Formação e significado paleoambiental de hardgrounds carbonáticos na Elevação do Rio Grande (Atlântico Sul)

Rochas carbonáticas são arquivos geológicos fundamentais que registram aspectos-chave da história da Terra. Um tipo distinto de rocha carbonática é o hardground – superfícies sedimentares formadas por cimentação marinha inicial diretamente no fundo ou logo abaixo do leito marinho. Diversos fatores ambientais controlam sua formação, como energia hidrodinâmica, saturação de CaCO₃, degradação de matéria orgânica e atividade microbiana. Na Elevação do Rio Grande (ERG), maior elevação submarina do Atlântico Sul, hardgrounds são abundantes, mas os processos que controlam sua formação e preservação permanecem pouco compreendidos, especialmente em águas profundas do Hemisfério Sul. Este estudo tem como objetivo investigar os fatores paleoambientais e diagenéticos que controlam a formação e preservação de hardgrounds carbonáticos na ERG. Foram caracterizados 14 hardgrounds carbonáticos, coletados entre 641 e 1504 m de profundidade em três domínios geomorfológicos da ERG: os platôs centrais, os flancos e o vale do Rift Cruzeiro do Sul (RCS), que corta a elevação. As amostras foram analisadas por difração de raios X, petrografia óptica, catodoluminescência, microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de dispersão de energia (MEV-EDS) e análises isotópicas (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, δ¹³C, δ¹⁸O), integradas a dados hidrodinâmicos e imagens de um veículo operado remotamente (ROV). Os resultados revelam uma evolução temporal e espacial clara: wackestones neógenos (5,6–2,4 Ma), pouco litificados, no vale do RCS, indicam ambientes pelágicos profundos e de baixa energia; packstones do Pleistoceno Médio (1,2–0,7 Ma), nos flancos, apresentam maior cimentação, associada a maior energia de fundo e permeabilidade; grainstones do Pleistoceno ao Holoceno (0,5–0 Ma), nos platôs, mostram graus variados de litificação, refletindo diferenças na hidrodinâmica e no estágio de cimentação inicial. Cimentos marinhos precipitados próximos ao equilíbrio isotópico com a água do mar dominam todas as amostras, com δ¹⁸O de +1,9 a +4,5 ‰ e δ¹³C de +0,5 a +2,6 ‰, consistentes com ambientes frios e possível incorporação de carbono microbiano. A mineralogia carbonática (calcita, calcita magnesiana e aragonita) e o tamanho dos cristais de cimento (<1 a >9 µm) evidenciam o papel da energia hidrodinâmica e da conectividade porosa na eficiência da cimentação. Nos wackestones mais antigos, a matriz argilosa reduziu a permeabilidade e limitou a diagênese por milhões de anos. Em contraste, os grainstones mais porosos dos platôs apresentam maior circulação de água intersticial e cimentos mais desenvolvidos. A dissolução de aragonita associada à degradação de matéria orgânica e bioturbação provavelmente contribuiu para a cimentação. Imagens de ROV e modelagem hidrodinâmica indicam correntes de fundo persistentes (até 0,23 m/s), que favorecem o bypass sedimentar e a exumação de camadas litificadas em subsuperfície. Este estudo destaca a interação entre a geomorfologia do fundo marinho, a dinâmica das correntes de fundo e a diagênese inicial, oferecendo novas interpretações sobre os mecanismos que controlam a formação dos hardgrounds e a evolução geológica recente da Elevação do Rio Grande no contexto do oceano profundo do Atlântico Sul.