Estudos magnéticos e magnetostratigrafia de formações da bacia sedimentar de Aveiro

Abstract

0 tema que dá titulo ao presente trabalho centra-se nas propriedades magnéticas de rochas sedimentares e a sua possivel utilização para o estabelecimento de correlacões estratégicas. 0 trabalho que elegeu dois afloramentos da Bacia Sedimentar de Aveiro, localizados em Mataduços e Bustos, engloba dois tipos de intervenção que importa evidenciar: - trabalho de campo destinado à obtenção de amostragem adequada das formações sedimentares; - trabalho laboratorial exaustivo incidindo sobre as amostras, cruzando várias técnicas de análise. A componente inicial desta dissertação enquadra alguns conceitos, prévios, fundamentais do magnetismo de rochas: equações essenciais em magnetismo, o modo como se manifestam as propriedades magnéticas nos materiais e os princípios gerais da magnetização das rochas. Antes de se iniciar o estudo preliminar, no qual se explora um conjunto de técnicas, metodologias e instrumentação utilizada, são apresentados oS locais de estudo, as litologias e os métodos de amostragem, para melhor se fundamentarem os cuidados e dificuldades inerentes à medição das propriedades magnéticas. Procedeu-se ao estudo das propriedades magnéticas das rochas por recurso a metodologias, tais como: medição da susceptibilidade magnética inicial, anisotropia da susceptibilidade magnética (ASM), variação da susceptibilidade magnética corn a temperatura, medição da magnetização remanescente natural (MRN) e desmagnetização térmicas e por campos alternos. A anisotropia da susceptibilidade magnética (ASM), tendo sido o método mais utilizado, permitiu retirar algumas ilacões tais como: OS minerais paramagnéticos são responsáveis pela ASM. Os filossilicatos (minerais argilosos) são, provavelmente, os minerais que contribuem para a anisotropia e, assim sendo, a ASM pode ser interpretada em termos de orientacões preferenciais das estruturas cristalinas dos filossilicatos. Em rochas sedimentares, as direcções dos eixos principais de susceptibilidade magnética estilo relacionadas com o tipo de sedimentação. Com excepção do sitio amostrado na formacão "Argilas de Aveiro" do afloramento de Mataduços, OS elipsóides de susceptibilidade magnética estão subverticais, o que implica um ambiente de depósito agitado, como foi verificado em estudos análogos realizados por Hrouda (1981), em rochas sedimentares. No afloramento de Bustos a variação da declinação e inclinação do plano de foliação medida, entre camadas consecutivas, é muito pequena, não se tendo detectado descontinuidades entre camadas. 0 mesmo já não se observa no afloramento de Mataduços, onde se verifica uma variação muito grande entre as orientações dos planos de foliação da formação "Argilas de Aveiro" e do sítio amostrado na formação " Areias de Esgueira". A orientação do plano de foliação das "Argilas Negras" de Mataduços é idêntica à dos planos de foliação dos depósitos de Bustos. Salienta-se ainda que durante ou após a deposição das "Argilas de Aveiro " as condições de sedimentação reinantes não foram consistentes nos dois afloramentos estudados, Mataduços e Bustos.

The present work concentrates on magnetic properties of sedimentary rocks, ultimately attempting to assess the possibility of its use as a tool for establishing stratigraphic correlations. Two outcrops from the Aveiro Sedimentary Basin - located at Bustos and Mataduços were selected for this purpose. There were two kinds of activities involved: - fieldwork, for the adequate samplmg of the sedimentary formations at question; - extensive laboratory work on the samples obtained, crossing different analysis techniques. The dissertation starts with general aspects of the theoretical framework of Rock Magnetism: fundamental equations of Magnetism, how magnetic properties are revealed by materials, and the general principles of the magnetisation of rocks. Before engaging in the preliminary studies - in which the whole set of techniques, methodologies and equipments that were used is described - the areas sampled, their respective lithologies and sampling methods are presented, to allow a better understanding of the cares needed and the difficulties raised by the measurement of the magnetic properties. To study the magnetic properties of the selected rocks, the following methodologies were adopted: measurement of the initial magnetic susceptibility, characterisation of the anisotropy of the magnetic susceptibility (MS), measurement of the susceptibility as it varies with temperature, and measurement of natural remauent magnetisation WM), as demagnetisation is being carried out, either by gradual heating or by applying an alternate magnetic field. The AMS method, which was the one most used, allowed us to withdraw some conclusions, such as: Paramagnetic minerals are responsible for the shaping of the ASM ellipsoid. Phylosilicates (clay minerals) are, probably, the minerals which give a sigdicant contribution to the anisotropy; ASM can, thus, be interpreted in terms of the preferred orientations shown by crystalline structures of phylosilicates. In sedimentary rocks, the directions of the principal axes of the ellipsoid characterising the magnetic susceptibiliQ can be related to the sedimentation process. Except for one site from the Mataduqos outcrop, sampled in the Argilas de Aveiro formation, the magnetic susceptibility ellipsoids were found almost vertical which may suggest a turbulent deposition environment, as observed by Hrouda (1981), in similar studies with sedimentary rocks. In the Bustos outcrop, the declination and inclination of the foliation plane varies very little, for adjacent layers. On the contrary, in the Mataduços outcrop, the orientation of the foliation plane for the sites sampled in the Argilas de Aveiro formation is quite different from that for the sites sampled in the Areias de Esgueira formation. The foliation planes for the Argilas Negras formation occurring in the Mataduqos outcrop, and for all layers in the Bustos outcrop, are identical. It should be noticed that during the time, and immehately after, the deposition of the Argilas de Aveiro was thg place, the environmental conditions were not stable for the outcrops this study focused on, Mataduços and Bustos.