Gênese de solos desenvolvidos de sedimentos marinhos na Ilha Seymour, Antártica Peninsular

Abstract

A Ilha Seymour, localizada no norte da Península Antártica, está em uma zona de clima transicional entre a Antártica Marítima e Antártica Continental. Os solos da ilha são formados de sedimentos marinhos com fraca diagênese, sendo, portanto fracamente consolidados. Desta forma, o objetivo desta dissertação foi estudar a gênese destes solos. A estrutura de apresentação deste trabalho foi organizada em dois capítulos, buscando atender diferentes objetivos específicos. No primeiro capitulo foram selecionados quatro perfis em distintas geoformas. As características físicas, químicas e mineralógicas por extração de Fe secundário (ditionito-citrato-bicarbonato DCB e oxalato de amônio) e difratometria de raios-x da fração argila foram avaliadas. De acordo com os aspectos químicos, verificou-se que a sulfurização e salinização são os principais processos pedogenéticos. Os óxidos de Fe secundários também foram quantificados e observou-se predomínio de formas cristalinas, no entanto, no difratograma de raios-x da fração argila não foram identificados óxidos de Fe como hematita ou goethita. Conforme verificado na literatura, a jarosita é dissolvida no durante a extração por DCB, portanto, não sendo um método recomendado em caso de solos sulfatados. A composição mineralógica indica haver intemperismo químico atuante, visto a ausência de minerais primários facilmente intemperizáveis. A jarosita, anatásio, quartzo, esmectita-vermiculita foram os minerais predominantes. Foram também identificados minerais relacionados a ambientes de clima árido, como calcita, anidrita e aragonita. Atribuiu-se a presença de caulinita como de origem detrital. Os solos da Ilha Seymour se assemelharam mais aos da Antártica Continental do que da Antártica Marítima, principalmente pelo excesso de sais e virtual ausência de vegetação. Compreendeu-se que o material de origem é o principal fator de formação do solo responsável pelos processos pedogenéticos que ocorrem na ilha. No segundo capitulo, o principal objetivo foi a distinção de solos e sedimentos. Com este propósito, optou-se por se buscar identificar descontinuidades litológicas e avaliar as taxas de intemperismo nos perfis amostrados. As descontinuidades litológicas foram avaliadas iiimediante análise da distribuição dos teores de Ti e Zr e da relação Ti/Zr, além da distribuição granulométrica da areia e silte em uma base livre de argila, e dos teores da própria argila para fins comparativos. Na avaliação da taxa de intemperismo foram utilizados o índice CIA (Index of Chemical Alteration) e a mineralogia da fração argila. Dos quatro perfis avaliados, três apresentaram descontinuidades litológicas, no entanto, apenas um apresentou descontinuidade de origem sedimentar, os outros processos envolvidos foram a adição de material por via eólica e ação ornitogênica. A avaliação da distribuição de Ti e Zr permitiu ainda distinguir pinguineiras mais antigas das mais recentes. A aridez do ambiente ficou também evidente visto a ausência de minerais fosfáticos nos perfis ornitogênicos.

The Seymour Island, located in the north Antarctic Peninsula, is in a transitional climatic zone between the Maritime Antarctic and Continental Antarctic. The soils of the Seymour Island developed in weakly diagenesis sediments, and because of this are weakly consolidated. Therefore, the objective of this dissertation was to study the genesis of these soils. The format of this work was organized into two chapters. In the first chapter, four soil profiles were selected in distinct landscapes. The physical, chemical, and mineralogical characteristics were then analyzed. The chemical features verified that sulfurization and salinization are the main pedogenic processes. The secondary Iron formations were also quantified and were verified to be predominantly the crystalline forms; however, in x-ray diffractogram analysis no Iron Oxides, for example hematite or goethite were identified. According to the literature the Jarosite is dissolved in Dithionite-Citrate-Bicarbonate processes, therefore such a method is not recommended for acid sulfate soils. Due to absence of primary minerals, only quartz was identified, the mineralogical assembly shows that chemical weathering is taking place. The minerals found were predominately Jarosite, Anatase, Quartz, and Smectite-Vermiculite. In addition, there were minerals identified associated with arid environments, such as Calcite, Anhydrite, and Aragonite. The presence of Kaolinite was assigned to a detrital origin. The soils of Seymour Island were most likely from the Continental Antarctic soils as opposed to the Maritime Antarctic soils, as determined mainly by excess of salts and by absence of vegetation. In the second chapter, the main objective was to identify the lithological discontinuities and evaluate the weathering rates on soil profiles sampled. The lithological discontinuities were evaluated by thorough analysis of Ti and Zr content distribution and the relationship between Ti/Zr, beside the textural distribuition of sand and silt in clay-free basis, beyond contents of clay, were compared. In the evaluation of weathering rates the Chemical Index of Alteration (CIA) and clay mineralogy was used. Out of the four soil profiles analyzed three showed lithological discontinuities and only one showed.