Fosfatização no Arquipélago de São Pedro e São Paulo (ASPSP), Atlântico Equatorial : caracterização, gênese e evolução.

Abstract

O Arquipélago de São Pedro e São Paulo (ASPSP) destaca-se por suas características únicas em comparação com outros arquipélagos oceânicos, visto que é composto por peridotitos milonitizados e serpentinizados, em associação com rochas sedimentares. Neste ambiente, espécies de aves marinhas utilizam os substratos como locais de nidificação e deposição de excrementos, conhecidos como guano, resultando em uma ampla fosfatização na superfície. Essas características sui generis tornam o ASPSP particularmente interessante para estudos geoquímicos, mineralógicos e microquímicos, pois os processos de formação e evolução dessas ilhas são influenciados por diferentes fatores geodinâmicos, microestruturais e microquímicos. Contudo, os estudos sobre a ornitogênese no ASPSP ainda apresentam muitas lacunas, principalmente no que se refere a possibilidade de novas espécies minerais ainda não investigadas, bem como a relação dessas com os microssistemas de alteração das rochas associadas. Desta forma, esta pesquisa teve como objetivo investigar a composição mineralógica e microquímica dos materiais fosfatizados no ASPSP, analisando suas interações geoquímicas com os diferentes substratos geológicos, com base na avaliação do comportamento de elementos maiores, menores, traços e terras raras. Após um reconhecimento preliminar da área de estudo, 14 pontos afetados por fatores ambientais como chuva, vento e halmirólise e com maior interação entre o guano depositado pelas aves e o substrato rochoso foram selecionados e amostrados. Amostras de crostas de guano, espeleotemas, peridotitos milonitizados, peridotitos serpentinizados, e de rochas sedimentares carbonáticas foram analisadas quanto a aspectos físico-químicos, macroscópicos, mineralógicos por DRX, microscópicos, geoquímicos (pFRX, rocha total e extração sequencial BCR modificada) e microquímicos por MEV/EDS e microssonda eletrônica. Os resultados evidenciam que os peridotitos milonitizados apresentam-se recobertos por uma espessa crosta fosfática, são pouco fraturados, sendo compostos por forsterita, augita, Cr-espinélio, óxido de ferro, fluorapatita e collinsita. Espeleotemas de fosfatos secundários são formados em fraturas e nas paredes, como resultado da percolação de guano. Já os peridotitos serpentinizados são intensamente fraturados e apresentam serpentina em associação com spheniscidita. As rochas sedimentares carbonáticas apresentam gipso e apatita como componentes mineralógicos principais juntamente com minerais máficos. O controle microestrutural apresenta-se como um fator-chave do processo de fosfatização, e está correlacionado com o grau de fraturamento das rochas. Fraturas mais amplas e interconectadas facilitam o fluxo gravitacional de cátions e soluções ricas em fósforo, resultando na fosfatização. Além disso, o controle microquímico, influenciado pelo grau de serpentinização, leva à formação de fosfatos de ferro com presença de potássio e alumínio estruturais. A fosfatização de rochas sedimentares está associada a fraturas e cavidades pré-existentes, além da composição carbonática da rocha, que exerce influência nos tipos de minerais secundários precipitados. Os dados permitem também a investigação da distribuição de elementos químicos em fases solúveis em água, adsorvidas, extraíveis/trocáveis por ácido, prontamente ácidas e redutíveis, oxidáveis por ácido e residuais. Níveis elevados de Na são lixiviados em frações solúveis em água, destacando assim a ocorrência de um ciclo geoquímico rápido e ativo, que é influenciado pela água do mar. Em contrapartida, em ambientes mais ácidos, quantidades consideráveis de macroelementos como P, Fe, Mg, Al e Mn são lixiviados, indicando um ciclo geoquímico mais lento e incremental do guano maduro nos sistemas de entrada e saída desses nutrientes no arquipélago. As descobertas ressaltam a complexa interação entre as atividades biológicas e os processos geoquímicos, que influenciam a dinâmica elementar no substrato rico em fosfato do ASPSP. Esse estudo não apenas aprimora nossa compreensão dos processos ornitogênicos acerca da gênese dos depósitos de fosfato em ambientes comparáveis, mas também oferece percepções importantes sobre o gerenciamento sustentável dos recursos marinhos em áreas ambientalmente sensíveis. A pesquisa ressalta a necessidade de levar em conta fatores biológicos e ambientais ao analisar ciclos geoquímicos, especialmente em regiões caracterizadas por interações geológicas e biológicas distintas, como as presentes no ASPSP.