06/M012

Estudios paleobioquímicos de restos fósiles utilizando modernas técnicas instrumentales de análisis y evaluación por métodos estadísticos multivariados.

Director: D’ANGELO, José Alejandro
Correo Electrónico: jdangelo@uncu.edu.ar

Co-Director: WUILLOUD, Rodolfo Germán

Integrantes: MARCHEVSKY, Eduardo Jorge; VOLKHEIMER, Wolfgang; ZODROW, Erwin Lorenz; ESCUDERO, Leticia Belén; SOSA, María Eugenia.

Resumen Técnico: La caracterización completa de restos fósiles y materiales sedimentarios relacionados requiere de la utilización de diversas técnicas de análisis químico y morfológico. Esta combinación de técnicas permite comprender mejor diferentes aspectos de la geoquímica orgánica involucrada en la transformación molecular de la materia orgánica en los sedimentos (Tafonomía molecular) incluyendo restos fósiles (vegetales y animales), carbones y materiales sedimentarios relacionados. Asimismo, la información obtenida sin dudas puede ser usada para explorar sus aplicaciones en estudios quimiotaxonómicos y paleoclimáticos. Entre los tipos de muestras a estudiar se encuentran: compresiones, cutículas maceradas naturalmente y cutículas obtenidas por maceración química (procedimiento de Schulze). Se utilizarán también, y por primera vez, las soluciones ácidas y alcalinas derivadas del procedimiento de Schulze y que normalmente son desechadas en los trabajos puramente taxonómicos. Esto permitirá evaluar los cambios sufridos por las compresiones durante la maceración. Con fines comparativos se estudiarán también muestras de carbón y macerales de carbón asociados a los restos fósiles. Esta información contribuirá a la mejor comprensión de ciertos cambios químicos relacionados con la formación del querógeno (precursor del petróleo), la diagénesis de los restos fósiles (por ejemplo alteración por condiciones de pH y Eh en cutículas maceradas naturalmente) y/o con procedimientos de preparación de muestras (por ejemplo oxidación en medio ácido de compresiones carbonosas). Se propone la aplicación de modernas técnicas instrumentales de análisis morfológico y químico tales como: Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Espectrometría Raman con Transformada de Fourier (FT-Raman), Espectrometría de Infrarrojo con Transformada de Fourier (FT-IR) conjuntamente con Reflectancia Total Atenuada (ATR). Opcionalmente se utilizarán Cromatografía Gaseosa acoplada a Espectrometría de masas (GC-MS), Resonancia Magnética Nuclear de ¹³C (¹³C NMR) y extracciones con líquidos iónicos. Finalmente se evaluarán también las posibles implicancias paleoambientales, paleoclimáticas y quimiotaxonómicas de los resultados obtenidos realizando para ello un tratamiento estadístico de los datos (principalmente Análisis de Varianza, Análisis de Componentes Principales).

Summary: The complete characterization of fossil remains and sedimentary organic materials requires the utilization of several techniques of chemical and morphological analyses. Such a combination of techniques allows a better understanding of different organic geochemical aspects involved in the molecular transformation of the organic matter in sediments (molecular taphonomy), including fossil remains (plants and animals), coals and related sedimentary materials. This information can be used to explore its likely application in chemotaxonomic and paleoclimatic studies. Different sample types will be included in this study: compressions, naturally macerated cuticles and cuticles obtained by chemical maceration (Schulze’s procedure). For the first time, acid and alkaline solutions derived from Schulze’s technique (normally discarded in purely taxonomic work) will be used in this study, thus allowing us to evaluate the changes that occurred in the compressions during maceration. Coal and coal maceral samples associated with fossil remains will also be studied for  comparative purposes. This information will contribute to a better understanding of some chemical changes related to kerogen formation (oil precursor), fossil- remain diagenesis (e.g, alteration by pH and Eh conditions in naturally macerated cuticles), or sample preparation procedure (e.g., oxidation of compressions using acid medium). Proposed is the use of modern instrumental techniques of morphological and chemical analyses such as: Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Raman Spectrometry (FT-Raman), Fourier Transform Infrared Spectrometry (FT-IR) along with Attenuated Total Reflectance (ATR). Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS), ¹³C Nuclear Magnetic Resonance (¹³C NMR), and ionic-liquid extraction techniques will also be part of it. Finally, paleoenvironmental, paleoclimatic and chemotaxonomic implications will be evaluated by means of a statistical treatment of the data (e.g., mainly Analysis of Variance, and Principal Component Analysis).