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Degassamento di CO2 da sedimenti a contatto con sill della
Università degli studi di PadovaAnno Accademico 2014/2015Laurea in Scienze Geologiche
Studente: Lucrezia Valeriani
sedimenti a contatto con sill della CAMP in Amazzonia
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Relatore: Andrea MarzoliCorrelatori: J. Dal Corso, N. Preto
ESTINZIONE DI MASSA TRIASSICO-JURASSICO
L’ estinzione di massa che avvenne al termine del Triassico ( 201,4 Ma) causò la perdita di più del 50% della biodiversità marina ed i
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biodiversità marina ed i maggiori cambiamenti dell’ ecosistema terrestre.
Essa venne preceduta da uno shift negativo netto del δ13C, che perdurò, in modo meno marcato, fino al Jurassico inferiore.
Ruhl et al., 2011
CAUSE DELL’ ESTINZIONE DI MASSA
Incremento dell’ attività vulcanica e messa in posto della CAMP (Central Atlantic Magmatic Province);
Metamorfismo subito da strati ricchi in materia organica a contatto con sill o dicchi;
Dissociazione di depositi di metano (clatrati);
Conseguente rilascio nell’ atmosfera di gas quali CO2, SO2 e gli alogeni.
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CHE COS’ È LA CAMP?
• E’ una provincia magmatica costituita di basalti tholeiitici,
• Risale a 201 Ma,
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• La sua superficie è di circa 10 milioni di km2,
•Presenta grandi sill intrusi in sedimenti continentali.
CAMP IN BRASILE (AMAZZONIA)
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2500 km
Marzoli ed Ernesto, 2015
TOC DEI SEDIMENTI INTRUSI
I sedimenti intrusi (Paleozoici) presentano elevati contenuti in C organico totale (> 0.5 e fino a 4%, intervallo in fino a 4%, intervallo in cui vengono ricercati i giacimenti di metano).
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Cleber Furtado Barata, Mário Vicente Caputo, 2007
PROVENIENZA DEI CAMPIONI CONSIDERATI
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PROVENIENZA DEI CAMPIONI CONSIDERATI
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PROVENIENZA DEI CAMPIONI CONSIDERATI
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METODI DI ANALISI
I campioni sono stati sottoposti a due tecniche di analisi.
Sono stati sottoposti alla diffrazione da polveri, attraverso cui abbiamo ricavato le fasi mineralogiche in essi presenti;mineralogiche in essi presenti;
Sono stati analizzati anche allo spettrometro di massa. Grazie ad esso, abbiamo potuto studiare gli isotopi del Carbonio e ed il contenuto in Carbonio di ciascun campione.
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RISULTATI DELLA DIFFRAZIONE DA
POLVERI
Counts
10000
22500
RS5
Quarzo
Muscovite
RutiloGoethiteParagonite
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
10 20 30 40
0
2500
Peak List
01-079-1910; Quartz; Si O2
01-072-1148; Rutile; Ti O2
96-901-2888; Muscovite; K2.91 Na0.68 Ca0.04 Al11.01 Fe0.12 Mg0.09 Si12.51 Ti0.08 O48.00
98-015-8605; Paragonite 2M1; H2 Al3 Na1 O12 Si3
98-010-9411; Goethite, aluminian; H1 Al0.17 Fe0.83 O2
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RISULTATI DELLA DIFFRAZIONE DA
POLVERI
Counts
10000
40000
RS-9
ChamositeMuscovite
Quarzo
RutiloTalco
Pyrophyllite
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
10 20 30 40
0
Peak List
98-002-6921; Pyrophyllite (subcell); H1.3332 Al1.3332 O7.9992 Si2.6664
01-079-1910; Quartz; Si O2
98-016-7953; Rutile; O2 Ti1
98-006-8547; Muscovite 2M1; H2 Al2.97 Fe0.03 K0.82 Na0.18 O12 Si3
01-085-2163; Chamosite 1\ITM\RG#I#I#b; ( Mg5.036 Fe4.964 ) Al2.724 ( Si5.70 Al2.30 O20 ) ( O H )16
96-900-8041; Talc; Mg12.00 Si16.00 O48.00
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RISULTATI DELLA DIFFRAZIONE DA
POLVERI
Counts
10000
22500
40000 RS-18
Muscovite
Chamosite
Quarzo
Apatite
Rutilo
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
10 20 30 40
2500
Peak List
01-079-1910; Quartz; Si O2
01-075-1756; Rutile; Ti O2
96-900-0838; Muscovite; K4.00 Si12.00 Al12.00 O48.00
01-085-2163; Chamosite 1\ITM\RG#I#I#b; ( Mg5.036 Fe4.964 ) Al2.724 ( Si5.70 Al2.30 O20 ) ( O H )16
96-900-8041; Talc; Mg12.00 Si16.00 O48.00
98-020-1706; Pyrophyllite 1A, dehydroxylated; Al4 O22 Si8
98-024-0629; Apatite; Ca10 F2 O24 P6
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RISULTATI DELLA DIFFRAZIONE DA
POLVERI
Qu
arzo
Mu
sco
vite
Ru
tilo
Ch
lori
te
Pir
ofi
llite
e/o
tal
co
Par
ago
nit
e
Cao
linit
e
Go
eth
ite
An
ort
ite
Ap
atit
e
20 cm
70 cm
120 cm
170 cm
220 cm
270 cm
14
320 cm
370 cm
420 cm
470 cm
520 cm
570 cm
620 cm
670 cm
770 cm
870 cm
970 cm
1070 cm
COSA POSSIAMO DEDURRE DAI RISULTATI
DELLA DIFFRAZIONE DA POLVERI?
Osservando i dati ottenuti, notiamo l’assenza di minerali espandibili, quali la smectite. Ciò ci permette di effettuare una stima della temperatura subita dai sedimenti intrusi dal sill: temperatura subita dai sedimenti intrusi dal sill: essa doveva essere superiore ai 150 °C. La finestra olio è stata, quindi, superata.
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RISULTATI ANALISI ISOTOPICHE
-26.50
-26.00
-25.50
-25.00
C ca
lco
lato
Variazione del δ13C
16
-24.50
-24.00
-23.50
-23.00
-22.50
-22.00
20 cm
70 cm
120 cm
170 cm
220 cm
270 cm
320 cm
370 cm
420 cm
470 cm
520 cm
570 cm
620 cm
670 cm
770 cm
870 cm
970 cm
1070 cm
δ1
3C
ca
lco
lato
Distanza dal sill
RISULTATI ANALISI ISOTOPICHE
0.15
0.20
0.25
TO
C (
TC
%)
Variazione della concentrazione di C organico
17Ricordando i valori del TOC dei campioni intrusi dal sill,compresi fra 0,5% ed il 5%, possiamo dedurre che nei campioni da noi considerati si sia verificato degassing.
0.00
0.05
0.10
TO
C (
Distanza dal sill
RISULTATI ANALISI ISOTOPICHE
0.15
0.20
0.25
TOC (TC%)
Relazione fra TOC e δ13C calcolato
18Probabile frazionamento isotopico con rilascio di CO2
a δ13C fortemente negativa (< -26‰)
0.00
0.05
0.10
0.15
-26.50-26.00-25.50-25.00-24.50-24.00-23.50-23.00
TOC (TC%)
δ13C calcolato
COSA POSSIAMO CONCLUDERE?
Dallo studio effettuato possiamo dedurre che:
1. Le temperature raggiunte dai sedimenti attorno al sill erano superiori ai 150 °C;
2. E’ avvenuta un’ evidente perdita di C organico nei sedimenti più vicini al sill;nei sedimenti più vicini al sill;
3. Si è verificato un degassing di CO2 dai sedimenti. L’ entità del degassing diminuisce con l’ aumento della distanza dei sedimenti dal sill.
4. La CO2 liberata doveva presentare una composizione isotopica negativa, <-26‰.
5. 4 GT di CO2 liberata per 10 m di sedimenti su superficie di 2500x800 km
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BIBLIOGRAFIA
“Geologia do petróleo da Bacia Do Solimões. O “estado da arte”.” Cleber Furtado Barata, Mário Vicente Caputo, 2007
“Atmospheric Carbon Injection Linked to End-Triassic Mass.” Micha Ruhl, et al., 2011Triassic Mass.” Micha Ruhl, et al., 2011
“Camp Intrusions In The Amazonian Basins.” Marzoli et al., 2015
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