Releitura do experimento de Usiglio (1849) : precipitação de minerais evaporíticos em ambiente controlado

Abstract

Resumo: Os minerais evaporíticos e os microbialitos que ocorrem associados são importantes indicadores paleoambientais encontrados em um amplo intervalo de tempo geológico. Com este experimento buscou-se um melhor entendimento da relação entre a indução e precipitação de minerais por bactérias sulfatorredutoras/fotossintetizantes a partir da evaporação. Foram utilizadas amostras de água do mar sem e com a presença de micróbios para comparação dos minerais precipitados acerca da morfologia e química. O tapete microbiano utilizado no experimento é proveniente da Lagoa Vermelha, localizada nas lagoas fluminenses, Estado do Rio de Janeiro. Os parâmetros físico-químicos do soluto foram medidos semanalmente e após completa evaporação os cristais precipitados foram analisados no MEV com EDS acoplado. Os cristais de gipsita e halita precipitados somente por evaporação possuem hábitos euédricos aciculares e cúbicos, geminação na gipsita, zoneamento na halita e granulação média a grossa. Na presença de micróbios estes cristais precipitam subédricos a anédricos, com granulação fina a média em meio a matriz gelatinosa formada por substâncias poliméricas extracelulares (EPS) de bactérias. O substrato de EPS possui textura grumosa e é composto essencialmente por carbono, com teores menores de Cl-, SO3-, Mg2+, Ca2+, Na+ e K+. Os cristais de halita possuem somente Na+ e Cl- em sua composição em todas as amostras analisadas enquanto os cristais de gipsita possuem alta taxa de carbono nas amostras com tapete microbiano, assim como outros íons em menor quantidade: Mg2+, Cl- e K+. A presença de carbono, EPS, composição química, textura e hábito dos minerais formados indicam que houve indução e/ou influência microbial durante a precipitação destes mesmo durante um curto período de evaporação. Por fim, esse experimento simples, mas com resultados práticos, amplia a gama de conhecimento acerca do processo de organomineralização e seus produtos no registro geológico

Abstract: Evaporitic minerals and microbialites associates to it are important paleoenviromental indicators found in a diverse range across geological time. The objective of this experiment is a better understanding of correlations between induction and precipitation of minerals by sulfatorreductors/photosynthesizers bacterias from evaporation. Were utilized samples of sea water with and without microbialites for comparison of morphology and chemistry. The microbial mat used in this experiment comes from Lagoa Vermelha, located at fluminenses lagoons, State of Rio de Janeiro. The solute physical-chemical parameters were measured every week and after complete evaporation the precipited crystals were analysed at MEV with attached EDS. Gypsum and halite crystals that were precipitated only by evaporation are euhedral acicular and cubical, gypsum has gemination, halite is zoned and grain size varies from fine to medium. On microbialites presence the halite and gypsum crystals precipitated are subhedral to anhedral, with fine to medium granulation and occur between the gluey matrix formed by extracellular polymeric substances (EPS). The EPS texture is lumpy and its composed essentially by carbon, with smaller rates of Cl- , SO3 - , Mg2+ , Ca2+, Na+ e K+ . Halite crystals have only Na+ and Clin its structure in all samples analysed, however, gypsum crystals have a high rate of carbon on samples with microbial mat, and in smaller amounts the ions Mg2+, Cl- e K+ . The high rate of carbon, presence of EPS, chemical composition and minerals texture and morphology indicates that there is a microbial induction and/or influence in the precipitation, even during a small period of evaporation. Lastly, this simple experiment, with very practical results, increases the knowledge range about the organomineralization process and its byproducts in the geological record