Evolução paleoceanográfica e estratigrafia isotópica com foraminíferos planctônicos no quaternário tardio da Bacia de Campos

Abstract

Os foraminíferos são o grupo de microfósseis mais utilizado em bioestratigrafia, são considerados os principais portadores de informações paleoceanográficas e apresentam aplicações à análise de bacias sedimentares. O objetivo principal deste trabalho é propor um modelo de reconstrução paleoceanográfica na Bacia de Campos, analisando 61 amostras retiradas do testemunho GL-77, coletado no talude inferior, offshore da bacia. O intervalo contempla os dois últimos ciclos Glacial- Interglacial, correspondentes às biozonas de foraminíferos planctônicos W (parcialmente), X, Y e Z. Por meio das análises de fauna total, datações em 14C e análises isotópicas de δ18O e δ13C nas carapaças de foraminíferos planctônicos, obtiveram-se estimativas de variações de paleoprodutividade, paleossalinidade e paleotemperatura superficiais do mar; foi elaborado um modelo de idade e, posteriormente, as estimativas de taxas de sedimentação. O modelo de idade identificou o Último Máximo Glacial (UMG) e estimou as idades de alguns eventos bioestratigráficos, como o datum YP.2, o limite MIS 3/4 (coincidente com o limite Y2/Y3), o limite Y1/Y2 e o datum YP.4. As taxas de sedimentação estão estranhamente elevadas na Biozona X (intervalo glacial) onde se esperaria taxas menores. No Holoceno há uma elevada taxa de sedimentação, associada à influência do delta do Rio Paraíba do Sul, na porção norte da bacia. As paleotemperaturas reagem sazonalmente no intervalo glacial, onde a amplitude entre verão e inverno é maior que a registrada nos períodos interglaciais. Foi observada uma correlação das paleotemperaturas com as condições ambientais marcadas pelas subzonas quentes e frias na Biozona X. Baseado na razão P/B pode ser identificado um limite de sequências junto ao limite MIS 4/5. A paleossalinidade reduz em intervalos de degelo. A paleoprodutividade diminui de 29 ka (limite MIS 2/3) ao UMG e aumenta próximo ao limite Pleistoceno/Holoceno. Finalmente, se observou que a transição Pleistoceno/Holoceno ocorre dentro da Biozona Y, e não é relacionada temporalmente ao início da Biozona Z.

Planktonic foraminifera is the most useful microfossil group for biostratigraphic studies, being considered the main carriers of paleoceanographic information and being applicable to the analysis of sedimentary basins. The main aim of this work is to propose a paleoceanographic reconstruction model in the Campos Basin, by analyzing 61 samples taken from the GL-77 core, collected at the lower continental slope, in the offshore part of the basin. The interval comprises the last two Glacial- Interglacial cycles, corresponding to the planktonic foraminifera biozones W (partially), X, Y and Z. By means of analysis of the total fauna, datings in 14C and isotopic analyses of δ18O and δ13C in shells of planktonic foraminifera estimates of variations of paleoproductivity, paleosalinity and sea surface paleotemperature were obtained; an age model and, posteriorly, the sedimentation rates were calculated. The age model identified the Last Glacial Maximum (LGM) and estimated the ages of a few biostratigraphic events, such as YP.2 datum, the MIS 3/4 boundary (which coincides with the Y2/Y3 boundary), the Y1/Y2 boundary and the YP.4 datum. The sedimentation rates are strangely elevated in Biozone X (glacial period) where lower rates would be expected. In the Holocene there is an elevated sedimentation rate, associated to the influence of the Paraíba do Sul River delta, at the northern portion of the basin. The paleotemperatures oscillate seasonally in the glacial periods, when the amplitude between summer and winter is larger than the one registered in the interglacial periods. A correlation was observed between the paleotemperatures and the environmental conditions characterized by the warm and cold subzones in Biozone X. Based on the P/B ratio a limit of sequences can be identified next to the MIS 4/5 boundary. Paleosalinity is reduced in deglaciation periods. Paleoproductivity is reduced to 29 ka (MIS 2/3 boundary) by the LGM and increases near the Pleistocene/Holocene boundary. Finally, it was observed that the Pleistocene/Holocene transition occurs inside Biozone Y, and is not temporally related to the beginning of Biozone Z.