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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.14.2017.tde-31052017-093616
Documento
Autor
Nome completo
Grasiane Luz Mathias
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2010
Orientador
Banca examinadora
Trindade, Ricardo Ivan Ferreira da (Presidente)
Leali, Claudia Susana Gabriela Gogorza de
Pacca, Igor Ivory Gil
Título em português
Magnetismo de sedimentos holocênicos do Platô de São Paulo: implicações geomagnéticas e paleoceanográficas
Palavras-chave em português
mineralogia magnética
paleointensidade relativa
Platô de São Paulo
Resumo em português
Os sedimentos são de fundamental importância para estudos geomagnéticos, pois fornecem registros contínuos do campo magnético da Terra no passado. Variações na escala de tempo de 102-103 anos são ainda mal compreendidas em função da escassez de dados em alguns setores do globo. Na América do Sul o registro da orientação e intensidade do campo magnético é particularmente escasso, limitando-se a alguns dados do sudoeste da Argentina, com cobertura temporal de no máximo 24.000 anos. Com o objetivo de aprimorar o registro geomagnético da América do Sul, foram realizados estudos de magnetismo ambiental, paleomagnetismo e paleointensidade relativa em um testemunho de sedimento lamoso coletado no Platô de São Paulo (25,50°S e 46,63°W), o qual cobre o período entre 6.000 e 915 anos B.P. (before present) e tem uma taxa de sedimentação de 35.8 cm/ka. Os seguintes parâmetros magnéticos foram monitorados no testemunho IO7610: susceptibilidade magnética (), magnetização remanente anisterética (ARM), magnetização remanente isotermal (IRM) a 1000 mT e -300 mT [IRM1000mT, IRM-300mT], HIRM [Hard IRM= IRM1000mT IRM-300mT)/2], Razão-S [IRM-300mT/ IRM1000mT], ARM/IRM e IRM1000mT/. O controle da mineralogia magnética ao longo da sucessão sedimentar foi feito através de curvas termomagnéticas de alta e baixa temperatura, curvas de histerese, diagramas FORC e curvas ZFC. A principal contribuição para a susceptibilidade ao longo do IO7610 é devida aos minerais de argila, paramagnéticos. A contribuição relativa dos grãos ferromagnéticos tende a aumentar em direção ao topo. Três portadores magnéticos foram identificados ao longo do testemunho através das curvas de aquisição de IRM. O mais importante é a magnetida SD, que contribui com aproximadamente 85% da fração ferromagnética. As outras duas componentes magnéticas têm menor importância e correspondem à magnetita MD e à hematita. Foram identificadas importantes transições no comportamento e concentração dos minerais magnéticos em 4.800, 2.000 e 1.700 anos B.P. Essas mudanças podem ser atribuídas a duas diferentes fontes de sedimento, com base em modelos oceanográficos prévios: a plataforma continental da Argentina e a pluma do Rio da Prata. Variações da remanência natural e dos parâmetros de concentração dos minerais magnéticos indicam que esses sedimentos podem registrar de forma confiável o campo magnético no passado. Dados de paleointensidade foram obtidos através dois protocolos: (i) normalização clássica, pelos parâmetros , ARM10mT e IRM1000mT; e (ii) método pseudo-Thellier. O registro de paleointensidade obtido a partir do IO7610 apesar de apresentar alguma dispersão, mostra uma tendência de aumento da intensidade do campo entre 5.800 e 3.500 anos B.P. e uma tendência de diminuição da intensidade entre 1.200 e 915 anos PB. Tais tendências foram observadas nos modelos geomagnéticos e nos dados dos lagos da Argentina. Os dados direcionais para o testemunho também mostram alguma correlação com os outros dados disponíveis. Nossos resultados sugerem que os sedimentos da plataforma continental brasileira guardam potencialmente um bom registro do campo magnético do passado, e podem ser usados para melhorar a base de dados paleomagnéticos para a região. Além disso, as técnicas de mineralogia magnética se mostraram sensíveis às principais mudanças no contexto oceanográfico do Platô de São Paulo.
Título em inglês
Magnetism of Holocene sediments from São Paulo Plateau: Geomagnetic and Paleoceanographic implications
Palavras-chave em inglês
magnetic mineralogy
relative paleointensity
São Paulo Plateau
Resumo em inglês
Sediments are invaluable targets for a better understanding of geomagnetic field variations, since they represent a continuous record of the ancient field. The secular variation (102-103 years) of the magnetic field is still poorly constrained due to the heterogeneous data distribution of fields direction and intensity throughout the globe. In South America directional and intensity data are even more scarce, being limited to the southwestern Argentina covering the last 24.000 years. In this work we performed a study of environmental magnetism, paleomagnetism and relative paleointensity in a piston core of muddy sediments collected at the São Paulo Plateau (25,50°S e 46,63°W) which covers ages between 6.000 and 915 years B.P. (before present) with a sedimentation rate of 35.8 cm/ky. The following magnetic parameters were monitored in core IO7610: magnetic susceptibility (), anhysteretic remanent magnetization (ARM), isothermal remanent magnetization (IRM) at 1000 mT and -300 mT [IRM1000mT, IRM-300mT], HIRM [Hard IRM= IRM1000mT IRM-300mT)/2], S-Ratio [IRM-300mT/ IRM1000mT], ARM/IRM e IRM1000mT/. Magnetic mineralogy control throughout the core was also monitored using thermomagnetic susceptibility analyses at high and low temperature, hysteresis loops, FORC diagrams and ZFC curves. The main contribution to the magnetic susceptibility throughout the core IO7610 arises from paramagnetic clay minerals. The relative contribution of ferromagnetic grains tends to increase towards the top. Three ferromagnetic carriers were identified throughout the sedimentary pile using IRM acquisition curves. The most important is SD magnetite, which contributes with about 85% of the ferromagnetic fraction. The other two magnetic components have smaller significance and correspond to MD magnetite and hematite. We have found important transitions in the behavior and concentration of magnetic carriers at 4.800, 2.000 and 1.700 years B.P. These changes can be attributed to two different sources of sediments according to previous oceanographic models: the Argentinean continental shelf and the plume of the La Plata river. Variations of natural remanence and parameters of concentration of magnetic minerals indicate that these sediments can be reliable records of the ancient field. Relative paleointensities were thus estimated using two protocols: (i) classic normalization, using parameters , ARM10mT e IRM1000mT; and (ii) pseudo-Thellier method. The paleointensity record obtained from IO7610 core is somewhat scattered but still shows increasing trends between 5.800 and 3.500 years B.P. and a decrease in intensity from 1.200 and 915 years B.P. Such trends were noted in the current geomagnetic models and in the record from Argentinean lakes. Directional data for the core also show a fair agreement with the data available for the Argentinean cores. Our results suggest that the shelf sediments of the Brazilian coast can be used to improve the paleomagnetic database in the region. Moreover, the magnetic mineralogy techniques have shown to be sensitive to the major paleoceanographic changes in the São Paulo Plateau.
 
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Data de Publicação
2017-06-01
 
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