Lors d’un accident grave dans un réacteur nucléaire à eau pressurisée, le combustible nucléaire va réagir avec le gaines en Zircaloy, les absorbants neutroniques et les structures métalliques environnantes pour former un mélange partiellement ou complètement fondu. Ce cœur fondu peut ensuite interagir avec la cuve en acier du réacteur pour former un mélange appelé corium en cuve. Par la suite, le corium peut percer la cuve et venir se déverser sur le radier en béton en-dessous du réacteur. En fonction du scénario considéré, le corium qui va réagir avec le béton peut être constitué soit d’une seule phase liquide oxyde ou de deux liquides, métallique et oxyde. L’objectif de la thèse est l’étude de la thermodynamique du corium en cuve, prototypique U-Pu-Zr-Fe-O. L’approche utilisée est basée sur la méthode CALPHAD, qui permet de développer un modèle thermodynamique sur ce système complexe à partir de données expérimentales thermodynamiques et de diagramme de phases. Des traitements thermiques sur le système O-U-Zr ont permis de mesurer deux conodes dans la lacune de miscibilité à l’état liquide à 2567 K. De plus, des températures de liquidus ont été mesurées sur trois échantillons riches en Zr, en utilisant le montage de chauffage laser de l’ITU. Par la même méthode, des températures de solidus ont été obtenues sur le système UO2-PuO2-ZrO2. L’influence de l’atmosphère réductrice ou oxydante sur le comportement à la fusion de ce système a été étudiée pour la première fois. Les résultats montrent que la stœchiométrie en oxygène de ces oxydes dépend fortement du potentiel d’oxygène et de la composition en métal des échantillons. La lacune de miscibilité à l’état liquide a également été mise en évidence dans un échantillon U-O-Zr-Fe. L’ensemble de ces nouvelles données expérimentales avec celles de la littérature a permis de développer le modèle sur le système U-Pu-Zr-Fe-O. Pour tous les échantillons, des calculs de chemin de solidification avec ce modèle ont servi à interpréter les microstructures de solidification observées. Un bon accord est obtenu entre les calculs et les résultats expérimentaux. Des traitements thermiques sur deux échantillons de corium hors cuve ont permis de montrer l’influence de la composition du béton sur la nature des phases liquides formées à haute température. Les microstructures de solidification ont été interprétées à l’aide de calculs avec la base de données TAF-ID. En parallèle, un nouveau montage expérimental appelé ATTILHA, utilisant la lévitation aérodynamique et le chauffage laser, a été conçu et développé pour mesurer des données de diagramme de phase à haute température. Ce montage a été validé avec des systèmes oxydes bien connus. De plus, cette méthode a permis d’observer in-situ à l’aide de la caméra infra-rouge la formation de la lacune de miscibilité à l’état liquide dans le système O-Fe-Zr lors de l’oxydation d’une bille d’alliage Fe-Zr. La prochaine étape du développement est la nucléarisation du montage pour effectuer des mesures sur des échantillons contenant de l’uranium. La mise en place d’une caméra ultra rapide (5000 Hz) pour l’étude de propriétés thermo-physiques de mélanges de corium en cuve et hors cuve est également envisagée. La synergie entre le développement de ces outils expérimentaux et de calcul devrait permettre d’améliorer la description thermodynamique du corium et des codes de calcul sur les accidents graves utilisant ces données thermodynamiques. / During a severe accident in a pressurised water reactor, the nuclear fuel can interact with the Zircaloy cladding, the neutronic absorber and the surrounding metallic structure forming a partially or completely molten mixture. The molten core can then interact with the reactor steel vessel forming a mixture called in-vessel corium. In the worst case, this mixture can pierce the vessel and pour onto the concrete underneath the reactor, leading the formation of the ex-vessel corium. Furthermore, depending on the considered scenario, the corium can be formed by a liquid phase or by two liquids, one metallic the other oxide. The objective of this thesis is the investigation of the thermodynamics of the prototypic in-vessel corium U-Pu-Zr-Fe-O. The approach used during the thesis is based on the CALPHAD method, which allows to obtain a thermodynamic model for this complex system starting from phase diagram and thermodynamic data. Heat treatments performed on the O-U-Zr system allowed to measure two tie-lines in the miscibility gap in the liquid phase at 2567 K. Furthermore, the liquidus temperatures of three Zr-enriched samples have been obtained by laser heating in collaboration with ITU. With the same laser heating technique, solidus temperatures have been obtained on the UO2-PuO2-ZrO2 system. The influence of the reducing or oxidising on the melting behaviour of this system has been studied for the first time. The results show that the oxygen stoichiometry of these oxides strongly depends on the oxygen potential and on the metal composition of the samples. The miscibility gap in the liquid phase of the U-Zr-Fe-O system has been also observed. The whole set of experimental results with the literature data allowed to develop the thermodynamic model of the U-Pu-Zr-Fe-O system. Solidification path calculations have been performed for all the investigated samples to interpret the microstructures of the solidified samples. A good accordance has been obtained between calculation and experimental results. Heat treatments on two ex-vessel corium samples showed the influence of the concrete composition on the nature of the liquid phases formed at high temperature. The observed microstructures have been interpreted by means of calculation performed with the TAF-ID database. In parallel, a novel experimental setup named ATTILHA based on aerodynamic levitation and laser heating has been conceived and developed to obtain high temperature phase diagram data. This setup has been validated on well-known oxide systems. Furthermore, this technique allowed to observe in-situ, by using an infrared camera, the formation of a miscibility gap in the liquid phase of the O-Fe-Zr system by oxidation of a Fe-Zr sample. The next step of the development will be the nuclearization of the apparatus to investigate U-containing samples. The implementation of a very fast visible camera (5000 Hz) to investigate the thermo-physical properties of in-vessel and ex-vessel corium mixtures is also underway. The synergy between the development of experimental and calculation tools will allow to improve the thermodynamic description of the corium and the severe accident code using thermodynamic input data.

En France, les anciennes mines d'uranium et leurs eaux d'exhaure font l'objet d’une surveillance environnementale dû à la présence de stériles miniers qui peuvent modifier la chimie des eaux en augmentant leur concentration en uranium. Afin de pouvoir rejeter des eaux dans le milieu naturel dont les concentrations en U(VI) soient conformes aux normes, des stations de traitement ont été mises en place. Cependant, une future règlementation diminuera drastiquement la limite autorisée de rejet en uranium impliquant une révision des méthodes d'élimination de celui-ci. L'adsorption aqueuse est une méthode efficace et peu couteuse. Les matériaux à mésoporosité ordonnée présentent des propriétés d'adsorption intéressantes à cause de leurs propriétés texturales et leurs possibles fonctionnalisations. Plusieurs familles de matériaux mésoporeux (silices fonctionnalisées ou non, carbones, oxyde de magnésium) ont été synthétisées, caractérisées et utilisées pour adsorber U(VI). Des études en batch et en dynamique ont été réalisées à partir de solutions reconstituées et d'eaux d'exhaure issues du site de Bellezane (87) sur les différents matériaux choisis, et les mécanismes d'adsorption ont été étudiés en fonction de la spéciation aqueuse de l'uranium et de la présence d'ions compétiteurs. Les résultats ont montré que la SBA-15 greffée avec des fonctions aminopropyles, présentait les meilleures capacités d'adsorption à pH 6. Il a été montré que l'U(VI) s'adsorbait par formation de complexe de sphère interne dans la mésoporosité du matériau, et que la présence de complexes entre l'U(VI) et les carbonates dissous diminuait significativement la capacité d'adsorption du matériau en U(VI). / In France, former uranium mines and their draining effluents are kept under environmental monitoring due to the presence of mine tailings which can modify the chemistry of surface waters and increase their uranium concentration. In order to decrease the U(VI) concentration to the one set by the standards, water treatment facilities are used. However, an incoming regulation will drastically decrease the allowed U(VI) concentration in the released water, implying the changing of the current U(VI) removal methods. Aqueous adsorption is known to be an efficient and non expensive method. Ordered mesoporous materials have interesting adsorption properties due to their textural properties and their ability to be functionalized. Different types of mesoporous materials (functionalized or non functionalized silica, carbon, magnesium oxide) were synthesized, characterized, and experimented as U(VI) adsorbents. Studies made in batch and dynamic modes were achieved from reconstituted solutions and mine-water from the Bellezane's site (87), on the different materials, and adsorption mechanisms were studied in function of the aqueous uranium speciation and the presence of competitive ions. Results show that aminopropyl grafted SBA-15 displays the best adsorption capacities at pH 6. It is also shown that U(VI) adsorption proceeds through the formation of inner-sphere complex inside of the mesoporosity of the material, and that the presence of complexes involving U(VI) and dissolved carbonates significantly decrease the adsorption capacity of the material toward U(VI).

La problématique centrale de ma thèse consiste en l’étude anthropologique du théâtre berbère d’expression kabyle à travers les « adaptations » de Mohia. Elle consacre les conditions explicites qui ont permis l’émergence de l’œuvre de l’auteur et ce qui la caractérise : interculturalité, oralité, contemporanéité. Soulignant le fait émancipateur et réformateur du théâtre de Mohia à l’égard des genres traditionnels, notre démarche évolue vers une analyse des faits anthropologique, sociologique et ethnographique du spectacle-rituel. Elle propose une méthode scientifique interdisciplinaire des phénomènes syncrétiques. Dans un premier temps, elle étudie le rituel kabyle dans ses formes syncrétiques, et restitue les fragments originels qui motivent la dimension « laïque » du spectacle théâtral moderne. Dans un deuxième temps, elle reconstitue par le fait des révoltes des populations autochtones, seul fait visible de l’histoire sociale kabyle (souvent en opposition entre les écrits des chefs militaires étrangers et la mémoire collective), des scènes ethno-dramatiques. Le principe est de pouvoir regarder dans l’ethno-scène une logique dans l’évolution de l’histoire sociale kabyle. Les caractéristiques qui découlent de l’ethnoscène renoue avec l’œuvre de Mohia, analyse son rapport à la sociologie kabyle, à son ancrage culturel, à sa présence dans l’assemblée théâtrale kabyle et son apport dans la réforme de la« convenance kabyle » à travers les acteurs dits « passeurs de parole ».Tout le processus de cette recherche est subordonné à des discussions, avec des anthropologues de terrain, auxquelles ma contribution concourt d’une participation effective à la vie sociale, militante et artistique du monde kabyle. / The central problems of my thesis consist of the anthropological study of the Berber theatre of Kabylian expression through the “adaptations” of Mohia. It devotes the explicit conditions which allowed the emergence of the work of the author and what characterizes it : interculturality, orality, contemporaneity. Underlining the emancipatory and reforming fact theatre of Mohia with regard to the traditional kinds, our approach evolves to an analysis of the facts anthropological, sociological and ethnographic of theritual one. She proposes an interdisciplinary scientific method of the syncretic phenomena. Initially, she studies the Kabylian ritual in her syncretic forms, and restores the original fragments which justify the “laic” dimension of the modern theatrical show. In the second time, it reconstitutes by the fact of the revolts of the populations autochtones, only visible fact of the Kabylian social history (often in opposition between the writings of the foreign military chiefs and the collective memory), of the ethno-dramatic scenes. The principle is to be able to look in the ethno-scene a logic in the evolution of the Kabylian social history. The characteristics which rise from the ethno scene joins again with the work of Mohia, analyzes his report with Kabylian sociology, its cultural anchoring, its presence in the Kabylian theatrical assembly and her contribution in the reform of “Kabylian suitability” through the actors known as “frontier runners of word”. All the process of this research is subordinated to discussions, with anthropologists of ground, to which my contribution contributes of one effective participation to the social life, militant and artistic of the Kabylian world.

Ce travail vise à comprendre et quantifier le comportement de U(VI) dans les argilites du Callovo-Oxfordien(COₓ), prévues pour accueillir les déchets nucléaires de haute activité en France. L’effet de la température sur ce comportement est particulièrement étudié. La première partie du travail s'est concentrée sur les propriétés thermodynamiques des complexes ternaires Ca-U(VI)-CO₃ qui contrôlent la spéciation de U(VI) en solution. Ces dernières ont été mesurées par une méthode de compétition en présence d’une résine sous pCO₂ et pH contrôlés. Les résultats indiquent que la température ne favorise pas la formation de CaUO₂(CO₃)₃²⁻ (log₁₀ βº₁₁₃ = 27,3 ± 0,3 ; ΔrHº = -27,4 ± 8 kJ/mol) et n'affecte pas la formation de Ca₂UO₂(CO₃)₃(aq)(log₁₀ βº₂₁₃ = 29,7 ± 0,3 ; ΔrHº = 0 ± 2 kJ/mol). Une approche « bottom-up » avec le modèle « 2SPNE SC /CE » publié dans la littérature a été suivie pour décrire les phénomènes de sorption, en considérant que la fraction argileuse du COₓ (Illite et I/S) gouverne la sorption de U(VI). Ce modèle a été appliqué avec succès pour reproduire une multitude de données expérimentales obtenues avec l'illite, la fraction argileuse du COₓ et les argilites du COₓ en fonction de paramètres clés (pH, pCO₂, [U(VI)], [Ca]) à 20 °C. Le phénomène de rétention dans les conditions in-situ est principalement régi par la sorption des complexes U(VI)-carbonate et une nouvelle constante d´équilibre de réaction de complexation de surface est proposée pour l'illite. Une augmentation de la température à 80 °C conduit à une augmentation de la rétention de U(VI) sur le COₓ. Cette augmentation est accompagnée d'un changement de pCO₂et de pH. Le modèle de rétention testé à 20 °C combiné avec les paramètres thermodynamiques décrivant le comportement de U(VI) en solution expliquent cette augmentation sans pour autant obtenir un accord satisfaisant avec l’expérience. Le modèle est amélioré en intégrant des valeurs de ΔrHº obtenues pour les réactions de complexation de surface à partir du système U(VI)/illite. / The aim of this study was to understand and quantify the behaviour of U(VI) on the Callovo-Oxfordian(COx) clay which is envisioned to host high-level radioactive waste in France. The temperature effect up to 80°C on this behaviour was particularly studied. The first part of the work focussed on the thermodynamic properties of the calcium uranyl carbonate aqueous complexes which govern U(VI) speciation in solution. They were measured indirectly by sorption-based methodologies under controlled pCO₂ and pH. The results indicate that the temperature does not favour the formation of CaUO₂(CO₃)₃²⁻ (log₁₀ βº₁₁₃ = 27,3 ± 0,3 ; ΔrHº = -27,4 ± 8 kJ/mol) and does not affect the formation of Ca₂UO₂(CO₃)₃(aq)(log₁₀ βº₂₁₃ = 29,7 ± 0,3 ; ΔrHº = 0 ± 2 kJ/mol). A bottom-up approach with the published “2SPNE SC/CE”model was used for describing the sorption processes, with the assumption that the clay fraction of the COx (Illite, andI/S) governs U(VI) sorption.The model was successfully applied to reproduce a wealth of experimental data obtained with illite, the COₓ clay fractionand the COₓ clay rock as a function of key parameters (pH, pCO2, [U(VI)], [Ca]) at 20 °C. The sorption on COₓ conditions is mainly governed by the sorption of U(VI)-CO3 complexes and a new sorption constant is proposed for illite. An increase in temperature to 80 °C leads to an in-crease of U(VI) retention on COx. This increase is ac-companiedby a change of both pCO₂ and pH. The sorption model developed at 20 °C, together with the thermodynamic parameters describing U(VI) speciation in solution, can explain this increase but without obtaining a good agreement with the experiment. The model is improved by considering ΔrHº values for sur-face complexation reactions obtained for the U(VI))/illite system.

Unidades litológicas, em particular arenitos, muitas vezes, carecem de um posicionamento cronoestratigráfico preciso. Como os arenitos são importantes rochas-reservatório de hidrocarbonetos e aquíferos, a falta de exatidão nestas informações dificulta a exploração destes bens minerais. A datação relativa de rochas sedimentares pode ser obtida por análise do conteúdo fossilífero ou por correlação estratigráfica. Entretanto, em algumas rochas sedimentares, esta análise não é possível ou tem um caráter duvidoso. Este é o caso da Formação Marizal (Bacia do Recôncavo) que apresenta um histórico controverso sobre a real idade deposicional. A Formação Marizal é um arenito flúvio-eólico cuja idade é discutível e, por isso, sua posição na coluna estratigráfica (aproximadamente Albiniano/Aptiniano), ainda é questionável. Em algumas amostras são encontrados overgrowths de K-feldspatos e nos quais é possível aplicar a técnica de datação 40Ar-39Ar visando obter idades que possam ser relacionadas com processos ocorrentes nestes arenitos (em geral, deposição e/ou diagênese). Entre os minerais pesados existentes nas amostras da Formação Marizal, foram encontrados grãos de zircões. A datação U-Pb de zircões detríticos pode fornecer informações sobre a proveniência desta unidade. Assim, zircões da Formação Marizal foram analisados visando complementar as informações sobre esta unidade, permitindo uma melhor interpretação. Os overgrowths de K-feldspatos indicaram valor de 159.89 ± 23.96 Ma e, para o núcleo detrítico, 432.57 ± 11.89 Ma. O valor médio obtido em torno de 160 Ma, considerando-se que todos os cuidados analíticos e de seleção de amostra foram considerados, é mais antigo do que o esperado. Assim, este valor foi interpretado como indicativo de que o overgrowth teria sido desenvolvido numa rocha fonte sedimentar sendo posteriormente transportado. Esta idade pode ser relacionada a fase pré rifte da Bacia do Recôncavo. O valor confirma ideias existentes de remobilização do substrato da bacia durante a fase rifte. Como tem sido discutido, overgrowths de K-feldspato são estáveis e possíveis de serem transportados por pequenas distâncias, o que corrobora a interpretação acima. Já o valor obtido para o núcleo mostra a contribuição do Paleoprotrozóico adjacente à bacia, retrabalhado no Brasiliano. Em relação ao zircão, a idade do núcleo detrítico de 432,53± 6,54 Ma pode ser associada com a cobertura sedimentar do Paleoproterozóico retrabalhada no ciclo Brasiliano, também observada nos valores U-Pb definidos para os zircões. Em relação ao zircão, os dados indicam ausência aparente de fontes arqueanas. Os resultados mostram duas fontes principais para a sedimentação: uma Rhyaciana (Paleoproterozóico onde ± 53 % dos grãos são “Transamazônicos”) e outra Neoproterozóica-Cambriana (30% dos zircões são “Brasilianos”). / Sandstones represent the most important reservoir rocks and aquifers in many sedimentary basins. It is necessary to have a precise chronostratigraphic position in order to provide a better explotation of water or hydrocarbons. Traditionally, the relative dating of sedimentary units is obtained with fossil content or stratigraphic correlation. But in many sedimentary rocks these analyses are not possible and sometimes have a dubious interpretation. This is the case of the Marizal Formation (Recôncavo Basin) where many questions arise when the age of the unit is questioned. The Marizal Formation is a fluvio-eolic sandstone which has been associated with an Albian/Aptian age in the stratigraphic column, although very discussible. Samples of sandstones of Marizal Formation present an important diagenetic overgrowths around K-feldspar detrital cores and they are suitable to 40Ar-39Ar dating concerning the identification of processes in the sandstones (as diagenesis or depositional ages). Among the heavy mineral suite in the Marizal Formation, zircon grains are identified. The U-Pb dating of detrital zircons can provide information about the provenance of the unit allowing better interpretation to the Marizal Formation. The overgrowths of K-feldspar indicated a value of 159.89 ± 23.96 Ma and to the detrital core, 432.57 ± 11.89 Ma. The mean value obtained around 160 Ma, considering that all care and analytical sample selection were considered, is older than expected. So, this was interpreted as indicating that the overgrowth, have been developed in a sedimentary source rock being transported latter to the depositional site. This age may be related to pre-rift stage of the Recôncavo Basin. The value confirms previous ideas of remobilization of the substrate during the rift basin stage. As has been extensively discussed, overgrowths of K-feldspars are stable and can be transported by small distances, which corroborates the above interpretation. The value obtained to the detrital core can be associated with a Paleoproterozoic sedimentary cover reworked in the Brazilian cycle. For zircon U-Pb dating, the data indicate no apparent Archean sources. The results show two main sources for sedimentation: a Rhyacian (Paleoproterozoic where ± 53% of the grains are "Transamazonian") and another Neoproterozoic-Cambrian (30% of zircon are "Brazilian").

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Complexo Juiz de Fora (CJF) na região de Três Rios (RJ) é constituído por uma ampla variedade composicional, tendo desde granitos, tonalitos a rochas de composição gabróica. Através da litogeoquímica pôde-se subdividir essa unidade em 4 conjuntos: (i) cálcioalcalino de alto-K, (ii) cálcioalcalino de médio-K, (iii) toleítico e (iv) alcalino. Pela análise geocronológica (LA-ICPMS, U-Pb) foi obtida a idade de 2,1Ga para o conjunto cácioalcalino de médio-K, duas idades neoproterozóicas (615.9 6.4 Ma e 589.1 5 Ma) foram datadas em um ortogranulito do conjunto toleítico, que foram interpretadas como sendo idades de metamorfismo. A idade modelo de Nd (≈ 2,37 Ga) e os dados de U-Pb e litogeoquímicos balizam a hipótese do conjunto cálcioalcalino de médio-K representar rochas de um arco magmático juvenil. A análise isotópica em conjunto com a litogeoquímica sugere que a série toleítica do CJF da região estudada foi gerada em ambiente de fundo oceânico, sendo diferenciada a partir de uma fonte depletada com alguma contribuição de uma fonte enriquecida. / The Juiz de Fora Complex (JFC) in the region of Três Rios (Rio de Janeiro) is appointed by an ample variety composicional, having from granites, tonalite to rocks of composition basic. Through the lithogeochemistry it was possible to subdivide this unity in 4 associations: (i) calc-alkaline of high-K, (ii) calc-alkaline of medium-K, (iii) tholeiitic and (iv) alkaline. By the geochronological analysis(LA-ICPMS, U-Pb) was obtained the age of 2,1Ga for the calc-alkaline group of medium-K, two ages neoproterozoic (615.9 6.4 Ma and 589.1 5 Ma) were dated in an orthogranulite of the toleítico group, what they were interpreted like ages of metamorphism. The model age of Nd (≈ 2,37 Ga) and the data of U-Pb and lithogeochemical mark the hypothesis of the calc-alkaline group of middle-K represents rocks of a youthful magmatic arc. The isotópica together with the lithogeochemistry analysis suggests that the toleítica group of the CJF of the studied region were produced in environment of ocean extensional, being differentiated from a fountain depletada with some contribution of a rich fountain.

O Domínio Costeiro integra o Terreno Oriental, no segmento central da Faixa Ribeira e abriga rochas ortoderivadas com afinidade de arcos magmáticos (Complexo Rio Negro, ca. 790-605 Ma). Os ortognaisses deste complexo possuem clara assinatura para ambientes de zonas de subducção, encaixados em rochas metassedimentares de alto grau, integrantes do Grupo São Fidélis. O conjunto acima descrito é ainda intrudido por várias de rochas granitóides sin a tardi- colisionais, relacionadas às várias etapas de desenvolvimento da Orogenia Brasiliana neste setor do orógeno (ca. 605-480 Ma). Idades U-Pb (LA-ICP-MS) em zircões detríticos de rochas quartzíticas do Grupo São Fidélis indicam um amplo espectro com modas significativas no Mesoproterozóico e Paleoproterozoico, além de zircões do Neoproterozóico e do Arqueano. Sinteticamente os resultados obtidos foram: a) Idades concordantes Arqueanas com ca. 2,85, 2,84 e 2,70 Ga; b) zircões Paleoproterozóicos (ca. 2,3 a 1,7 Ga), com máxima concentração em torno de ca. 2,2 Ga, representando a segunda maior moda; c) Idades Mesoproterozóicas (ca. 1,3 -1,1 Ga) com idades de espectro dominantes, com moda em ca. 1,5 Ga; d) Zircões Neoproterozóicos com idades de ca. 0,95-90 Ga e 0,86-0,61 Ga. Em vários grãos detríticos observou-se sobrecrescimento metamórfico em ca. 602-570 Ma. Dados U-Pb (LA-ICP-MS) obtidos para zircões para Ortognaisse Rio Grande e o Biotita Ortognaisse, intrudidos na unidade basal do Grupo São Fidélis, apresentam idades em ca. 620 Ma e são equivalentes ao período pré-colisional de geração de rochas do arco magmático Rio Negro. Combinando estas idades com os núcleos de zircões detríticos mais jovens, com assinatura do Arco Rio Negro em ca. 613 Ma, pode-se definir o intervalo máximo de sedimentação da unidade superior do Grupo São Fidélis no Neoproterozóico. Cristais de monazitas selecionadas para análise U-Pb (ID-TIMS) apresentam relações com os principais episódios tectono-metamórficos da Faixa Ribeira. Dois cristais de uma amostra quartzítica e dois do ortognaisse Rio Grande alinham-se em uma discórdia que gerou idade de 603 Ma, referente ao metamorfismo progressivo descrito na literatura, durante a Orogenia Brasiliana. Enquanto a idade concordante obtida em 535 Ma, adquirida em uma amostra quartzítica, é correspontente ao último metamorfismo colisional da Faixa Ribeira. / The Costeiro domain integrates the Oriental terrane of the Ribeira belt that encompasses arc related rocks of the Rio Negro complex (ca. 790-605 Ma). These orthogneisses display a well documented subduction signature and are intruded on high-grade metassedimentary rocks of the São Fidélis group. Both units are crosscut by syn to late collisional granitoids related with the development of different stages of the Brasiliano Orogeny (ca. 605-480 Ma). U-Pb (LA-ICP-MS) data of detrital zircons from quartzites of the top unit of the São Fidélis group yielded a large spectrum of ages in the Mesoproterozoic and Paleoproterozoic, with subordinated grains in the Archaean and Neoproterozoic. In a synthetic resume, the results are: a) concordant Archean ages of the ca 2,85, 2,84 e 2.70 Ga; b) Paleoproterozoic zircons with maximum in ca. 2.2 Ga (second larger peak); c) Mesoproterozoic grains with two maximums at ca. 2.3 a 1.7 Ga and ca 1.5 Ga (larger peak); d) Neoproterozoic zircons of ca. 0.95-0.90 Ga and 0.86-0.61 Ga. The youngest detrital zircon of ca 613 Ma brackets the sedimentation of the top unit. In several zircons, metamorphic overprints (tips) were identified, with ages between ca. 602-570 Ma. Data from the Rio Grande and the biotite orthogneisses, previously interpreted as belonging to the syn-collisional granites and an homogeneous layer within the basal unit of the São Fidélis Group, rendered similar ages of ca. 620 Ma and are considered as equivalents of this unit. Connecting all the obtained data a possible interpretation is that the basal unit of the São Fidélis intruded by arc related rocks were the source area for the upper unit of the group that should be interpreted as coeval with the Rio Negro Arc evolution. U-Pb (ID-TIMS) of monazite crystals yielded the two metamorphic episodes detected at central Ribeira belt. Two monazites of a quartzite together with two crystals of the Rio Grande orthogneiss are discordant, with an upper intercept of ca. 603 Ma. On the other hand one monazite of the Rio Grande orthogneiss rendered the late metamorphic episode of the belt at ca. 535 Ma.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A comparação entre o Complexo Juiz de Fora e a Unidade Granulítica Ponte de Zinco (Mangaratiba - RJ) revelou que existem diferenças significativas entre essas unidades. Na Unidade Granulítica Ponte de Zinco, são encontrados ortogranulitos de composição granítica e granodiorítica, que representam o embasamento da Unidade, denominada aqui de Ortogranulitos Ribeirão das Lajes. Dois outros litotipos ortoderivados também foram encontrados: (i) um ortognaisse com granada (MAN-JEF-03a), sendo que a granada ocorre de forma subordinada; (ii) ortognaisse leucocrático (MAN-JEF-04), com características miloníticas. Além dessas, rochas metassedimentares também afloram na Unidade Granulítica Ponte de Zinco. Foi interpretado que um ortogranulito (MAN-JEF-01a) de alto-K, com composição monzogranítica, cristalizou em ca. 2653 37 Ma (U-Pb em zircão por LA-ICPMS), afetado por um evento no Neoproterozóico, que gerou os minerais máficos hidratados, observados na análise petrográfica e como mostram as borda de sobrecrescimento em zircão. Sua idade modelo de Nd de 2,7 Ga e seu εNd positivo de +2,1, apontam para uma gênese mantélica, tendo assimilado rochas crustais, pois são encontrados grãos de zircão herdados de aproximadamente 2996 17 Ma e 3343 3.8 Ma. Os dados de litogeoquímica e sua razão 87Sr/86 Sr(t) (0,70529), são compatíveis com uma geração em um arco continental. O ortognaisses com granada do ponto MAN-JEF-03 possui composição granodiorítica. A idade de cristalização interpretada pela análise geocronológica U-Pb em zircão (LA-ICPMS), foi ca. 2117 15 Ma. Esse litotipo foi metamorfizado no Neoproterozóico, sendo a idade obtida pelo intercepto inferior de 631 40 Ma. Seus dados isotópicos apontam para uma rocha juvenil gerada a partir do manto (TDM ≈ de 2,1 Ga e εNd = +3,4). Sua alta razão 87Sr/86 Sr(t) (0,710 ) juntamente com os grãos de zircão herdados (2,6 Ga) e a presença de enclaves, indicam assimilação de rochas crustais. O ortognaisse leucocrático (MAN-JEF-04) classificado como alto-K, possui composição monzogranítica, idade 2132 9,4 Ma U-Pb em zircão (LA-ICPMS). Um único grão relíquiar de ortopiroxênio encontrado em lâmina, , indica que a rocha já foi submetida a metamorfismo de fácies granulito, porém esse evento não deixou registro nos grãos analisados. O retrometamorfismo pode ter ocorrido em dois momentos, 647 11 Ma e 595 38 Ma, calculados através da concordia age, em sobrecrescimentos homogêneos e, pelo intercepto inferior, respectivamente. Sua baixa razão 87Sr/86 Sr(t) (≈ 0,703) associada com εNd positivo (+2,3) e sua idade modelo de aproximadamente 2,1 Ga, revelam que a rocha foi formada por um material mantélico juvenil. Já as análises geocronológicas em U-Pb em zircão (LA-ICPMS) na região de Juiz de Fora (MG), revelaram a existência de dois litotipos Arqueanos: um ortogranulito granodiorítico (MB-JEF-01b), de baixo-K com idade de 2849 11 Ma e com herança de 2975 10 Ma. Seu εNd positivo (+5,9) aponta para uma gênese a partir do manto depletado, já sua alta razão 87Sr/86Sr(t) (≈0,709) indica contaminação de Rb de fontes externas, talvez causada pela assimilação da crosta, como revelam os zircões herdados e/ou fluidos retrometamorficos. Outro litotipo é uma rocha gabróica do tipo E-MORB, cuja idade foi calculada em 2691 14 Ma, com retrometamorfismo ocorrido no intervalo de 604 67 Ma, obtida pelo intercepto inferior. Seu εNd igual a +3,4 e sua razão 87Sr/86 Sr(t) (≈0,701) mostram extração a partir do manto depletado. Novos dados isotópicos do CJF na região de Três Rios (RJ) e Juiz de Fora (MG), sugerem que os ortogranulitos calcioalcalinos podem representar grupos distintos. Rochas com εNd positivos são consequentemente associadas ao manto depletado, porém rochas com εNd negativos devem ter sido geradas por fusão crustal, que podem ser fusão de crosta inferior, devido a razão 87Sr/86 Sr(t) (0,70514) encontrada no amostra MB-JEF-02a (ortogranulito de alto-K) ou tendo a crosta contribuição nas gênese dessas rochas. Os ortogranulitos básicos possuem εNd positivos com baixas razões 87Sr/86 Sr(t) , o que indica extração a partir do manto depletado, porém sua razões La/YbN e La/NbN maiores que 1, revelam alguma contribuição de uma fonte enriquecida, assim também mostram suas razões Pb/Pb, que são maiores do que as razões calculadas para evolução de Pb na Terra. Essas interpretações ainda podem ser estendidas para um ortoanfibolito da série alcalina, encontrado na região de Três Rios (RJ). / The comparison between the Juiz de Fora Complex JFC and the Ponte de Zinco Granulite Unit, (Mangaratiba RJ) has shown that there are some significant differences between those two units. At the Ponte de Zinco Granulite Unit, one can find ortogranulites with a granitic and granodioritic composition, this is embasement of the area, call here as Ribeirão das Lajes Ortogranulites. Two other ortoderived litotypes have also been found: (i) a orthogneiss with garnet, (MAN-JEF-03a), being that the garnet exists in a subordinated form; (ii) leucocratic orthogneiss, (MAN-JEF-04), with mylonitic characteristics. In addition to the latter, Metasedimentary rocks also spring up in the Unit. It has been interpreted that an organulite (MAN-JEF-01a) of a high-K, with a monzogranitic composition, has crystallized into ca. of 2653 37 Ma (U-Pb into zircon by LA-ICPMS), affected by a Neoproterozoic event generated biotite, hornblende and overgrowth rims on zircon grains. Its model age of Nd of 2,7 Ga and its positive εNd of + 2,1, indicates a genesis from the depleted mantle, having assimilated of the crust, as zircon grains have been found of approximately 2996 17 Ma and 3343 3.8 Ma. The data of litogeochemistry and its ratio 87Sr/86Sr(t) (0,70529), are compatible with a generation in a continental arc. The orthogneiss with garnet (MAN-JEF-03a) has a granodioritic composition. Its crystallizing age, as interpreted by geocronological analysis U-Pb on zircon (LA-ICPMS), was ca. of 2117 15 Ma. This litotype has been metamorphized on the Neoproterozoic, with an age of 631 40 Ma being obtained at the lower intercept. Its isotopic data indicates a young rock generated from the mantle (TDM = de 2,1 Ga e εNd = +3,4), its high ratio 87Sr/86Sr(t) (0,710), together with the inherited zircon grains (2,6 Ga) and the presence of an enclave, indicate the assimilation of crusty rocks. The leucocratic orthogneiss, (MAN-JEF-04) classified as high-K, possesses a monzogranitic composition, age 2132 9,4 Ma U-Pb on zircon (LA-ICPMS). One single grain of orthopyroxene found on lamina, which has been practically consumed by retrometamorphism, which might have happened in two moments, 647 18 Ma and 595 38 Ma, calculated through the age concordia, on homogeneous overgrowth and, by the lower intercept, respectively. Its low ratio 87Sr/86Sr(t) (0,0703) associated to the positive εNd (+2,3) and its model age of approximately 2,1 Ga, reveal that the rock was formed by a young mantle material. Now the geochronological analysis in U-Pb on zircon (LA- ICPMS) in the Juiz de Fora (MG) region, revealed the existence of two litotypes (Arqueanos): one ortogranulite granodioritic (MB-EF-01b), of low-K with an age of 2849 11 Ma and a heritage of 2975 10 Ma. Its e Nd positive (+5,9) indicates a genesis from the depleted mantle, but its high ratio 87Sr/86Sr(t) (0,709) indicates contamination of Rb from external sources, maybe caused by the crust assimilation, as the inherited zircons reveal and/or the retrometamorfic fluids. One other lipotype is a gabbroic of the type E-MORB, its age has been calculated in 2691 14 Ma, with a retrometamorphism that occurred in the interval of 604 67 Ma, obtained by the lower intercept. Its εNd equal to +3,4 and its ratio 87Sr/86Sr(t) (0,701) show the extraction from the depleted mantle. New isotopic data of CJF in the Três Rios (RJ) and Juiz de Fora (MG) regions, suggest that the calcium-alkaline ortogranulites may represent distinctive groups. There are rocks with positive εNd, which are associated to the depleted mantle, however rocks with negative εNd must have been generated by crustal fusion, which can be the fusion of the lower crust, due to the ratio 87Sr/86Sr(t) (0,70514) found in the sample MB-JEF-02a (ortogranulite of high-K) or mixture between the mantle and the crust. The basic ortogranulites possess positive εNd with low ratio 87Sr/86Sr(t), which indicates the extraction from the depleted mantle, nevertheless its ratio La/YbN and La/NbN higher than 1, reveal some contribution from an enriched source, as well as its ratio Pb/Pb, which is bigger than the ones calculated for the evolvement of Pb on Earth. These interpretations can still be extended to an alkaline metabasic, found in the Três Rios (RJ) region.

A evolução da margem continental do sudeste do Brasil tem sido discutida por diversos autores desde meados do século passado até os dias atuais, especialmente no contexto da origem e evolução dos escarpamentos e das bacias tafrogênicas. Buscou-se contribuir com novos dados sobre a evolução da área a partir da aplicação da termocronologia de baixa temperatura (U-Th)/He em apatita, que oferece uma sensibilidade significativa para registrar movimentações tectônicas na crosta superior. Foi possível obter idades em 107 cristais de apatita de 18 amostras do embasamento coletadas no perfil com orientação NW-SE, numa seção entre a Serra da Mantiqueira e o Gráben da Guanabara. As idades corrigidas variam entre 250,1 8,7 Ma e 43,5 1,9 Ma (2 σ) e as não corrigidas entre 174,13 3,03 Ma e 27,07 0,60 Ma (1 σ). O Neocretáceo, o Eocretáceo e o Paleoceno são os principais registros no conjunto de dados, em ordem de importância. No Neocretáceo, o intervalo entre 83,6 e 72,1 Ma (Campaniano) representa o maior destaque nos registros termocronológicos, embora os outros registros (Maastrichtiano e Santoniano) também estejam presentes e sejam importantes. As idades do Neocretáceo destacam a importância dos eventos tectonomagmáticos e soerguimento regional na história térmica dessa área, inclusive com idades (~86 Ma) atribuídas ao contexto de soerguimento da Serra do Mar. As idades do Eocretáceo indicam o registro de eventos térmicos mais antigos, vinculados à evolução pré-rifte. Já os dados do Paleoceno estariam associados ao evento de reativação responsável pela implantação do sistema de riftes continentais (~65 Ma) e as idades do Eoceno, restritas à borda de falha da bacia de Resende (49,7 Ma e 43,5 Ma), à reativação do sistema de riftes nessa área. A dispersão de idades foi interpretada como efeito dos danos de radiação já que muitos grãos apresentam correlação entre idade e concentração de urânio (eU). Os padrões de tempo-temperatura (t-T), definidos a partir dos modelos HeFTy calibrados para o modelo de difusão que considera os efeitos de danos de radiação nos cristais, registraram eventos de resfriamento rápido, os quais mostram correlação direta com episódios de reativação e soerguimento na margem continental e com registros nas bacias continentais e marginais. O padrão de aumento das idades com a elevação, assim como da costa em direção ao interior é observado, mas mostra-se alterado pela ocorrência de idades mais jovens associadas à complexa evolução dessa margem continental com desnivelamentos de blocos vinculados à tectônica pós-rift, numa situação que ressalta a influência dos episódios de reativação. As estimativas de denudação total variam entre 1,2 e 2,8 km. As taxas de erosão variam entre 15,2 e 35,3 m/Ma. A evolução da área indica não apenas a influência de um evento específico mas, possivelmente, uma combinação de episódios que se alternaram e/ou atuaram em conjunto em determinados períodos. Os eventos de reativação mais antigos, combinados com os mais recentes, exibem os seus remanescentes na paisagem (serras da Mantiqueira e do Mar e os grábens e bacias sedimentares) e assumem papel fundamental na evolução da área. Os registros de tais episódios podem ser observados nas histórias térmicas das rochas e nos depósitos correlativos nas bacias sedimentares marginais e intracontinentais. / This doctoral dissertation involves low-temperature thermochronologic investigations to constrain the Mesozoic and Cenozoic tectonic reactivation of the continental margin of southeast Brazil. The study area is located in a segment of the Neoproterozoic Ribeira belt in southeastern Brazil, which occupied a central position in Western Gondwana. Lately, during the Mesozoic and Cenozoic, fault zones related to the development of the continental rifts in southeast Brazil reactivated. Using apatite (U-Th)/He thermochronology (AHe), we have presented the results of analysis on 107 apatite crystals of basement samples collected from a NWSE transect in the Mantiqueira Mountains to the Guanabara Graben, as well as from the NESE transverse faults. The data range from 27.07 0.60 Ma to 174.13 3.03 Ma (1 σ) for uncorrected ages, and from 43.5 1.9 Ma to 250.1 8.7 Ma (2 σ) for corrected ages. The Neo-Cretaceous, Eo-Cretaceous, and Paleocene are the main recorded AHe ages, in order of importance. The Eo-Cretaceous ages indicate the occurrence of older thermal events related to a pre-rifting phase (~121 Ma). The Neo-Cretaceous ages signify the importance of tectonic and magmatic events, and regional uplifting for the thermal history of the study area, including ages related to the Serra do Mar Mountains uplift (~86 Ma). Paleocene ages seem to be related to the reactivation (~65 Ma), which was responsible for the continental rifts in the southeastern Brazil. Finally, the Eocene ages (49.7 Ma and 43.5 Ma), which are from samples restricted to the Resende Basin border faults, indicate a continental rift reactivation. We investigated the age dispersion data, which were interpreted as an effect of radiation damage. Several samples show correlations between apatite (U-Th)/He age and effective U concentration (eU). We have applied HeFTy thermal modeling to obtain timetemperature (t T) paths using a radiation damage diffusion model. Inverse modeling of (U-Th)/He age data suggests rapid cooling episodes for all samples. The main thermal events recorded by the HeFTy models show a direct correlation with the timing of regional tectonic events: reactivation phases, continental margin uplift, and the sedimentary record. Apatite (U-Th)/He ages increase with distance from the coast and with elevation. However, these patterns are discontinued by samples of younger ages as a result of the reactivation process of pre-existing structures in the Brazilian continental margin. The total estimated denudation range from 1.2 to 2.8 km. The erosion rates range from 15.2 to 35.3 m/My. Thus, the multi-episodic thermal events, which led to the formation of important regional tectonic and geomorphological features (Mantiqueira Mountains, Serra do Mar Mountains, grabens, and sedimentary basins), seem to play a fundamental role in the evolution of the Brazilian continental margin. The records can be found in the thermal history of rocks and its correlated deposits in the continental margin.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os granitoides do Domínio Cambuci, na região limítrofe entre os estados do Rio de Janeiro e Espírito Santo, foram separados em quatro principais grupos: (1) Complexo Serra da Bolívia (CSB) - Ortogranulitos e Ortognaisses Heterogêneos; Ortognaisse Cinza Foliado; e charnockitos da Região de Monte Verde (2) Leucogranitos/leucocharnockitos gnaissificados da Suíte São João do Paraíso (SSJP) (3) Granito Cinza Foliado (4) Leucogranito isotrópico. O CSB é caracterizado pelo magmatismo de caráter calcioalcalino do tipo I, oriundo em ambiente de arco vulcânico (Suíte Monte Verde) e retrabalhamento crustal (ortogranulitos leucocráticos). O Ortogranulito esverdeado fino, é considerado no presente estudo como rocha do embasamento para o Terreno Oriental, cristalizada durante o paleoproterozoico - Riaciano (2184,3 21 Ma) e recristalizada durante o evento metamórfico Brasiliano no neoproterozoico - Edicariano (607,2 1,5 Ma), cuja idade TDM é de 2936 Ma. O Ortogranulito leucocrático médio cristalizou-se no neoproterozoico Edicariano (entre 592 e 609 Ma) e idade TDM ca. 2100 Ma, ao qual apresenta registro de herança no paleoproterozoico. A Suíte Monte Verde caracteriza-se por um magmatismo calcioalcalino e a Suíte Córrego Fortaleza, por um magmatismo calcioalcalino de alto K, ambas com assinatura de arco magmático. Registram dois pulsos magmáticos, em no Neoproterozoico - Edicarano: um em 592 2 Ma, idade do charnoenderbito, com idade TDM 1797 Ma, e outro em 571,2 1,8 Ma (injeção de um charnockitoide). Para todas as rochas do CSB são registradas feições protomiloníticas, miloníticas e localmente ultramiloníticas. Os dados geoquímicos indicam que os granitoides da SSJP são da série calcioalcalina de alto K, gerados no Neoproterozoico (idades que variam desde 610,3 4,7 Ma até, 592,2 1,3 Ma. As idades TDM revelam valores discrepantes para duas amostras: 1918 Ma e 2415 Ma, sugerindo que tenham sido geradas de diferentes fontes. O Granito Cinza Foliado é da Série Shoshonítica, metaluminoso do tipo I e, de ambiência tectônica de granitos intraplaca. Entretanto, poderiam ter sido fomados em ambiente de arco cordilheirano, havendo contaminação de outras fontes crustais. Fato este pode ser confirmado pelas as idades TDM calculadas ≈ 1429 1446 Ma. O Leucogranito isotrópico ocorre em forma de diques de direção NW, possui textura maciça e é inequigranular. Dados geoquímicos revelam que são granitoides metaluminosos do tipo I da série shoshonítica, e, de acordo com a ambiência tectônica, são granitos intraplaca. O Leucogranito Isotrópico representa o magmatismo pós-colisional ao qual ocorreu entre 80 a 90 Ma de anos após o término do evento colisional na região central da Faixa Ribeira. O Leucogranito Issotrópico cristalizou-se no cambriano (512,3 3,3 Ma e 508,6 2,2 Ma) e com idades TDM ca. 1900 / The granitoids of Cambuci Domain, situated between Rio de Janeiro and Espírito Santo states, were divided into four main groups: (1) Serra Bolivia Complex (CSB) - Heterogeneous Orthogranulites and Orthogneisses; Grey Fine grained Orthogneiss; and charnockites of Monte Verde Region (2) leucogranites / leucocharnockites gness of the São João do Paraíso Suite (SSJP) (3) Grey Foliated Granite (4) Isotropic Leucogranite. The CSB is characterized by type I calc character of magmatism, generate in volcanic arc environment (Monte Verde Suite) and crustal reworking (Leucocratic ortogranulites). The Fine grained Greenish, is considered in this research as the embasement rock for the Oriental Terrain, crystallized during the Paleoproterozoic - Riacian (2184.3 21 Ma) and recrystallized during in the metamorphic event in the Neoproterozoic - Edicarian (607.2 1.5 Ma), whose TDM age is 2936 Ma. The Medium grained Leucocratic Ortogranulite was crystallized in the Neoproterozoic - Edicarian (between 592 and 609 Ma) and its TDM age is ca. 2100 Ma, which features heritage record in the Paleoproterozoic. The Monte Verde Suite is characterized by a magmatism calcialcalin and the Córrego Fortaleza Suite, magmatism calc-alkaline high K, both show magmatic arc signature. Records two magmatic pulses in a sample (JP-RM-08A) in the Neoproterozoic - Edicaran: the first one in 592 2 Ma, and TDM age 1797 Ma, and the second one in 571.2 1.8 Ma (injecting a charnockitoids). For all CSB rocks, protomylonítics, Mylonitic and locally ultramilonítics features were portrayed. Geochemical data show these SSJP granitoids are the calc-alkaline series of high-K, crystallyzed in Neoproterozoic (ranging from 610.3 4.7 Ma to 592.2 1.3 Ma). TDM ages show outliers in two samples: 1918 Ma and 2415 Ma, suggesting that have been generated from different sources. The Gray Foliated Granite belongs to the shoshonitic series, type I and metaluminous and are intraplate granites. However, could have been formed into arc cordilheirano, with crustal contamination of other sources. This fact would be confirmed by the TDM ages calculated ≈ 1429 - 1446 Ma. The Isotropic Leucogranite occurs in the form of dykes, NW direction, has massive texture and is inequigranular. Geochemical data show these granitoids are metaluminous the type I shoshonitic series. They are intraplate granites. The Isotropic Leucogranite represents the post-collisional magmatism which took place between 80 and 90 Ma years after the collisional event in central sector of Ribeira Belt. It is crystallized in the Cambrian (512.3 3.3 Ma e 508.6 2.2 Ma) and TDM ages, ca. 1900 Ma