Contribuição dos isótopos de C, O e SR em fósseis para caracterização de incursões marinhas cenozoicas na Amazônia

Dissertação (mestrado) — Programa de Pós-Graduação em Geologia, Instituto de Geociências, Universidade de Brasília, 2020.A evolução do cenário paleoambiental e geográfico da Amazônia no Cenozoico é marcado por intervalos em que incursões marinhas invadiram o continente e influenciaram no padrão de sedimentação das bacias sedimentares e na dinâmica da biota. Evidências paleontológicas, como a coexistência de espécies típicas de água doce e outras comumente encontradas em ambientes transicionais a marinhos, além de evidências sedimentológicas de estruturas de maré são, até o momento, a base para a definição das incursões marinhas na Bacia Amazônica. No entanto, trabalhos de análise isotópica em moluscos miocênicos de algumas bacias subandinas peruanas e colombianas não apresentam evidências para corroborar com esta hipótese. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo realizar análises isotópicas (δ 13C, δ 18O e 87Sr/86Sr) e estimativas de paleosalinidade utilizando macrofósseis carbonáticos e fosfáticos e microfósseis carbonáticos recuperados em unidades geológicas cenozoicas de bacias sedimentares peruanas (Madre de Dios, Ucayali e Huallaga) e brasileiras (Solimões e Marajó) em que incursões marinhas já foram sugeridas. Desse modo, visa-se elaborar hipóteses a respeito das condições paleoambientais por meio da assinatura química dos corpos aquosos e, assim, averiguar se os dados isotópicos podem ou não corroborar com as interpretações apresentadas na literatura. Organismos atuais de diferentes ambientes também foram analisados para criação de parâmetros isotópicos para auxiliar nas interpretações paleoambientais. Além disso, as estimativas de paleosalinidade foram aferidas utilizando os dados 87Sr/86Sr obtidos nas análises isotópicas e a equação de mistura de águas referente a trabalhos isotópicos prévios. Os valores de δ 13C e δ 18O obtidos foram pouco negativos e uma estimativa de paleosalinidade próxima de ambientes oligohalinos a marinhos para os fósseis da Bacia Amazônica Leste (Formação Pirabas, Mioceno Inferior). Dessa forma, a interpretação paleoambiental dos dados isotópicos têm uma boa correspondência com as evidências marinhas demonstradas em trabalhos prévios. Por outro lado, foram obtidos valores de δ 13C e δ 18O mais negativos e uma estimativa de paleosalinidade típica de ambientes de água doce a pouco salina para os fósseis da Bacia Amazônica Oeste (Paleoceno ao Mioceno Superior). Esses resultados condizem com os dados isotópicos já apresentados em trabalhos anteriores, não evidenciando a presença de incursões marinhas. No entanto, a análise isotópica comparativa dos valores de δ 13C e δ 18O em ostra atual da Ilha de Mosqueiro, ambiente estuarino e salobro próximo à região de Belém, com os fósseis miocênicos da Bacia Amazônia Oeste apresenta valores semelhantes. Desse modo, baseando-se nesse fato e nas evidências sedimentológicas e paleontológicas de trabalhos prévios, propõe-se um paleoambiente transicional estuarino para os momentos de incursões marinhas durante o Mioceno nessa região.The evolution of the paleoenvironmental and geographic scenario of the Amazon in Cenozoic is marked by intervals in which marine incursions invaded the continent and influenced the sedimentation pattern of the sedimentary basins and the dynamics of the biota. Paleontological evidence, such as the coexistence of typical freshwater species and others commonly found in transitional to marine environments, in addition to sedimentological evidence of tidal structures are the basis for the definition of marine incursions in the Amazon Basin. However, isotopic analysis of past studies in Miocene mollusks from some Peruvian and Colombian sub-Andean basins do not present evidence to corroborate this hypothesis. Therefore, the present work aims to perform isotopic analyzes (δ13C, δ18O and 87Sr/86Sr) and paleosalinity estimates using carbonate and phosphate macrofossils and carbonate microfossils recovered in Cenozoic geological units of Peruvian (Madre de Dios, Ucayali and Huallaga) and Brazilian (Solimões and Marajó) sedimentary basins in which marine incursions have already been suggested. In this sense, the objective is to elaborate hypotheses about paleoenvironmental conditions based on chemical signature of aqueous bodies and, thus, investigate whether or not isotopic data can corroborate with the interpretations presented in the literature. Recent organisms from different environments were also analyzed in order to create isotopic parameters to assist paleoenvironmental interpretations. In addition, paleosalinity estimates were measured using the 87Sr/86Sr data obtained in the isotopic analysis and the water mixture equation referring to previous isotopic works. Overall, for fossils from the Eastern Amazon Basin (Pirabas Formation, early Miocene), the values of δ13C and δ18O obtained were negative, but close to zero, and paleosalinity close to oligohaline and marine environments was estimated. Thus, the paleoenvironmental interpretation of isotopic data has a good correspondence with the marine evidence demonstrated in previous works. On the other hand, for fossils from the Western Amazon Basin (Paleocene to late Miocene), lower values of δ13C and δ18O were obtained and a paleosalinity of freshwater or slightly oligohaline conditions was estimated. These results are consistent with the isotopic data already presented in previous isotopic studies, not suggesting the presence of marine incursions. However, comparative isotopic analysis of the values of δ13C and δ18O in Recent oyster from the Mosqueiro Island (estuarine and brackish environment) with the isotopic data of the Western Amazon Miocene fossils presents similar values. Thus, based on this fact and on the sedimentological and paleontological evidence from previous works, a transitional estuarine paleoenvironment is proposed for the moments of marine incursions during the Miocene in this region