quarta-feira, 15 de julho de 2020

Paleoambiente: um exemplo

Espectroscopia e Paleontologia

Em um texto anterior mostramos que a espectroscopia Raman e a difração de raios-X podem auxiliar no entendimento de fósseis e do ambiente em que eles foram gestados. Vamos nessa postagem mostrar um exemplo de interpretação paleoambiental obtida a partir de dados de espalhamento Raman e fluorescência de raios-X. Aqui vamos dar o exemplo de um estudo de paleoambiente por meio de um trabalho recente publicado sobre o registro fóssil de duas formações: Irati, no Brasil, e Mangrullo, no Uruguai [1]. Para a análise realizada nesse trabalho foram estudados ossos de vertebrados do Período Permiano.

Os fósseis analisados, mesosauros, constituem uma pequena linhagem de aminiotas composto por três taxa: Brazilosaurus sanpauloensis, Stereosternum tumidum e Mesosaurus tenuidens. Esse animais viveram durante o Kunguriano (283.5 - 275.9 Ma) num mar conhecido como Mar Whitehill-Irati. Na verdade, tratam-se de cinco exemplares (fósseis com as suas respectivas rochas sedimentares) pertencentes à Coleção de Paleovertebrados do Instituto de Geociências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 

Figura 1: Fósseis do Período Permiano analisados no trabalho da Ref. [1].


Usando a técnica de fluorescência de raios-X foi possível determinar os principais elementos químicos formadores do sedimento e dos ossos fósseis. Já com o uso da técnica de espectroscopia Raman descobriu-se as principais substâncias contidas nos ossos e nos sedimentos respectivos. Em particular, foi possível identificar nas amostras, em diferentes quantidades, o carbonato de cálcio, o quartzo, o carbono amorfo e, eventualmente indícios da existência de modos vibracionais associados aos grupos fenil e ao CC e ao CH.

A análise mostrou ainda que dos elementos que enriquecem os ossos apenas o Ce3+ pode substituir os sítios de Ca(VIII), enquanto o La3+ e o Nd3+, entre outros, pode substituir o Ca(IX). Devido à quantidade de Sr, pode-se supor que o ambiente no qual o fóssil se depositou era ligeiramente ácido (na verdade o ambiente poderia estar entre ácido e levemente básico se fosse levado em consideração apenas o Sr). Já a análise das quantidade de Ce e Eu indicam que o ambiente de S1 era redutível e o ambiente de S3 era levemente oxidativo. Da análise Raman também se estabeleceu que matéria orgânica pode estar presente em fósseis em concentrações relativamente baixas ou moderadas.


Quando se comparam os dados obtidos é possível notar que as amostras S1 e S5 possuem similaridades, da mesma foram que as amostras S3 e S4. Esse fato permitiu sugerir linhas paleobatimétricas com um alinhamento SE-NW. A amostra S2 estaria fora do alinhamento das outras quatro, correspondendo a um paleoambiente raso e costeiro. Adicionalmente, com esse trabalho sugere-se que o ambiente de deposição da Formação Mangrullo seria mais profunda do que se imaginava anteriormente. Assim, utilizando-se as duas técnicas espectroscópicas, se forneceu um interessante quadro de uma formação do Período Permiano.

[1] L.C. Queiroz, T. Carlisbino, E.V.H. Agressott, A.R. Paschoal, P.T.C. Freire, B.C. Viana Neto, J.H. da Silva, Paleoenvironmental interpretations of Irati and Magrullo Formations (Permiano of Paraná Basin) based on rocks and fossil bones through spectroscopy techniques, Vibrational Spectroscopy 110, 103110 (2020).

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