O estudo petrográfico mostrou que a assembleia mineral dos microbialitos é composta por: calcita e/ou dolomita (Figura 4.5), quartzo detrítico, limonita e/ou siderita e opacos (pirita e/ou hematita). A presença de minerais de ferro pode ser resultado da alteração da pirita (diagenética) que possivelmente estava associada à matéria orgânica dos microbialitos, tipicamente de ambiente redutor e, devido à oxidação, sofreu uma alteração epigenética conforme a seguinte paragênese:
FeS2 (pirita) -> Fe2O3 (hematita) -> FeO.OH.nH2O (limonita) ou FeCO3 (siderita)
Figura 4.5 – Fotomicrografias de amostra coletada em um microbialito, mostrando a calcita geminada, possivelmente relacionada a um metamorfismo precoce. (A) Nicóis paralelos; (B) Nicóis
cruzados.
Esses minerais de ferro aparecem ora com hábito botrioidal (aglomerado), ora com hábito euedral (Figura 4.6). O primeiro tem origem biogênica, enquanto que o segundo, origem inorgânica.
Foi identificada ainda a presença de estilólitos horizontais nas seções delgadas (Figura 4.7A), que podem ser resultado da pressão litoestática, em decorrência do soterramento dos microbialitos, ou estilólitos verticais de natureza tectônica, que aparecem nas rochas tempestíticas (Figura 4.7B). Os estilólitos, em ambos os casos, encontram-se preenchidos por material escuro, provavelmente ferruginoso, oriundo da composição química dos minerais ricos em ferro encontrados nessas rochas.
Figura 4.6 – Fotomicrografia de uma amostra de microbialito onde as setas amarelas indicam a presença de minerais ricos em ferro com hábito botrioidal e a seta vermelha indica hábito euedral.
Nicóis paralelos.
Figura 4.7– (A) Fotomicrografia do microbialito. As setas apontam estilólitos horizontais resultantes do soterramento dos microbialitos. Nicóis paralelos; (B) Fotomicrografia do grainstone
com estilólitos tectônicos na posição vertical. Nicóis paralelos.
Nos tempestitos, observa-se além de calcita e/ou dolomita, a presença de quartzo detrítico (Figura 4.8A), minerais opacos (pirita e/ou hematita), limonita e/ou siderita. Como constituintes aloquímicos ocorrem intraclastos e pelóides (Figura 4.8B). Estas rochas aparentemente não apresentam matriz, ou seja, são grão-suportadas. Desta forma, podem ser classificadas segundo Dunham (1962) como grainstones.
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Figura 4.8 – Fotomicrografias do tempestito. (A) Detalhe da calcita/dolomita e quartzo detrítico. Nicóis paralelos; (B) Intraclastos e pelóides observados em toda parte da seção delgada. Nicóis
paralelos.
4.4 Análises Químicas
As análises químicas foram realizadas em 3 amostras distintas. As amostras 1 e 2 correspondem respectivamente aos grainstones tempestíticos e microbialitos e a amostra 3 aos níveis estilolíticos. Foram feitas análises nas áreas escuras (que marcam o acamamento) a fim de identificar a composição química destes níveis e, assim, justificar o contraste eletromagnético.
A Figura 4.9 mostra a imagem MEV com seu espectro de energia, produto do resultado do SED (picos de energia para os determinados elementos químicos encontrados na amostra), para a Amostra 1 e suas respectivas composições químicas, obtidas pelos métodos SED e FRX (Tabela 4.1). Já a Figura 4.10 e Tabela 4.2 representam essas mesmas informações para a Amostra 2. Os resultados obtidos tanto na Amostra 1 (grainstones), quanto na Amostra 2 (microbialitos), não mostram valores significantes de elementos que podem ser responsáveis pelo contraste eletromagnético observado nas seções GPR, como ferro e fósforo, por exemplo.
Figura 4.9 – Espectro e energia da Amostra 1, obtido pelo MEV, mostrando os picos de energia dos elementos químicos presentes na amostra.
Tabela 4.1 – Teores dos elementos químicos da Amostra 1, obtidos pelo SED e FRX.
AMOSTRA 1
Elemento SED (% atom) FRX (%)
Ca 51,1 73,1 Mg 13,9 7,7 Si 18,6 11,3 Al 7,5 3,1 K 4,7 3,1 Fe 1,4 1,2 P 0,3 - 2 4 6 8 10 12 14 keV 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 cps/eV Ca Ca S S K Fe Mg Al Si P K Fe C
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Figura 4.10 – Espectro e energia da Amostra 2, obtido pelo MEV, mostrando os picos de energia dos elementos químicos presentes na amostra.
Tabela 4.2 – Teores dos elementos químicos da Amostra 2, obtidos pelo SED e FRX.
AMOSTRA 2
Elemento SED (% atom) FRX (%)
Ca 64,6 86,7 Mg 31,9 6,3 Si 2,5 3,8 Al 0,9 1,1 K - 0,9 Fe - 0,6 P - - 2 4 6 8 10 12 14 keV 0 1 2 3 4 5 6 7 cps/eV Ca Ca Al Mg C Si
Para a Amostra 3 (Figura 4.11 e Tabela 4.3), por outro lado, foram identificadas quantidades consideráveis de elementos como Fe (16,2%) e P (11,6%). Esses elementos podem ter sido concentrados durante o processo de dissolução que originou as feições estilolíticas.
Portanto, os fortes refletores observados nas seções GPR são resultado da presença de níveis fosfáticos ferruginosos e não necessariamente pelos níveis que marcam o acamamento das rochas aflorantes. Estes refletores são o resultado do contraste de constante dielétrica entre o meio carbonático - ℇcalcário = 6,55 - calculada a partir da velocidade encontrada para o meio (Figura 3.4) e os níveis estilolíticos - ℇóxido deferro= 14,2 - extraída de Braga (2014), que ocorrem em todo afloramento. Esses níveis fosfáticos ferruginosos são lateralmente extensos, o que facilita a visualização nos radargramas, pois a resolução alcançada com as frequências das antenas utilizadas durante a aquisição (200 E 400 MHz) não detecta feições subcentimétricas.
Figura 4.11 – Espectro e energia da Amostra 2, obtido pelo MEV, mostrando os picos de energia dos elementos químicos presentes na amostra.
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Tabela 4.3 – Teores dos elementos químicos da Amostra 3, obtidos pelo SED e FRX.
AMOSTRA 3
Elemento SED (% atom) FRX (%)
Ca 60,9 53,4 Mg - - Si 8,7 15,3 Al 3,2 - K 1,2 1,3 Fe 11,4 11,9 P 14,6 16,8 4.5 Análise de Atributos 4.5.1 Amplitude Instantânea
O atributo de Amplitude Instantânea provou ser sensível às variações de amplitude causadas pelo contraste eletromagnético entre interfaces estratigráficas em profundidade (Figura 4.12), que podem estar relacionados a mudanças litológicas bruscas entre rochas adjacentes (Chopra e Mafurt, 2005). Os depósitos tempestíticos são representados por reflexões mais intensas, ou seja, maiores amplitudes, resultado dos fortes contrastes EM do meio, implicando que esse tipo de rocha tem composição heterogênea, pois se trata de um calcário impuro. Já nos microbialitos acontece o inverso, suas reflexões são menos intensas, ora ausentes, com amplitudes menores, pois há pouco ou nenhum contraste EM nesse meio, o que implica num tipo de rocha mais homogênea. Com esse atributo, portanto, foi possível individualizar a colônia microbialítica como sendo um padrão de assinatura distinto dos demais na seção.
Figura 4.12 – Seção GPR com atributo de Amplitude Instantânea. O atributo realçou a colônia de microbialitos devido ao seu padrão de assinatura distinto..
4.5.2 Energia
O atributo de Energia apresentou resultados semelhantes ao atributo de Amplitude Instantânea, porém, além da individualização da colônia microbialítica, esse atributo proporcionou uma melhor visualização da laminação interna desse corpo microbial, que representa suas colunas. A cor vermelha representa áreas de alta energia e a cor preta e cinza, áreas de baixa energia (Figura 4.13). Esse contraste é explicado pela distinção do padrão das assinaturas GPR para as rochas tempestíticas e para os microbialitos. Como os microbialitos são de natureza homogênea, não há contraste significativo de propriedades eletromagnéticas, implicando em amplitudes mais baixas (ou seja, baixa energia), enquanto que nos tempestitos ocorre exatamente o contrário (alta energia), por se tratar de rochas calcárias com siliciclásticos e, consequentemente, de natureza heterogênea.
Para complementar a interpretação, foi elaborado um cubo de energia que realça e individualiza a região onde se encontra o microbialito, evidenciado por zonas claras de baixa energia (Figura 4.14).
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Figura 4.13 – Seção GPR com atributo de Energia Esse atributo realçou melhor as laminações internas do microbialito.
Figura 4.14 - Cubo de energia 3D elaborado para realçar a assinatura GPR da colônia microbialítica (linha tracejada).
4.5.3 Similaridade
As regiões de cores mais claras expressam alta similaridade entre os refletores, enquanto que as regiões mais escuras são traduzidas como zonas de baixa similaridade. A partir disso, é possível realçar a fronteira entre tempestitos e microbialito (áreas mais escuras, ou seja, baixa similaridade e maior heterogeneidade), que representa um local não similar à vizinhança (Figura 4.15).
Nas porções da seção onde se encontram os tempestitos, existem zonas escuras e claras, as zonas escuras implicam em áreas não similares, o que se deve ao fato das rochas tempestítiticas serem internamente heterogêneas. Já na porção onde ocorre o microbialito, é possível observar em sua maioria zonas mais claras (similares), tendo em vista que são rochas internamente mais homogêneas que os tempestitos.
Figura 4.15 – Seção GPR com atributo de Similaridade. Esse atributo realçou a fronteira entre a colônia microbialítica e os depósitos tempestíticos.
4.5.4 Traço de Hilbert com Energia e Traço de Hilbert com Similaridade
A primeira combinação (Traço de Hilbert com Energia) contemplou não apenas o contato do microbialito com os depósitos tempestíticos, mas também a estrutura interna da colônia microbialítica (Figura 4.16). O limite de crescimento da colônia foi melhor realçado quando comparado a aplicação do atributo de Energia isoladamente, por exemplo. Por outro lado, as laminações internas do microbialito ficaram mais evidentes apenas com a aplicação do atributo de Energia.
Já combinação Traço de Hilbert com Similaridade (Figura 4.17) apresenta resultado semelhante à seção onde apenas o atributo de Similaridade foi aplicado, ainda que neste último o realce da estrutura interna do microbialito e a fronteira com os depósitos tempestíticos tenham ficado mais evidentes.
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Figura 4.16 –Seção GPR com atributo Traço de Hilbert com Energia. Esse atributo mostrou um realce mais significativo do limite de crescimento da colônia microbialítica do que o atributo de
Energia isolado.
Figura 4.17 - Seção GPR com atributo Traço de Hilbert com Similaridade. Esse atributo realçou a estrutura interna da colônia microbialítica.