Geocronologia, geoquímica isotópica Re-Os e elemental em folhelhos pirobetuminosos da Formação Ipubi, Bacia do Araripe

Abstract

A Formação Ipubi corresponde à unidade litoestratigráfica do Grupo Santana que contém os folhelhos pirobetuminosos subjacentes aos evaporitos. O principal objetivo do trabalho foi a datação dos folhelhos pelo método Re-Os como forma de se obter idade absoluta da sua deposição, uma vez que os mesmos só possuem dados de datação relativa. Além disso, também foram determinados elementos químicos maiores, menores e traços para uma melhor compreensão das condições deposicionais. Os folhelhos foram analisados utilizando espectrometria de fluorescência de raios X para a análise de elementos maiores e traços e espectrometria de massas com ionização térmica (Thermal Ionization Mass Spectrometry – TIMS) para a determinação de isótopos de Re e Os. Dessa forma, obtiveram-se resultados a partir de parâmetros geoquímicos e isotópicos sugerindo que a incursão marinha na Bacia do Araripe iniciou-se com a deposição dos folhelhos da Formação Ipubi e não pelos sedimentos da Formação Romualdo. A partir das correlações entre os elementos químicos na forma de óxidos e normalização pelo NASC, os resultados obtidos pela geoquímica elemental sugerem que essas rochas são compostas por calcita, argilominerais (ilita, esmectita), feldspato alcalino, quartzo, apatita, celestita e sulfetos (esfalerita, pirita/calcopirita, galena). Baixas razões de Rb/Sr (0,03–0,87) e elevadas razões de Sr/Cu (2,64–21,35) sugerem condições áridas e úmidas durante a deposição dos folhelhos estudados. Parâmetros geoquímicos utilizando-se as concentrações de V e Ni indicaram ambiente redutor predominantemente marinho. Análises isotópicas Re-Os apresentaram variações nos valores de ¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os (45,12–875,61) e ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os (0,65–3,76) sugerindo que há diferentes paleoambientes deposicionais (marinho e lacustre) durante a deposição dessas rochas, sugerindo que houve incursão marinha durante sua deposição. Além disso, o fracionamento de Re-Os é controlado pelo ambiente redutor. Essa ideia também é sugerida pelas concentrações relativamente mais elevadas de Re (≈13,30 ppb) e de Os (≈156,34 ppt) encontradas nesses folhelhos. Os valores obtidos pelo ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os inicial (Osᵢ= 0,65–3,76) sugerem uma fonte mista (mantélica e crustal superior) para o Os adsorvido pela matéria orgânica nos folhelhos. Percebe-se que esses valores são iguais aos de Osᵢ, sugerindo que os sedimentos dessas rochas são marinhos. A melhor isócrona Re-Os forneceu uma idade para deposição dos folhelhos da Formação Ipubi de 104,2 ± 4,8 Ma. Essa idade sugere que sua deposição ocorreu no Albiano Superior (106–100,5 Ma) e não no intervalo Aptiano-Albiano, como sugerido por datações relativas, até então as únicas existentes para os folhelhos investigados.