ANLISE PRELIMINAR DE VARIA‡•ES DE CAMPO .A susceptibilidade magn©tica (‡)...

ANLISE PRELIMINAR DE VARIA‡•ES DE CAMPO .A susceptibilidade magn©tica (‡) © um indicativo
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  • Latinmag Letters, Volume 6, Special Issue (2016), C13, 1-5. Proceedings So Paulo, Brasil

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    ANLISE PRELIMINAR DE VARIAES DE CAMPO MAGNTICO EM REGISTROS SEDIMENTARES DA LAGOA DOS PATOS, RIO GRANDE DO SUL, BRASIL

    Nicolau O. Santos1*, Jairo F. Savian2, Gelvam A. Hartmann3, Ricardo I.F. Trindade4, Elrio E. Toldo2, Michel D. Ivanoff2, Everton Frigo5

    1 Laboratrio de Geofsica Aplicada Explorao de Petrleo (LGAEP) Instituto de Pesquisas Cientficas e Tecnolgicas (IPECI) - Universidade Catlica de Santos, Santos, Brasil.

    2 Instituto de Geocincias - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, Brasil.3 Observatrio Nacional (ON), Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

    4 Instituto de Geofsica, Astronomia e Cincias Atmosfricas (IAG) Universidade de So Paulo (USP).5 Campus Caapava do Sul Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA).

    * e-mail: nicolau.santos@unisantos.br

    ABSTRACTEarths magnetic field studies have been conducted in archeological and geological records from different parts of the world for the past few millennia. However, there is a large discrepancy in the quality and quantity of data for the southern hemisphere. In this work, there will be presented preliminary results of directional data of the geomagnetic field determined in a sedimentary record of Lagoa dos Patos, Rio Grande do Sul (Brazil) dated for the last 6000 years. The results show stable magnetization components throughout the whole core thus allowing the data to be used for geomagnetic field variation studies and incorporated into the global database.

    Keywords: Geomagnetic secular variation; Paleodirection; Lagoa dos Patos, Brazil.

    RESUMOEstudos de campo magntico terrestre tm sido realizados em registros arqueolgicos e geolgicos de diferentes partes do mundo para os ltimos milnios. No entanto, observa-se uma grande discrepncia na qualidade e quantidade de dados para o hemisfrio sul. Neste trabalho sero apresentados resultados preliminares de dados direcionais do campo geomagntico determinados em um testemunho sedimentar da Lagoa dos Patos, Rio Grande do Sul (Brasil) datados para os ltimos 6000 anos. Os resultados indicam componentes de magnetizao estveis ao longo de todo o testemunho permitindo, portanto, que esses dados sejam utilizados para estudos de variao do campo geomagntico e incorporados base de dados global.

    Palavras Chave: Variao secular geomagntica, Paleodireo, Lagoa dos Patos, Brazil.

    IntroduoO campo magntico terrestre pode ser estudado diretamente e/ou indiretamente (Hulot et al., 2010). O estudo direto do campo geomagntico somente pode ser realizado aps o sculo XVI at o presente atravs de dados de observatrios magnticos, satlites e dados coletados durante as grandes navegaes. Com o intuito de estudar variaes de campo magntico em um intervalo de tempo mais longo, anlises indiretas so realizadas geralmente atravs de dois tipos de registros: (i) registros arqueolgicos, como cermicas e materiais de construo e, (ii) registros geolgicos, como rochas vulcnicas e sedimentares ou, at mesmo, sedimentos inconsolidados provenientes de ambientes lacustres ou marinhos. Todos esses materiais podem fornecer dados de paleodireo e paleointensidade do campo geomagntico em intervalos de tempos mais distantes do que quelas determinadas pelos registros diretos do campo (e.g. Merrill et al., 1998).

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    As variaes do campo geomagntico em diferentes escalas de tempo fornecem importantes informaes sobre a origem do campo magntico. Entretanto, de acordo com Genevey et al (2008) e Donadini et al (2009), a contribuio de dados de variao de intensidade e de direo do campo geomagntico provenientes do hemisfrio Sul menor que 5% s bases de dados globais e menor que 3% em relao a dados direcionais nos ltimos 4000 anos.Portanto, registros sedimentares contnuos da Amrica do Sul podem ser muito teis base de dados global, bem como na descrio do campo magntico da Terra para os ltimos milhares de anos. Neste trabalho so apresentados dados preliminares de direo de campo magntico de um testemunho coletado na Lagoa dos Patos, Rio Grande do Sul (Brasil) datados para os ltimos 6000 anos (Toldo Jr. et al., 2000; 2006).

    Materiais e mtodos

    AmostragemO testemunho de sedimentos holocnicos (PT-03) foi coletado na regio norte da Lagoa dos Patos (Figura 1). Logo aps a coleta, o testemunho foi preservado no repositrio de testemunhos do Centro de Estudos de Geologia Costeira e Ocenica (CECO-IG) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). As amostras so sedimentos holocnicos provenientes de um ambiente com baixa energia deposicional, o fundo da laguna (Toldo Jr. et al, 2000). As amostras paleomagnticas foram coletadas utilizando caixas cbicas de plstico com 8 cm3 de volume posicionadas lado a lado ao longo de todo o comprimento do testemunho com orientao para a maior profundidade, totalizando 184 espcimes coletados.

    Figura 1. Localizao do testemunho coletado.

    Medidas MagnticasMedidas paleomagnticas e de susceptibilidade magntica foram realizadas no Laboratrio de Paleomagnetismo do Instituto de Astronomia, Geofsica e Cincias Atmosfricas, Universidade de So Paulo (IAG/USP). A anlise dos dados foi realizada no Laboratrio de Geofsica Aplicada Explorao de Petrleo (LGAEP) do Instituto de Pesquisas Cientficas e Tecnolgicas (IPECI) da Universidade Catlica de Santos (UNISANTOS) utilizando o software Remasoft da AGICO Ltd.As medidas de susceptibilidade magntica foram realizadas utilizando o susceptmetro Kappabridge MFK1-FA da Agico Ltd. em duas frequncias de operao (976 e 15616 Hz) em um campo de 200 A/m

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    em temperatura ambiente. A susceptibilidade magntica () um indicativo da contribuio de todos os materiais magnticos (ferromagntico, paramagntico e diamagntico) na amostra por completo (e.g. Evans e Heller, 2003; Liu et al, 2012).Dados direcionais foram adquiridos atravs de desmagnetizao por campos magnticos alternados (AF) em espcimes orientados. Na desmagnetizao AF, a variao das componentes da magnetizao remanente natural (NRM) medida pelo momento magntico aps cada passo de desmagnetizao. Caso exista apenas uma componente magntica contribuindo para a NRM, nenhuma variao direcional ser observada. Entretanto, caso existe mais de uma componente magntica, haver mais de uma direo e uma mudana vetorial ser observada. Geralmente, a componente magntica estvel a componente que persiste at os ltimos passos da desmagnetizao. Para identificar a componente magntica estvel, anlise vetorial (Zijderveld, 1967) e anlise da componente principal (Kirschvink, 1980) foram realizadas.

    Resultados e discussoMedidas de susceptibilidade magntica foram realizadas em todos os espcimes do testemunho. A variao da susceptibilidade magntica com a profundidade mostrada na Figura 2a. Os valores de susceptibilidade variam entre 2.0X10-8 m3/kg e 5.5X10-8 m3/kg. Pode-se observar que os valores de susceptibilidade no variam com frequncias diferentes indicando mnima contribuio de gros superparamagnticos na amostra (e.g. Liu et al., 2012). Alm disso, observa-se um aumento nos valores de susceptibilidade nos primeiros 50 cm que podem ser atribudos a maior movimentao de sedimentos na seo mais prxima do fundo da lagoa e possvel contribuio de metais pesados provenientes da desembocadura do rio Guaba ao norte da lagoa (Andrade Neto et al, 2012). Medidas de magnetizao remanente natural foram realizadas e so apresentados na Figura 2b. Os valores

    Figura 2. (a) Susceptibilidade magntica normalizada pela massa (m3/kg); (b) Intensidade da NRM (A/m); (c) Inclinao magntica; (d) Declinao magntica em relao a profundidade (cm).

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    encontrados de intensidade de magnetizao ficaram entre 0.3X10-6 A/m e 2.5X10-6 A/m, que em geral e demonstram um alto valor de intensidade de magnetizao presena de minerais magnticos estveis. As Figuras 2c e 2d apresentam a inclinao e a declinao magnticas em relao profundidade. A inclinao no mostrou um padro de variao de seu valor que ficou entre -30 e -77. A declinao variou entre 170 e 300. Todas as amostras foram desmagnetizadas por campos magnticos alternados (AF) e os resultados indicaram uma direo de magnetizao estvel e bem definida. A desmagnetizao total dos espcimes ocorreu em intensidades de campo entre 70 e 90 mT (Figura 3), demonstrando a presena de magnetita e titanomagnetita, minerais cuja desmagnetizao est neste intervalo de intensidade de campo magntico.

    ConclusoNo total, 184 amostras do testemunho PT-03 foram submetidas a medidas de susceptibilidade magntica, magnetizao remanente natural e desmagnetizao por campos magnticos alternados. Os resultados obtidos a partir destes experimentos apontam a qualidade destas amostras em contribuir com o estudo da variao do campo magntico na Amrica do Sul nos ltimos milnios. Pretende-se que, aps a anlise final dos dados, eles possam ser incorporados base de dados globais e, consequentemente, aos modelos de campo geomagntico.

    Figura 3. Exemplo de uma desmagnetizao AF do espcime 13 do testemunho PT-03. (a) Projeo esfrica da direo vetorial, (b) diagrama ortogonal Zijderveld e (c) variao da magnetizao (A/m) em relao a intensidade do campo de desmagnetizao (mT).

    AgradecimentosAgradecemos ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientfico e Tecnolgico (CNPq Processo 457802/2014-6) e Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior (CAPES Processo 2043/2014) pelo financiamento deste projeto. Agradecemos pelo suporte financeiro do Programa de Ps-Graduao em Geocincias PPGGEO/UFRGS, atravs do Programa de Formao de Recursos Humanos da Uni