Modelagem geológica e geoquímica da Gruta do Tamboril

Abstract

Processos relacionados ao epicarste e ao ambiente da caverna podem afetar significamente a assinatura de proxies em espeleotemas, podendo gerar incertezas acerca de interpretações sobre paleoclima e hidrologia. Com o intuito de reduzir as incertezas de dados paleoclimáticos na região central do Brasil, esse estudo tem como objetivo a apresentação de modelagem geológica da Gruta do Tamboril, Unaí-MG assim como a caracterização hidrogeoquímica dessa caverna. Para compreender os componentes do sistema de percolação, a área do morro a qual a caverna se desenvolveu foi mapeada com foco na distribuição do acamamento e estruturas tectônicas. Também foi feita modelagem 3D posicionando a Gruta do Tamboril nesse sistema cárstico. A caverna foi monitorada mensalmente entre setembro de 2016 e dezembro de 2018 com coleta de amostras de rocha, solo e água de chuva, gotejamentos e lago, além de coleta de amostras de ar. Medidas de taxa de gotejamento, pH e condutividade elétrica foram realizadas no momento da coleta e medidas de concentração de CO2, temperatura e umidade relativa do ar durante todo o período de monitoramento. As amostras de água foram separadas em alíquotas para análises de δ 13CDIC, δ 18O e δD, concentração de metais (Ca, Mg e Sr) e

87Sr/86Sr. Análises de δ 13C e 87Sr/86Sr foram feitas para rocha encaixante enquanto para amostra de solo foi realizada análise de química total e 87Sr/86Sr. Através da modelagem do Morro e Gruta do Tamboril, foi interpretado que o principal tipo de fluxo é sazonal por juntas de tensão, podendo ter fluxo difuso alimentado por percolação de água através do solo. Assinatura isotópica de carbono dissolvido em água está em fase com valores de δ

13C do CO2 atmosférico da caverna. Essa variabilidade encontra-se em anti-fase com a concentração de CO2. No entanto, valores de δ

18O e δD em geral não apresentam tal variabilidade sazonal típica, e

encontram-se homogeneizados e próximos ao valor médio da água pluvial local. Os valores médios de distribuição da razão 87Sr/86Sr variaram entre 0,72131 do ponto de monitoramento 6B e 0,72553 para água do lago. Foi observado que a diferença entre os valores médios dos ponto tem relação inversa com a taxa de gotejamento, sendo registrados valores menos

4 radiogênicos para pontos com maior taxa de gotejamento e vice versa. Já a variabilidade sazonal dos valores apresentam incremento da razão 87Sr/86Sr com aumento da vazão e vice versa. Com relação a variabilidade dos cátions (Ca2+, Mg2+ e Sr2+) foi constatado que (1) lixiviação preferencial, (2) diluição, (3) precipitação prioritária de CaCO3 podem ter influenciado a química da água. A Gruta do Tamboril apresenta um sistema de percolação de água no epicarste controlado principalmente por juntas. A assinatura 87Sr/86Sr é influenciada pelo grau de interação com as rochas encaixantes e solo e tempo de residência. Valores de δ

13C da água e ar da caverna covariam sazonalmente e são controlados por advecção de ar externo durante a estação seca e difusão de CO2 do solo durante o período de chuvas. Processos de diluição, lixiviação preferencial e precipitação prioritária de aragonita e calcita são os principais processos controladores de variação na concentração de Ca, Mg e Sr nos pontos monitorados.