As investigações sobre indícios de ocupação humana pré-histórica, através de análise química elementar tem sido uma importante ferramenta no estudo de sedimentos arqueológicos. Nesta perspectiva, buscou-se aprofundar as investigações acerca dos indícios de tal ocupação através de marcadores geoquímicos nos sítios Toca Sítio do Meio e Toca do Gordo do Garrincho, localizados no Parque Nacional Serra da Capivara-Piauí, Brasil, e em seu entorno. Para tanto, realizou-se um estudo morfoestratigráfico, sedimentológico e geoquímico de depósitos, utilizando métodos físicos, químicos e instrumentais. Os dados obtidos mostraram resultados para a determinação da textura do solo, apontando para diferentes concentrações de argilominerais, influenciando na fixação de fósforo (P) e outros marcadores. O elemento P está presente em todas as amostras de forma significativa, embora não esteja presente no material parental, indicando que houve um input alóctone, sugerindo um forte indício da existência de níveis de ocupação humana. Deve-se considerar que a associação climática que se faz entre argilominerais e sedimentos deve ser mais cautelosa, pois se observa que há um controle muito grande da rocha. Contudo, foi possível estabelecer parâmetros teórico-metodológicos de indicadores ambientais com aplicação de marcadores geoquímicos para a indicação de níveis de ocupação humana pré-histórica e reconstrução da dinâmica e evolução ambiental de paleopaisagens.

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