Na ilha Diego de Almagro, localizada na Patagônia Chilena, ocorrem metabasitos de alta pressão que compõem, juntamente com metatufos, xistos cloríticos, metacherts (coticulitos), xistos micáceos, xistos grafitosos e quartzo micaxistos, uma seqüência metavulcanossedimentar. Relíquias de pillow lavas com tufos finos inter pillow e camadas com pillow breccias indicam, em conjunto com a composição geoquímica, que esta seqüência formou-se em ambiente oceânico. As rochas da seqüência vulcanossedimentar foram transformadas em xistos azuis e rochas eclogíticas, os quais registram ainda a evolução retrometamórfica para as fácies epidoto anfibolito e xisto verde. A gênese das rochas de alta pressão é atribuída a uma zona de subducção cretácica desenvolvida na margem oeste do supercontinente Gondwana. Os cálculos termobarométricos, realizados mediante o software TWQ 1.02, apontam para a presença de xistos azuis transicionais para eclogitos, gerados em condições de 18 kbar e 400 °C e rocha eclogítica com pico metamórfico calculado entre 19,5 e 21 kbar e 580 e 650 °C. O registro do retrometamorfismo que afetou os xistos azuis ocorreu sob condições de pressão entre 8,5 e 9,5 kbar e temperaturas entre 420 e 500 °C. A rocha eclogítica evidencia uma primeira etapa de descompressão a 18 kbar, com temperaturas entre 615 e 670 °C, seguida de 10 kbar e 540 °C. Granada anfibolito que ocorre associado à rocha eclogítica mostra condições semelhantes de pico metamórfico, por volta de 20 kbar e 630 °C. Mapas composicionais de raios X em granada, das rochas de alta pressão, associados a seus perfis composicionais, mostram que as rochas eclogíticas são resultado da progressão do metamorfismo dos xistos azuis. Os porfiroblastos de granada das rochas eclogíticas constituem complexas texturas em atol, e registram as condições de pico metamórfico em suas bordas, formadas num estágio posterior ao desenvolvimento dos atóis. Estas texturas parecem indicar que a formação dos atóis na rocha eclogítica ocorreu pela liberação de fluidos, possivelmente durante uma pausa na subducção, e sua retomada culminou com a geração das bordas grossularíticas na granada. As trajetórias metamórficas das rochas de alta pressão são horárias e indicam descompressão com pequeno aquecimento associado. Os minerais dos xistos azuis registram o início da exumação nas bordas dos minerais do domínio microestrutural da foliação Sn, ao passo que os porfiroblastos de granada da rocha eclogítica indicam, no mesmo domínio microestrutural, as condições de pico metamórfico em suas bordas. Geoquimicamente os protolitos dos metabasitos de alta pressão mostram afinidade geoquímica com basaltos de fundo oceânico, transicional entre MORB e intraplaca, e ambiente tectônico de geração do magma precursor em cadeia meso-oceânica, com possível interação com pluma mantélica. Foram também identificadas rochas com alterações hidrotermais superimpostas que modificaram as composições originais dos litotipos, localizadas na continuidade de uma importante feição estrutural da ilha, a Zona de Cisalhamento Seno Arcabuz, que está possivelmente relacionada à exumação das rochas de alta pressão. / At Diego de Almagro Island, localized at Chilean Patagonia, occur high pressure metabasites which constitute, in association with meta tuffs, chloritic schists, metacherts (coticules), micaceous schists, graphite schists and quartz micaschist, a metavolcanosedimentary sequence. Relics of pillow lavas, inter pillow fine tuffs and lenses of pillow breccias, together with the geochemical data, indicate that this sequence was formed in an intra-oceanic environment. These lithotypes were transformed in blueschists and eclogitic rocks, recording a late metamorphic evolution to epidote amphibolite and greenschist facies. Their origin is attributed to a cretaceous subduction zone developed at the western margin of the Gondwana supercontinent. Thermobarometry was carried out using the software TWQ 1.02 and points to the presence of blueschists in transitional metamorphic conditions to eclogites, generated at 18 kbar and 400 °C. The eclogitic rock has a calculated metamorphic peak between 19.5 and 21kbar, and temperatures in the range of 580-650 °C. The retrograde metamorphism recorded in the blueschists occurred with pressures between 8.5 and 9.5 kbar and temperatures in the range of 420500 °C. For the eclogitic rock the first decompression points to P=18 kbar with temperatures between 615 and 670 °C, followed by metamorphic conditions of 10 kbar and 540 °C. Garnet amphibolite associated to the eclogitic rock exhibits similar metamorphic peak conditions around 20 kbar and 630 °C. Compositional X rays maps obtained in garnets of high pressure rocks, used together with their compositional profiles, show that eclogitic rocks are products of the blueschists progressive metamorphism. The garnet porphyroblasts of the eclogitic rock comprise complex atoll textures which were generated before the metamorphic peak recorded at their rims. The textures could indicate that the atolls generation occurred as a consequence of fluids release, probably achieved during a subduction cessation, and the subduction restarting was responsible for the formation of grossular rich rims. The high pressure metamorphic P-T paths are clockwise and point out a decompression in association with a little heat increasing. The blueschists minerals record the beginning of exhumation at their rims in the Sn foliation microstructural domain, whilst garnet porphyroblasts of the eclogitic rock, from the similar microstructural domain, indicate metamorphic peak at their rims. Geochemical studies, realized for the high pressure metabasites, exhibit geochemical affinity with ocean floor basalts, transitional between MORB-type and intraplate, and paleotectonic environment of mid ocean-ridge, with possible mid ocean-ridge/plume interactions during the generation of the pristine magma. Rocks overprinted by hydrothermal alterations, which modified their original compositions, were also identified and are located at the continuity of an important structural feature at the island, the Seno Arcabuz Shear Zone, that is probably related to the high pressure rocks exhumation.

Na ilha Diego de Almagro, localizada na Patagônia Chilena, ocorrem metabasitos de alta pressão que compõem, juntamente com metatufos, xistos cloríticos, metacherts (coticulitos), xistos micáceos, xistos grafitosos e quartzo micaxistos, uma seqüência metavulcanossedimentar. Relíquias de pillow lavas com tufos finos inter pillow e camadas com pillow breccias indicam, em conjunto com a composição geoquímica, que esta seqüência formou-se em ambiente oceânico. As rochas da seqüência vulcanossedimentar foram transformadas em xistos azuis e rochas eclogíticas, os quais registram ainda a evolução retrometamórfica para as fácies epidoto anfibolito e xisto verde. A gênese das rochas de alta pressão é atribuída a uma zona de subducção cretácica desenvolvida na margem oeste do supercontinente Gondwana. Os cálculos termobarométricos, realizados mediante o software TWQ 1.02, apontam para a presença de xistos azuis transicionais para eclogitos, gerados em condições de 18 kbar e 400 °C e rocha eclogítica com pico metamórfico calculado entre 19,5 e 21 kbar e 580 e 650 °C. O registro do retrometamorfismo que afetou os xistos azuis ocorreu sob condições de pressão entre 8,5 e 9,5 kbar e temperaturas entre 420 e 500 °C. A rocha eclogítica evidencia uma primeira etapa de descompressão a 18 kbar, com temperaturas entre 615 e 670 °C, seguida de 10 kbar e 540 °C. Granada anfibolito que ocorre associado à rocha eclogítica mostra condições semelhantes de pico metamórfico, por volta de 20 kbar e 630 °C. Mapas composicionais de raios X em granada, das rochas de alta pressão, associados a seus perfis composicionais, mostram que as rochas eclogíticas são resultado da progressão do metamorfismo dos xistos azuis. Os porfiroblastos de granada das rochas eclogíticas constituem complexas texturas em atol, e registram as condições de pico metamórfico em suas bordas, formadas num estágio posterior ao desenvolvimento dos atóis. Estas texturas parecem indicar que a formação dos atóis na rocha eclogítica ocorreu pela liberação de fluidos, possivelmente durante uma pausa na subducção, e sua retomada culminou com a geração das bordas grossularíticas na granada. As trajetórias metamórficas das rochas de alta pressão são horárias e indicam descompressão com pequeno aquecimento associado. Os minerais dos xistos azuis registram o início da exumação nas bordas dos minerais do domínio microestrutural da foliação Sn, ao passo que os porfiroblastos de granada da rocha eclogítica indicam, no mesmo domínio microestrutural, as condições de pico metamórfico em suas bordas. Geoquimicamente os protolitos dos metabasitos de alta pressão mostram afinidade geoquímica com basaltos de fundo oceânico, transicional entre MORB e intraplaca, e ambiente tectônico de geração do magma precursor em cadeia meso-oceânica, com possível interação com pluma mantélica. Foram também identificadas rochas com alterações hidrotermais superimpostas que modificaram as composições originais dos litotipos, localizadas na continuidade de uma importante feição estrutural da ilha, a Zona de Cisalhamento Seno Arcabuz, que está possivelmente relacionada à exumação das rochas de alta pressão. / At Diego de Almagro Island, localized at Chilean Patagonia, occur high pressure metabasites which constitute, in association with meta tuffs, chloritic schists, metacherts (coticules), micaceous schists, graphite schists and quartz micaschist, a metavolcanosedimentary sequence. Relics of pillow lavas, inter pillow fine tuffs and lenses of pillow breccias, together with the geochemical data, indicate that this sequence was formed in an intra-oceanic environment. These lithotypes were transformed in blueschists and eclogitic rocks, recording a late metamorphic evolution to epidote amphibolite and greenschist facies. Their origin is attributed to a cretaceous subduction zone developed at the western margin of the Gondwana supercontinent. Thermobarometry was carried out using the software TWQ 1.02 and points to the presence of blueschists in transitional metamorphic conditions to eclogites, generated at 18 kbar and 400 °C. The eclogitic rock has a calculated metamorphic peak between 19.5 and 21kbar, and temperatures in the range of 580-650 °C. The retrograde metamorphism recorded in the blueschists occurred with pressures between 8.5 and 9.5 kbar and temperatures in the range of 420500 °C. For the eclogitic rock the first decompression points to P=18 kbar with temperatures between 615 and 670 °C, followed by metamorphic conditions of 10 kbar and 540 °C. Garnet amphibolite associated to the eclogitic rock exhibits similar metamorphic peak conditions around 20 kbar and 630 °C. Compositional X rays maps obtained in garnets of high pressure rocks, used together with their compositional profiles, show that eclogitic rocks are products of the blueschists progressive metamorphism. The garnet porphyroblasts of the eclogitic rock comprise complex atoll textures which were generated before the metamorphic peak recorded at their rims. The textures could indicate that the atolls generation occurred as a consequence of fluids release, probably achieved during a subduction cessation, and the subduction restarting was responsible for the formation of grossular rich rims. The high pressure metamorphic P-T paths are clockwise and point out a decompression in association with a little heat increasing. The blueschists minerals record the beginning of exhumation at their rims in the Sn foliation microstructural domain, whilst garnet porphyroblasts of the eclogitic rock, from the similar microstructural domain, indicate metamorphic peak at their rims. Geochemical studies, realized for the high pressure metabasites, exhibit geochemical affinity with ocean floor basalts, transitional between MORB-type and intraplate, and paleotectonic environment of mid ocean-ridge, with possible mid ocean-ridge/plume interactions during the generation of the pristine magma. Rocks overprinted by hydrothermal alterations, which modified their original compositions, were also identified and are located at the continuity of an important structural feature at the island, the Seno Arcabuz Shear Zone, that is probably related to the high pressure rocks exhumation.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-05-03T16:41:23Z No. of bitstreams: 1 GASPAR_2014_TeseUFF.pdf: 5686020 bytes, checksum: 1a09a81a8e3faf6aa6834f79b7c46c47 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-03T16:41:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GASPAR_2014_TeseUFF.pdf: 5686020 bytes, checksum: 1a09a81a8e3faf6aa6834f79b7c46c47 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / Este estudo teve como objetivo principal avaliar a saúde do ecossistema recifal do Atol das Rocas utilizando como indicadores as associações de foraminíferos bentônicos, Índice FORAM e saúde e cobertura de corais. Além disso, descrever a razão Mg/Ca em testas recentes de Nonion commune para identificar mais uma possível espécie para estudos paleoclimáticos. Um total de 276 transeções de ponto e faixa (20x1m) foram realizadas em 6 expedições (out/07, mar e dez/10, mai/11, mai e nov/12) e revelaram coberturas de corais variando entre ~3 e 50%, de acordo com o padrão de circulação de água nas piscinas. Relações entre branqueamento/doenças em corais e anomalias de temperatura foram registradas para 2010. O que pode ter causado uma redução significativa na cobertura de corais em 4 piscinas abertas, após março e dezembro de 2010. A prevalência de doenças, que lesionam e causam mortalidade parcial ou total dos corais, foi alta nessas piscinas. As doenças atingiram maiores porcentagens e persistem por mais tempo que o branqueamento. Em 2012, sem registro de temperatura muito elevadas, a cobertura para de apresentar sinais de declínio, embora ainda existam colônias doentes. Fatores como altos níveis de radiação solar, alta transparência da água, pouca profundidade, intenso fluxo de água, baixa diversidade de corais, dominância do gênero Siderastrea e o contato direto dos corais com muitas algas podem ter contribuído para os altos percentuais de doenças. Além disso, um total de 105 amostras de sedimento superficial foi coletado em dezembro de 2010 e maio de 2011 nas mesmas piscinas. Foram identificados 108 gêneros de foraminíferos bentônicos, porém a maioria com abundância inferior a 1%. Os gêneros Archaias, Quinqueloculina, Sorites, Amphistegina e Borelis dominaram nos dois períodos de amostragem, e juntos representam mais de 60% da abundância relativa em todas as piscinas. Uma relação positiva e significativa foi encontrada entre a granulometria e a densidade de foraminíferos. As menores densidades foram encontradas nas piscinas abertas com intenso fluxo de água. A alta transparência da água, pouca profundidade, intenso fluxo de água, abundância de algas e ambiente carbonático favorecem o domínio de Archaias angulatus nas associações de foraminíferos. A proporção dos foraminíferos que possuem endossimbiontes é superior a 40% em todas as piscinas, resultando em valores médios de Índice FORAM (IF) entre 5,76 e 9,15, com uma média geral para o Atol igual a 7,0. Portanto, o IF indica que a qualidade da água é favorável ao crescimento e/ou recuperação recifal, mas não apresentou correlação com cobertura de coral ou algas, assim como em outras regiões recifais do Brasil. Recomenda-se que o monitoramento da cobertura e saúde recifal e dos foraminíferos sejam complementares e não independentes. Para as análises de geoquímica elementar nas testas de foraminíferos recentes, com o método de ablação a laser (LA-ICP-MS) foram utilizados 50 exemplares de Nonion commune que estavam vivos no momento da coleta, com tamanhos entre 200-354 μm. As médias das razões de Mg/Ca registradas nesse trabalho - 6,12 a 7,85 mmol/mol - estão de acordo com a faixa de variação encontradas para foraminíferos bentônicos sem endossimbiontes e para águas rasas e quentes. A relação entre os valores de Mg/Ca e o tamanho da carapaça, sugerem que futuras análises considerem apenas testas maiores que 250 μm e, preferencialmente, com variações de apenas 50 μm no tamanho das mesmas. É possível sugerir que essa espécie possa ser usada em futuros estudos baseados em Mg/Ca com finalidade de reconstrução de paleotemperaturas, pois parecem ter relação com a temperatura de calcificação, embora um estudo mais detalhado em um ambiente com variações sazonais de TSM mais acentuadas, seja necessário para confirmar essa relação. A continuidade do monitoramento é essencial para compreender como esse ambiente tão importante irá se recuperar e/ou responder aos futuros eventos de anomalias térmicas / This study aimed to assess Rocas Atoll coral reef health by monitoring corals cover and health, as well the benthic foraminifera assemblages and the FORAM Index (FI) in 15 tide pools. Furthermore, the Mg/Ca ratios for recent (stained) foraminifera Nonion commune from Rocas Atoll were also described. A total of 276 point intercept transects and belt transects (20x1m) were surveyed during 6 expeditions (Oct/07, Mar and Dec/10, May/11, May and Nov/12) and revealed coral cover ranging between ~3 and 50% inside tide pools. Bleached and diseased corals were positive related to SST anomalies recorded for 2010, and might be the main reason of a significant coral cover decline in 4 open tide pools. Coral diseases reached higher percentages and persist longer than bleaching. In 2012 no high temperature was recorded and coral cover showing no signs of decline. High radiation levels, clear water, shallow depth, high water flow, low coral diversity, high abundance of one species (Siderastrea stellata) and direct algal contact might be influenced the high percentages of coral diseases. A total of 105 surface sediment samples were collected between December 2010 and May 2011 at the same tide pools. A total of 108 genera of benthic foraminifera were identified, however most of them showed abundance lower than 1%. The genera Archaias, Quinqueloculina, Sorites, Amphistegina and Borelis were dominant in the two sampling periods, and together represent more than 60% relative abundance in all tide pools. A significant and positive relation was found between the grain size and benthic foraminifera density. Lowest densities were founded in open tide pools with high water flow. Clear water, shallow depth, high water flow, high algae abundance and carbonate environment resulted in Archaias angulatus associations. Symbiont-bearing foraminifera proportion is above 40% in all tide pools, resulting FORAM Index (FI) values between 5.76 and 9.15, with mean value 7.0 for Rocas Atoll. Therefore, the FI indicates that the water quality is favorable to growth and/or reef recovery, but showed no correlation with coral cover and algae. It is recommended that monitoring coral cover and health and foraminifera to be complementary and not independent. Trace element composition analyses of recent foraminifera, using the laser ablation (LA-ICP-MS), were conducted in 50 tests of Nonion commune (alive at sampling time), tests sizes ranged from 200-354 μm. The mean Mg/Ca ratios recorded were - 6.12 to 7.85 mmol/mol - consistent with the range of variation found for smaller benthic foraminifera and to shallow and warm waters. The relation between Mg/Ca rations and test size, suggest that future analysis considers only tests greater than 250 μm, and varying only 50 μm. It is possible to suggest that this species may be used in future paleotemperatures research Mg/Cabased, since they appear to be related to the seawater calcification temperature, although a more detailed study in an environment with a higher seasonal SST variations is necessary to confirm this relation. Continuing monitoring is essential to understand how Rocas Atoll will recover and/or respond to future events of thermal stress anomalies

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