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Title: Gênese, distribuição e caracterização dos espongilitos do noroeste de Minas Gerais.
Authors: Almeida, Ariana Cristina Santos
metadata.dc.contributor.advisor: Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino
Keywords: Paleontologia
Quartenário
Cerrado
Minas Gerais
Issue Date: 2009
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: ALMEIDA, A. C. S. Gênese, distribuição e caracterização dos espongilitos do noroeste de Minas Gerais. 2009. 113 f. Tese (Doutorado em Evolução Crustal e Recursos Naturais) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2009.
Abstract: Este estudo está relacionado aos depósitos de espongilito que ocorrem em lagoas rasas associadas a superfície de erosão desenvolvidas sobre rochas do Supergrupo São Francisco (Neoproterozóico). Coberturas Cenozóicas de sedimentos siliciclásticos estão associados à esta superfície que tem nas adjacências as rochas do Grupo Areado indiviso (Mesozóico). Estudos de campo associados à tratamentos de imagens multiespectrais e SRTM contribuíram para o conhecimento do contexto geológico geomorfológico no qual inserem as lagoas com os depósitos de espongilitos. A evolução da paisagem de cerrado na região de João Pinheiro desenvolveu se a partir de processos erosivos significativos que dominaram a região após o Cretáceo, gerando a formação de um planalto dissecado onde 4 morfodomínios foram identificados: i) morfodomínio 1, representado por platôs associado aos arenitos do Grupo Areado, apresenta as maiores altitudes da área; ii) morfodomínio 2 que constitui uma área dissecada associada aos pelitos do Grupo Areado; iii) morfodomínio 3, representado por superfícies de erosão associadas às rochas do Grupo Bambui e Pré Bambuí, sendo sobrepostas por sedimentos terciários/quaternários, onde encontram se as lagoas; iv) morfodomínio 4, constitui vales em calha que contêm as principais drenagens da região (rios da Prata e Paracatu) segundo um padrão meandrante, com feição geomorfológica fluvial de rios decapitados. Estes vales cortam a superfície de aplainamento (morfodomínio 3) que contêm sedimentos pleistocênicos, caracterizando o morfodomínio mais recente. A direção preferencial de SE NW para o sistema de drenagens, sugere que os arenitos do Grupo Areado constituem a área fonte de sedimentos hospedeiros dos depósitos de espongilito. A caracterização mineralogica e textural por microscopia óptica, difratometria de raios X (DRX), análise térmica diferencial e termogravimétrica (ATD/ATG), espectroscopia do infravermelho (IR), microscopia eletrônica (MEV), de amostras de sete lagoas de espongilito (Avião, Carvoeiro, Vânio, Preguiça, Divisa, Severino, Feijão) mostrou uma similaridade sedimentológica entre os depósitos. Esses apresentam forma lenticular e são caracterizados por fácie arenosa na base, areno argilosa rica em espículas na porção intermediária e fácie areno argilosa rica em matéria orgânica no topo. Petrograficamente, os sedimentos hospedeiros dos espongilitos e os sedimentos siliciclásticos do Grupo Areado apresentam fases detríticas com características mineralógicas e texturais semelhantes, como a presença de grãos de quartzo bem selecionados e superfícies de abrasão, típicas de retrabalhamento eólico. Esse retrabalhamento ocorre no ambiente deposicional em que os arenitos xxii do Grupo Areado formaram se. Minerais pesados como a estaurolita, turmalina e zircão e argilominerais como caolinita, traços de ilita, chlorita, interestratificados clorita/esmectita e illita/esmectita ocorrem tanto nos sedimentos formadores dos depósitos de espongilito quanto nos arenitos Areado. Essas características mineralógicas e texturais sugerem que os sedimentos do Grupo Areado constituem a principal fonte dos sedimentos das lagoas que formam os depósitos de espongilito. A caracterização microscópica das espículas levou à identificação específica das seis espécies de esponjas de água doce que compõe a típica espongofácies dos depósitos de espongilitos brasileiros: Metania spinata (Carter, 1881), Dosilia pidanieli Volkmer Ribeiro, 1992, Trochospongilla variabilis Bonetto & Ezcurra de Drago, 1973, Corvomeyenia thumi (Traxler, 1895), Heterorotula fistula sp. n. Volkmer Ribeiro & Motta (1995) e Radiospongilla amazonensis Volkmer Ribeiro & Maciel 1983. A variação da composição dessas assembléias, o estágio de formação das espículas e sua conservação nos distintos horizontes, além da presença de diatomáceas e outros compostos abióticos sugerem uma variação ambiental na época da formação destes depósitos, alternando um clima mais úmido e frio e clima mais seco com chuvas torrenciais. Datações de C14 e δ13 C estabeleceram idades de formação destes depósitos entre o Pleistoceno Superior/Holoceno. Os depósitos de espongilito apresentam de 3 a 80% de sílica amorfa (opala), que corresponde principalmente a espículas de esponjas. Entretanto, os padrões morfológicos/granulométricos das espículas assim como a presença de fases detríticas associadas controlam as diferenças em qualidade dos espongilitos, refletindo a necessidade de análises físicas e mineralógicas de modo a qualificar industrialmente estas variações. Particularmente para os depósitos Avião e Preguiça, as fácies intermediárias apresentaram os maiores teores com espículas mais robustas caracterizando espongilitos de alta qualidade. Apesar das análises granulométricas evidenciarem variações de tamanho (240 a 450gm) estas variações podem ser consideradas negligenciáveis para sua aplicação industrial.
metadata.dc.description.abstracten: This study relates to the spongillites deposits that occurs in shallow ponds on a karstic planation surface developed on rocks of the Neoproterozoic São Francisco Supergroup. Cenozoic siliciclastics sediments are related to this surface and Mesozoic Areado Group rocks occur adjacent to the deposits. Field studies associated with the analysis of multispectral images have contributed to the knowledge about the geological and geomorphological context in which the lakes with the spongillites deposits occur. The Cerrado landscape evolution from the João Pinheiro region where the spongillite deposits occur have been controlled by important erosive processes after the Cretaceous that led to the formation of a disssecated high plain where 4 geomorphological domains were identified: i) domain 1, represented by plateaux related to sandstones from the Areado Group that show the highest altitudes in the area; ii) domain 2 that constitutes a dissecated area related to pelites from the Areado Group; iii) domain 3, comprising of a karstic planation surface associated to the carbonatic rocks from Bambui Group and Pré Bambuí unit covered by Cenozoic sediments where the lakes occur; iv) domain 4 is composed of trough shaped valleys enclosing meandering underfit streams (rivers Prata and Paracatu). These valleys cut through the karstic planation surface (domain 3) where Pleistocene sediments occur and characterize the more recent morphological domain. The preferential direction of SE NW of the drainage system suggests that the sandstones of the Areado Group constituted the source area of the spongillite hosting sediments. Mineralogical and textural characterization by optical microscopic analysis, X ray diffraction (XRD), differential and gravimetric analysis (DTA GTA), infrared spectroscopy (IR), and scanning electron microscopy (SEM) of seven open pit deposits (Avião, Carvoeiro, Vânio, Preguiça, Divisa, Severino, Feijão) showed a sedimentological similarity between the deposits. They are lens shaped and are characterized at the bottom by sand facies, in the middle by spicules rich muddy sand facies and at the top by organic matter rich muddy sand facies. Petrographically, the spongillite hosting sediments and the siliciclastic sediments of the Areado Group show detrital phases with similar mineralogical and textural features, such as the presence of well sorted quartz grains and surface features of abrasion typical of Aeolian reworking that occurred in the depositional environment in which the sandstone of the Areado Group were formed. Detrital heavy minerals, such as staurolite, zircon, tourmaline, and clay minerals, such as xxiv kaolinite, low amounts of illite, scarce chlorite and muxed layer chlorite/smectite and illite/smectite occur in the spongilite hosting sediments and in sandstones from the Areado Group. These mineralogical and textural features show that the sediments of the Areado Group constitute the main source of the pond sediments that host spongillite. The examination of the spicules by light microscopy showed spongofacies of six sponges typical of Brazilian spongillite deposits: Metania spinata (Carter, 1881), Dosilia pidanieli Volkmer Ribeiro, 1992, Trochospongilla variabilis Bonetto & Ezcurra de Drago, 1973, Corvomeyenia thumi (Traxler, 1895), Heterorotula fistula sp. n. Volkmer Ribeiro & Motta (1995) e Radiospongilla amazonensis Volkmer Ribeiro & Maciel 1983. The variation in composition of the assemblages and the stage of formation and preservation of the spicules in the different facies, as well as the presence of diatoms and abiotic components, suggest variation at the time of their formation and deposition. C14 radiocarbon and stable isotope ratio δ13 C analysis showed an age for the formation of the deposits between the Late Pleistocene and Holocene. The spongillite deposits show percentages between 3 to 80% of amorphous silica (opal) mainly represented by spicules. The morphological/grain size patterns of spicules as well as the associated minerals point towards a quality difference in the spongillites formed, reflecting the need for physical and mineralogical analysis in order to qualify industrially these differences. Particularly for the Preguiça and Avião deposits the intermediate facies showed the highest content of robust spicules characterizing prime quality spongillites. The grain size variations of the spicules (240 a 450gm) observed in these facies were negligible for their industrial application
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2141
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