Metodologias isotópicas Sr87/Sr86, δC13 e δO18 em estudos geológicos e arqueológicos

Abstract

Esta tese foi desenvolvida com o objetivo de propor metodologias para análises isotópicas de Sr com quantidades reduzidas de amostras e ácidos, com aplicações em foraminíferos, carbonatos e conchas continentais. Uma abordagem metodológica às análises isotópicas de Sr envolvendo microfósseis em estudos geológicos de bacias sedimentares distintas, com uma nova proposta de metodologia em comparação às usuais já em rotina, é discutida, bem como os resultados encontrados. Um valor de consenso para o NBS-987 é proposto. A quimioestratigrafia isotópica de Sr, C e O é aplicada ao estudo de carbonatos de uma bacia sedimentar petrolífera da Venezuela. A ênfase é dada à discussão dos isótopos radiogênicos de Sr aplicados à estratigrafia isotópica, e aos isótopos estáveis C e O, aplicados a variações climáticas e definição do ambiente de deposição da seção em estudo. Foi possível caracterizar um aumento da razão de Sr87/Sr86 por carreamento de Sr continental em um mar restrito, onde se instalou a Bacia do Maracaibo. Os dados δO18 e δC13 apontam para dois grupos (clusters) e variam de -3,76 a -11, e de -1,75 a -13,87, respectivamente. Um dos clusters (de δC13 = -2,5 ± 1,0 e de δ18O = -10,0 ± 1,5) ilustra a deposição marinha homogênea em condições tropicais, enquanto o segundo cluster reflete a ciclicidade provocada pela circulação do oceano Atlântico com água de mais fria ou clima com tendência de resfriamento. Os valores δC13 entre -2,5 ± 1,0 não se encaixam com a excursão significativa do isótopo de carbono como esperado para o evento anóxico oceânico (OAE). Na última parte deste trabalho, as razões isotópicas de Sr87/Sr86, C13/C12 e O18/O16 são aplicadas à Arqueologia. Um estudo envolvendo os resultados destes isótopos em conchas carbonáticas de três sítios arqueológicos distintos da Província Arqueológica de Lagoa Santa, em Minas Gerais, é apresentado e discutido. A aplicação da técnica de isótopos de estrôncio para estudos de migração em humanos e animais de sítios arqueológicos é revisada.

This thesis has been developed in order to propose methods for isotopic analysis of Sr with small amounts of samples and acids applied to forams, carbonate rocks and continental shells. A methodological approach to the Sr isotopic analyzes involving microfossils in geological studies of distinct sedimentary basins, with a proposed new methodology as compared to the usual routine is discussed, as well as the results. A consensus value for the NBS-987 is proposed. The chemostratigraphy isotopic Sr, C and O is applied to the study of carbonates from the hydrocarbon producing Maracibo Basin, Venezuela. Radiogenic Sr isotopes applied to high resolution stratigraphy and C and O stable isotope applied to climate variation and definition of depositional environment are herein discussed for the studied section. Higher 87Sr/86Sr ratios are present as result of influxo of continental Sr in a restricted sea, where formed the Maracaibo Basin. δ18O e δ13C data are divided in two groups (clusters) ranging from -3,76 to -11 and from -1,75 to -13,87, respectively. The main cluster (δ13C = -2,5 ± 1,0 and δ18O = -10,0 ± 1,5) suggests a homogeneous marine depositon under tropical conditions, whereas the second one reflects a cyclicity associted with Atlantic ocean circulation with cololer water or clima with cooling trend. δ13C values between -2,5 ± 1,0 do not support the so-called global Ocean Anoxic Event OAE3. The emphasis is on discussion and review of stable isotopes of C and O and the possible events that would be related to the last event of the anoxic Cretaceous period known as abbreviated OAE3. In the last part of this work, the isotopic ratios of 87Sr/86Sr, 18O/16O and 13C/12C are applied to archeology. A study of the results of these isotopes in carbonate shells of three distincts archaeological Provincial Archaeological Lagoa Santa, in Minas Gerais, is presented and discussed. The application of the technique of strontium isotopes for migration studies in humans and animals from archaeological sites is reviewed.