Projetos de Pesquisa

 

Foto de perfil

Stefano Albino Zincone

Ciências Exatas e da Terra

Geociências
  • processos de geração e evolução do sistema vulcano-exalativo paleoarqueano do craton são francisco: implicações para a formação de depósitos minerais metálicos e o advento da vida primitiva
  • A Terra se diferencia de outros planetas conhecidos por apresentar vasta ocorrência de crosta continental granítica, tectônica de placas e a presença de vida em condições oxidantes. Contudo, o sistema Terra no Arqueano é caracterizado por importantes eventos que marcaram a geração da crosta continental em um regime pré-placa tectônica, o advento da vida primitiva em uma hidrosfera/atmosfera com baixa taxa de oxigênio e a formação de grandes depósitos minerais de recursos metálicos. O registro dos diferentes ciclos que regeram a Terra ao longo de sua história se encontra impresso nas rochas e preservados na crosta continental, o que nos permite investigar a co-evolução entre a geosfera e a biosfera terrestre, buscando estabelecer as condições que propiciaram o advento da vida, assim como compreender a formação dos depósitos minerais. No Brasil, o Bloco Gavião, Craton São Francisco, é a região mais promissora para investigarmos os processos que regeram os ciclos naturais da Terra primitiva, uma vez que contem vasta área com crosta continental Paleoarqueana (> 3,2 bilhões de anos) extraordinariamente bem preservada. Recentemente, identificamos um sistema vulcano-exalativo associado ao Bloco Gavião. Nos sistemas vulcano-exalativos a circulação dos fluídos é acionada pela energia térmica de origem magmática e induz a interação entre os ciclos endógenos e exógenos do sistema Terra. A integração entre os diferentes ciclos resulta no transporte de massa e energia entre a litosfera, atmosfera e hidrosfera, o que pode ter permitido o surgimento da vida no planeta e a formação de uma série de depósitos minerais. Os sistemas vulcânico-exalativos são importantes depósitos de uma vasta gama de metais, tais como Au-Cu-Zn-Pb-Ag-W-Mo-Sb-Bi-Ba-Mn-ETR e estão intrinsicamente relacionados à presença de vida microbial na Terra primitiva. O principal aspecto deste projeto de pesquisa aborda dois temas principais, o sistema magmático de interação manto-crosta e o sistema exalativo de interação hidrosfera-atmosfera, integrando processos para reconstruir a litosfera da Terra primitiva. O sistema magmático é caracterizado por remanescentes de um aparato plutônico-vulcânico que nos permite investigar o mecanismo e processos envolvidos na construção do sistema exalativo. O objetivo é estabelecer os processos petrogenéticos e o grau de retrabalhamento da crosta continental envolvida na geração do sistema exalativo. A ênfase está na identificação de fontes de magma, estimativas das proporções relativas da crosta continental juvenil e retrabalhada e a extensão das contribuições dos componentes supracrustais na fonte do magma. Por sua vez, o sistema exalativo é caracterizado por uma associação de sedimentos clástico e químico representado por chert rico em turmalina, pirita, hematita e matéria carbonácea, com elevado potencial de possuir origem biogênica, além de depósitos de barita, ferro e turmalinito. A circulação de fluídos transportam matéria e energia, servindo como fonte nutricional que exerce forte controle no desenvolvimento e distribuição de comunidades microbiais, assim como agente de transporte, deposição e concentração de metais no estabelecimento de jazidas metálicas. A relação entre formação de depósito aurífero associado a metabolismo microbial foi recentemente estabelecido na bacia arqueana de Witwatersrand na África do Sul, fonte de 33% de todo o ouro minerado no mundo. Segundo o modelo mais recente, a lixiviação do ouro de sua área fonte seria favorecida pelo intenso intemperismo químico que predominava no Arqueano, culminando na concentração de ouro dissolvido em águas superficiais devido às condições anóxica e rica em enxofre do arqueano. Desta maneira, o ouro seria transportado por soluções sulfatadas para corpos de água de menor energia, que seriam favoráveis à proliferação de cianobactérias. Nestas bacias restritas o ouro se precipitaria graças à produção local de oxigênio por esses microrganismos. Por fim, os sedimentos formados nesses ambientes, incluindo pirita aurífera singenética e particulados de ouro, seriam retrabalhados e depositados em bacias maiores, tais como a Bacia Paleoarqueana de Jacobina, situada no Bloco Gavião. Um fator comum entre os microfósseis arqueanos é sua preservação em chert, uma vez que quartzo coloidal utiliza a matéria orgânica como sítio de nucleação, resultando em inúmeros sítios de nucleação em um espaço reduzido. Além disso, cherts são rochas bastante resistentes a eventos de metamorfismo e deformação, preservando tridimensionalmente a morfologia original dos microfósseis arqueanos. A identificação de bioassinatura e a correta diferenciação entre estrutura biológica fossilífera e estruturas abiogênicas que se assemelham a fósseis é um desafio que pode ser atacada pela integração das relações de campo, microscopia, geoquímica e geologia isotópica. Os minerais acessórios de sedimentos químicos registram as condições do ambiente aquático em que foram gerados e têm sido amplamente utilizadas para decifrar as condições redox de co-evolução química da hidrosfera e biosfera do Arqueano. De maneira complementar, turmalinitos representam importantes arquivos para a química dos oceanos e a evolução da biosfera marinha, além de comumente ocorrem associados a depósitos estratiforme de ouro e metais-base. A combinação dos dados nos permitirá contribuir na reconstrução paleo-ambiental da Terra primitiva e a estabelecer as relações entre dinâmica interna e processos exógeno-superficiais, contribuindo efetivamente na compreensão das mudanças geológicas globais no Arqueano, fatores estes que formam a base conceitual para as compreensões das mudanças ambientais atuais na Terra. Em termos econômicos, os terrenos de idade arqueana são os mais ricamente mineralizados, sendo o principal local de explotação de metais, tornando fundamental sua melhor compreensão e criando subsídios para futuras estratégias de exploração mineral.
  • Universidade Federal de Ouro Preto - MG - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022