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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.44.2013.tde-05122013-103421
Document
Author
Full name
Simone Sandra Sonvesso Mantovanelli
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2013
Supervisor
Committee
Tassinari, Colombo Celso Gaeta (President)
Babinski, Marly
Chiessi, Cristiano Mazur
Figueira, Rubens Cesar Lopes
Giannini, Paulo Cesar Fonseca
Title in Portuguese
Caracterização das fontes dos sedimentos marinhos da Plataforma Continental da região sudeste do Brasil, durante o Holoceno médio e superior com base na composição isotópica de Sr, Nb e Pb: implicações nos estudos paleoclimáticos e de hidrodinâmica marinha
Keywords in Portuguese
Áreas fontes
Holoceno Médio e Superior
Isótopos radiogênicos
Plataforma continental
Abstract in Portuguese
Análises isotópicas de Nd, Sr e Pb forneceram registros sobre a proveniência dos sedimentos de dois testemunhos da plataforma continental da região sudeste do Brasil. No testemunho CF, os sedimentos registraram valores médios de 'E IND.Nd(0)' de -17,5, idades modelo Sm-Nd (TDM) em torno de 1,8 Ga e valores médios das razões 'ANTPOT.206 Pb'/ 'ANTPOT.204 Pb' de 18,7. Os sedimentos do testemunho ST mostraram valores médios de 'E IND.Nd(0)' de -10,5, idades modelo Sm-Nd (TDM) próximas a 1,4Ga e valores médios das razões 'ANTPOT.206 Pb'/ 'ANTPOT.204 Pb' de 18,8. A análise conjunta dos sistemas isotópicosutilizados na presente pesquisa evidenciou uma distinção entre as rochas fontes do testemunho CF e ST. As rochas de terrenos metamórficos de alto a médio grau, principalmente os metassedimentos drenados pela bacia hidrográfica do Rio Paraíba do Sul (RPS), inseridos no contexto geológico do Cinturão Ribeira, foram identificados como principais fontes de sedimentos para o testemunho CF, indicando uma influência marcante do aporte fluvialna sedimentação da plataforma continental brasileira ao largo do Cabo Frio-RJ. Sugere-se na presente pesquisa que o transporte dossedimentos provenientes do RPS para a região de localização do testemunho CF, vem sendo facilitado pela ação dos ventos de NE associados com a Alta Subtropical do Atlântico Sul (ASAS), os quais também influenciariam os vórtices ciclônicos da Corrente do Brasil (CB), a penetração da Água Central do Atlântico Sul (ACAS) e consequentemente a distribuição dos sedimentos na plataforma continental sob influência destes mecanismos, após 3000 anos cal. AP. As composições isotópicas de Pb, Nd e Sr dos sedimentos do testemunho ST mostraram-se semelhantes às das rochas da Bacia do Paraná, principalmente da Formação Bauru. As assinaturas isotópicas e idades modelo Sm-Nd (TDM) de sedimentos provenientes dos estuários dos rios La Plata e Mampituba, os quais drenam rochas da Bacia do Paraná, também apresentaram valores semelhantes às dos sedimentos do testemunho ST, indicando que estes poderiam ser provenientes da mistura de material erodido de rochas básicas, no caso, de basaltos toleíticos de baixo 'TIO IND.2', com rochas dos terrenos metamórficos de médio a alto grau, inseridas no contexto geológico do Cinturão Ribeira, provavelmente durante a época de sedimentação da Bacia Bauru (Cretáceo). A semelhança na composição isotópica dos sedimentosdo estuário do Rio La Plata e do testemunho ST agrega indícios para dizer que o transporte das frações granulométricas mais finas provenientes da Bacia do Paraná, para regiões da plataforma continental do sudeste do Brasil, poderia ser facilitada pela dinâmica da pluma do Rio La Plata, a qual seria transportada para norte sob influênciada movimentação da Corrente Costeira do Brasil (CCB). Os resultados da atual pesquisa sugerem que as mudanças nas características isotópicas dos sedimentos, observadas ao longo dos testemunhos CF e ST, entre o Holoceno Médio e Superior, estariam 20 associadas primariamente com mudanças no sistema climático à ação dos ciclos astronômicos de insolação de precessão, na escala de tempo milenar.
Keywords in English
Continental shelf
Middle and Upper Holocene
Radiogenic isotopes
Source areas
Abstract in English
Nd, Sr and Pb isotopic analysis from two sediment cores from the continental shelf off the southeastern region of Brazil provided records of the provenance of its sediments. Sediments from CF core recorded 'E IND.Nd(0)' average values of -17.5, Sm-Nd (TDM) model ages around 1.8 Ga and mean values for 'ANTPOT.206 Pb'/'ANTPOT.204 Pb' reasons of 18.7. The sediments from ST core showed 'E IND.Nd(0)' average values of -10.5, Sm-Nd (TDM) model ages close to 1.4 Ga and mean values for 'ANTPOT.206 Pb'/'ANTPOT.204 Pb' reasons of 18.8. The analysis of the isotopic systems used on this study showed a distinction between the source rocks of CF and ST cores. The medium and high grademetamorphic basement rocks mainly constituted of metasediments drained by the hydrographic basin of Paraíba do Sul river, inserted in Ribeira Belt are the main sources of the sediments from the CF core, indicating a strong influence of river inflow in the sedimentation of the brazilian continental shelf off Cape Frio (RJ). The distribution of Paraíba do Sul river sediments into the plataform uppon regions located south of its mouth, would be facilitated by the action of NE winds associated with the South Atlantic Subtropical High (SAS), which also could influence the cyclonic vortices of Brazilian Current (CB), the penetration of the South Atlantic Central Water (SACW) and consequently the didtribution of sediments on the continental shelf under the influence of such mechanisms, mainly for the last ca. 3000 years BP. Pb, Nd and Sr isotopic compositions of the sediments from the ST core seem to be similar to the ones from the rocks of the Paraná Basin, mainly from Bauru Formation. These sediments could be derived from the mixture of eroded material from basic rocks, in the case of low-'TiO IND. 2' tholeiitic basalts with medium to high grade metamorphic rocks of Ribeira Belt, probably during the time of the Bauru basin sedimentation (Cretaceous). The isotopic signaturesand Sm-Nd (TDM) model ages of sediments from La Plata and Mampituba river estuaries, which drain rocks of the Paraná Basin, are similar to those recorded in the ST core. These similarities add evidence to say that the transport of the sediment finer size fractions from the Paraná Basin to the brasilian southeasterncontinental shelf could be facilitated by the dynamics of La Plata plume, which is transported northwards under the influence of the Brazilian Coastal Current movement. The results of the current study suggest that changes in sedimentation, observed over the CF and ST cores, between the Middle and Upper Holocene, could be primarily associated to climatic changes to the action of the precessional insolation astronomical cycles.
 
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Publishing Date
2013-12-06
 
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