Gênese e evolução de microbialitos lacustres quaternários do extremo sul da Patagônia chilena : estudo de morfologia, fábrica, mineralogia e geoquímica
Resumo
Resumo: Este estudo nos microbialitos sub-fósseis da Laguna del Toro (inédito), no extremo sul da Patagônia, demonstra como a investigação em múltipla-escala de microbialitos, aliada ao uso de isótopos de oxigênio e carbono, podem fornecer ideias de como os microbialitos registram as variantes intrínsecas e extrínsecas de seu crescimento e litificação carbonática. Os depósitos são extensos pavimentos de estruturas em domo (0,1 - 1,5 m), localmente sobrepostos por pináculos (1,5 - 3 m). Ambos apresentam mesoestrutura de trombólitos, com estrutura interna composta por complexa assembleia de microfábricas micríticas e microesparíticas. Domínios micríticos são formados por bolsões de micrita maciça e peloidal interconectados por lâminas micríticas. Esses estão em contato com domínios microesparíticos que são, frequentemente, cortados por micrita em clots. As fábricas de micrita castanho-escura são compostas de nanoesferas de Mg-Ca-carbonato agregadas formando poliedros triangulares, permeados por feições mucosas e em forma de colmeia, fósseis de substâncias polímeras extracelulares (EPS). Essas feições envolvem filamentos achatados e tubulares de cianobactérias, com 15 a 175 µm de comprimento. A fábrica microesparítica é composta de cristais límpidos e euédricos com forma de poliedros triangulares e romboedros, com tamanhos entre 12 - 20 µm. Amostras de micrita coletadas por micro-drill, são relativamente enriquecidas em ¹³C (3.02 - 4.69%o VPDB), enquanto o sinal isotópico da microesparita é relativamente mais leve (3.36 - 3.81%o VPDB). As microfábricas juntamente com os sinais isotópicos sugerem que a micrita fora formada por mineralização precoce do EPS, via captura de CO2 pela fotossíntese de cianobactérias, e consequente aumento de alcalinidade. A microesparita, por outro lado, é interpretada como associada à degradação dos domínios do EPS ricos em cianobactérias e subsequente calcificação. As fábricas difusas, como a micrita em clots, podem ter sido formadas pela diminuição de tais domínios, possivelmente pela ação de bactérias heterotróficas ou processos físico-químicos. A mudança nos estilos de crescimento da comunidade microbiana (refletidos nas macroestruturas), dos mounds para os pináculos, é mais provavelmente associada a mudanças ambientais no paleolago do que mudanças internas na comunidade-microbiana. A identificação de estruturas microbianas em rochas carbonáticas do registro geológico pode ser um trabalho difícil, visto que os diversos processos diagenéticos obliteram as bioestruturas. Neste sentido, os microbialitos da Laguna del Toro podem fornecer informações sobre como as microfábricas e morfologia dos depósitos, tipicamente encontradas no registro geológico, gravam os fatores internos (escala microbiana) e externos (paleoambiente) de precipitação de carbonatos em comunidades microbianas. Podendo, assim, serem utilizados como análogos para estudos de carbonatos do registro geológico. Abstract: This study on the sub-fossil microbialites within Laguna del Toro (unpublished publication), southernmost Patagonia, shows how the microbialite multi-scale investigation allied with carbonate carbon and oxygen stable isotopes can provide insights on how microbialites registries the biological (intrinsic) and environmental (extrinsic) conditionings on carbonate precipitation within microbial communities. The deposits are extensive beds of mounds in the lake margins, covered by clusters of mheight pinnacles. Both show thrombolite mesostructure, which is internally composed of a complex assemblage of micritic and microsparitic microfabrics. Domains of interconnected pockets of massive, peloidal, and microlaminated dark micrite are bounded by microsparite. The latter is often crosscut by clotted micrite and structureless mixed micrite and microsparite. The dark micritic domains are formed by subhedral triangular polyhedrons aggregates of Mg-Ca-nanospheres, permeated by mucous-like and honeycomb-like fossilized EPS. The mucous-like features are locally embedding flattened or tubular hollow filamentous cyanobacteria, with 15 to 175 µm long. Microsparite fabrics is composed of limpid, euhedral triangular polyhedrons and rhombohedrons of calcite, with 12 to 20 µm wide. Micrite micro-drilled samples are enriched in ¹³C (3.02 - 4.69%o VPDB) and microsparite is lighter (3.36 - 3.81 %o VPDB). Microfabrics and isotopic data suggest that the large micritic domains are formed by early EPS mineralization via photosynthetic CO2 uptake and alkalinity enhancement. Microsparite, otherwise, is interpreted to be associated with degradation of the cyanobacteria-rich biofilms and physiochemical precipitation. Diffuse fabrics (e.g., Clotted micrite) could have been formed by the shrinkage of these cyanobacteria! domains, possibly due to heterotrophic or physiochemical processes. The change in microbial-community growth morphology, from mounds to pinnacles, is due to paleolacustrine environmental shifts rather than internal microbial-community modification. It is often difficult to understand the genesis of microbialite structures in the geologic record, because of their lack of biostructures preservation. In this way, this study may serve as an analog to diagnosing and interpreting microbialite structures in ancient carbonate rocks.
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