Fe e Mn, a magnetita biogênica produzida por MTB e as condições ambientais, também foi realizado um estudo em um poço do IODP da Grande Barreira de Corais (GBR), na Austrália. Os dados magnéticos mineralógicos e geoquímicos da Expedição 325 do IODP - poço M0058A, revelam a história de deposição da margem da GBR durante o intervalo de MIS 7 a 5 e MIS 1. Nesse caso, a deposição de Fe e Mn em sedimentos mistos de carbonato siliciclástico está relacionada à entrada de terrígenos, enquanto a presença de magnetita biogênica está relacionada às condições climáticas áridas. Os períodos áridos no nordeste da Austrália foram estabelecidos após a transição glacial/interglacial e no Holoceno médio, favorecendo a deposição de poeira e promovendo a produtividade primária. A ocorrência de Fe e Mn em ambientes marinhos distintos corresponde a diferentes implicações magnéticas. A presença de magnetita biogênica em nódulos e crostas de FeMn está ligada às condições de oxigenação, enquanto a magnetita biogênica em sedimentos mistos de carbonato siliciclástico está associada ao aumento da produtividade primária, que é reforçada por condições climáticas áridas. (AU)

• Processo FAPESP: 17/04821-0 - Análise magnetostratigráfica de depósitos de ferromanganês
• Beneficiário: Muhammad Bin Hassan
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto