Microestratigrafia e Geomicrobiologia de Espeleotemas: Possível Função Microbiana na Formação de Pérolas de Caverna e Crostas Subaquáticas na Gruta Lapa D’Água (Montes Claros - MG) e Gruta do Catão (São Desidério - BA).

Abstract

Crostas subaquáticas e pérolas de caverna com diâmetro de até 30 centímetros ocorrem em zona de penumbra da Gruta do Catão (BA) e Gruta Lapa D’Água (MG), respectivamente. Os espeleotemas apresentam morfologia externa anômala e laminações irregulares semelhantes a estromatólitos. Este trabalho apresenta uma caracterização do ambiente de ocorrência, da estrutura macroscópica dos depósitos e sua microestratigrafia. Para cada microfácies foram individualizadas possíveis estruturas biogênicas, investigadas através de microscopia petrográfica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Não foram encontrados microfósseis de bactérias formadoras de estromatólitos nas camadas micríticas, mas foram detectadas estruturas cristalinas relacionadas à biomineralização, e possíveis fósseis de cianobactérias nos poros da crosta subaquática. A caracterização química por catodoluminescência permitiu diferenciar quimicamente camadas micríticas com presença de material orgânico no cimento espático e as diferentes fases preenchendo os poros na crosta subaquática. Espectroscopia Raman [ER] foi realizada nas camadas mais opacas para a investigação da presença de matéria orgânica. Compostos moleculares foram caracterizados e foi possível diferenciar material orgânico de origem vadosa e àquele possivelmente relacionado à presença de microrganismos bentônicos in situ. Os espectros de ER possuem picos compatíveis com calcita, ácidos húmicos do solo, diferentes tipos de ácidos graxos e um deles apresenta sinal de querogênio (matéria orgânica alterada). A estrutura interna dos exemplares foi classificada de acordo com um guia de identificação de estromatólitos devido a sua semelhança com microbialitos. A caracterização dos espeleotemas em conjunto com idades U-Th previamente fornecidas permitiram a elaboração de modelos genéticos para espeleotemas únicos, e a sugestão do termo genético espeleomicrobialitos para caracterizá-los

Gruta do Catão (BA) and Gruta Lapa D’Água (MG) caverns host subaqueous crusts and cave pearls with diameter up to 30 centimeters, respectively, in their twilight zones. These speleothems exhibit anomalous external morphology, and internal irregular lamination that resembles stromatolites. This work presents a characterization of the speleothems’ occurrence within the caves, their macroscopic description, and detailed microstratigraphy. Possible biogenic structures were individualized within each microfabric and studied through petrographic microscopy and scanning electron microscope (SEM). No stromatolite-forming bacteria microfossils were found in micritic layers, although spore-like structures were found in the subaqueous crust’s pores. SEM micrographs enabled the identification of different calcite habits, clay minerals, phosphate elongate rods, and weathering effect on the crystals. Cathodoluminescence chemical characterization enables distinguishing micritic organic layers from sparry cement and other multiple phases that fill the samples' pores. Raman Spectroscopy [RS] was used in the organic-rich micritic layers for the characterization of molecular compounds, and identification of the organic matter descendant from soil from possibly in situ benthic microorganisms’ bioindicators. RS spectra show peaks compatible with calcite, humic acids from soil, different fatty acids, and kerogen (fossilized organic matter) in one of the samples. Speleothems’ internal stromatolitic structure was classified according to a stromatolite identification guide due to its similarity to microbialites. The speleothem characterization elaborated in this work combined with previously provided U-Th ages allowed the formulation of genetic models for these unique speleothems.