Na região dos Andes Patagônicos entre os 41 a 44° S estão expostos amplos e contínuos afloramentos de rochas graníticas do segmento norte do Batólito Norte-Patagônico (BNP). Durante sua evolução a maior parte das rochas graníticas foram colocadas em rochas metamórficas, e outras partes foram colocadas em rochas vulcânicas do Jurássico-Berriasano, sedimentares e vulcânicas do Cretáceo Inferior, vulcânicas do Cretáceo Superior e sedimentares do Mioceno. Parte desta atividade magmática está associada à gênese de depósitos de minério. As rochas plutônicas expostas apresentam uma gradação desde dioritos até granitos e leucogranitos, apesar de que a área é largamente dominada por variedades intermediárias a ácidas. Determinações K-Ar permitiram identificar extensos e volumosos eventos plutônicos que descrevem duas faixas de orientação N-S durante o Cretáceo Inferior (ca. 120-100 Ma) e Mioceno (ca. 20-7 Ma), discretos durante o Jurássico Superior (ca. 155 Ma) e o Cretáceo Superior (ca. 95-70 Ma), restritos durante o Plioceno (ca. 5-3 Ma), e um provável evento plutônico no Eoceno (ca. 54-34 Ma), ao passo que experimentos Ar/Ar confirmam os eventos magmáticos do Cretáceo Inferior (ca. 126-100 Ma) e Mioceno (ca. 19-9 Ma). Determinações U-Pb convencionais indicam a provável perda e herança de Pb, apesar de confirmar os eventos magmáticos do Cretáceo Inferior (ca.129-114 Ma) e Mioceno (ca. 22-13 Ma). Além disso, as determinações U-Pb convencionais em zircões revelam a presença de rochas magmáticas pré-Andinas do Devoniano Inferior (ca. 400 Ma) provavelmente relacionadas com rochas do Maciço Norte-Patagônico. Determinações U-Pb SHRIMP em zircões indicam 110,0±9,6 Ma para um monzogranito e de 126,3±6,7 Ma para um piroxênio dioritio, 8,4±0,3 Ma para um tonalito e 13,26±0,19 Ma para um andesito porfirítico, e de 385,9±7,4 Ma para um corpo de microdiorito tectonizado. Estes dados indicam que o início da atividade plutônica é representada em ambos das faixas por pequenos corpos de colocação superficial, e a idade U-Pb SHRIMP do Devoniano confirma o evento magmático inferido das idades U-Pb convencionais. A distribuição de idades mostra um padrão complexo, mas, permite definir eventos magmáticos do Cretáceo, preferencialmente localizados, a E da Zona de Falha Liquiñe-Ofqui (ZFLO), do Mioceno no interior e a O desta estrutura, e do Plioceno no traço principal da ZFLO. A atividade plutônica do Mioceno, em direção a trincheira é diferente que o padrão definido para a região centro-norte dos Andes chilenos, onde é verificada a migração do arco magmático para a E com a conseqüente diminuição de idades neste sentido. Composições isotópicas de Sr e Nd mostram baixos e positivos teores de Nd com Sr entre -4 e +7 sugerindo que o BNP no segmento estudado, foi composto a partir de mistura de matérias do manto com fusão de crosta inferior, como é demonstrado pelos trabalhos anteriores, em áreas vizinhas. As composições isotópicas de Pb em feldspato, das mesmas amostras datadas por U-Pb convencional, variou com a idade, plútons com 206Pb/204Pb >18,62 são do Mioceno, enquanto que aqueles plútons com 206Pb/204Pb <18,57 são do Cretáceo, com uma relação inversa entre os plútons do Mioceno, o que é atribuído à variável interação com o embasamento metamórfico. Mineralizações de metais base com Au e Ag estão hospedadas em rochas vulcânicas do Cretáceo e limitadas à faixa magmática do Cretáceo Inferior e mineralizações de Au-As estão hospedadas no Microdiorito do Devoniano e em rochas metamórficas do Paleozóico e limitadas à faixa magmática do Mioceno. Além disso, em ambos as faixas, ocorrências de Cu-Mo são relatadas associadas com monzogranitos e tonalitios. Mineralizações de metais preciosos e de base no prospecto Las Juntas estão relacionados com alteração silíca-adularia e quartzo-sericita e deposição de pirita, esfalerita, galena com conteúdos de Ag e Bi, e calcopirita, e menor hematita, tetraedrite, arsenopirita, bornita e calcocita, em veios, vênulas, brechas e escassa disseminação. Os teores são variáveis, mas em veios mineralizados em Cu os teores podem atingir até 15% Cu, e em brechas mineralizadas em Cu-Pb-Zn os teores podem atingir até 32% Pb, 23% Zn e 0,28% Cu, com 1,4 para 1.300 ppm de Ag e 0,02 para 3,9 ppm de Au. Dados de inclusões fluidas indicam temperaturas de homogeneização variando entre 140 a 230º C, salinidades entre 3 a 6% em peso de NaCl equiv., e de deposição de metais base durante ebulição e mistura. Mineralizações de Au-As no prospecto Pichicolo estão relacionadas com alteração silíca e quartzo-sericita e deposição de arsenopirita e pirita, e menor pirrotita, calcopirita e bornita, em vênulas, stockwork e disseminação. Os teores variam entre 0,02 a 2,0 ppm de Au. Dados de inclusões fluidas indicam temperaturas de homogeneização entre 180 a 270º C, salinidades entre de 3 a 5% em peso de NaCl equiv., e deposição metálica durante ebulição e mistura. A mineralização, alteração e as características químicas e físicas de fluidos sugerem para ambos os prospectos características de epitermais de baixa sulfetação. O método Re-Os foi utilizado em molibdenitas hospedadas em plútons de monzogranito e tonalito para determinar a idade da mineralização de Cu-Mo. As idades obtidas (ca. 119 e 9,1 a 8,2 Ma) sugerem que a mineralização ocorreu em sistemas hidrotermais intimamente associada com os eventos magmáticos de Cretáceo Inferior e Mioceno, o que confirma a interpretação acerca da existência das faixas metalogéneticas polimetálicas do Cretáceo Inferior e aurífera do Mioceno propostas para a Cordilheira Norte-Patagônica. Biotita do monzogranito hospedeiro de mineralizaçao de Cu-Mo na aldeia Palena foi datada por Ar/Ar em 114,7 Ma, e outra datação, próxima da ocorrência, em 114,2 Ma. Biotita do tonalito hospedeiro da mineralização de Cu-Mo no estuário Reloncaví foi datada por Ar/Ar em 8,53 Ma, e outra datação, próxima da ocorrência, em 8,64 Ma. A proximidade e a superposição, dentro do erro analítico, entre as idades Ar/Ar em biotita, em ambas as áreas, sugerem que a alteração hidrotemal não foi estendida. Uma idade isocrônica Rb-Sr de 126±8 Ma obtida de rochas hidrotermalmente alteradas com mineralização polimetálica é interpretada como a idade do evento hidrotermal. Experimentos Ar/Ar em sericita hidrotemal de granulação muito fina com mineralização de Au-As mostra redistribuição de Ar por \'recoil\' e a idade integrada de 142±2 Ma sugere que a associação mineralização- magmatismo félsico do Jurássico não deve ser descartada. Composições isotópicas de Sr e Nd de rochas hospedeiras e ígneas associadas indicam que os magmas são principalmente derivados do manto com contaminação de crosta continental variável. Composições isotópicas de Pb em minerais de minério, rochas hospedeiras e ígneas associadas, em ambos os prospectos, se agrupam próximos da curva do orógeno no modelo da \'plumbotectonica\'. Em um diagrama 206Pb/204Pb-207Pb/204Pb, os minerais de minério e as rochas ígneas associados do prospecto Las Juntas são menos radiogênicos (206Pb/204Pb <18.6) que o prospecto Pichicolo (206Pb/204Pb >18.6). Este modelo é compatível com a idade absoluta cretácea da mineralização para Las Juntas e com a idade miocena assumida para Pichicolo. As tendências alongadas da composição de Pb nos minerais de minério indicam, principalmente, um modelo orogênico, sugerindo mistura variável de chumbo a partir de diferentes fontes, sobretudo de crosta superior. / In the Patagonian Andes region between 41 and 44° S extensive and continuous plutonic rocks of the North-Patagonian Batholith north segment are exposed. During their evolution most of the granitic rocks were emplaced in metamorphic rocks and other parts were emplaced in Late Jurassic-Berriasan volcanic rocks, Early Cretaceous sedimentary and volcanic rocks, Late Cretaceous volcanic rocks and Miocene sedimentary rocks. Part of this magmatic activity is associated with ore deposit genesis. The exposed plutonic rocks range mainly from diorites to granites and leucogranites, although the area is extensively dominated by intermediate to acid varieties. K-Ar determinations have allowed identification of extensive and voluminous plutonic events which describe two N-S oriented belts during the late Lower Cretaceous (ca. 120-100 Ma) and Miocene (ca. 20-7 Ma), discreet during the Upper Jurassic (ca. 155 Ma) and the Upper Cretaceous (ca. 95-70 Ma), restricted during the early Pliocene (ca. 5-3 Ma) and a probable plutonism in Eocene times (ca. 54-34 Ma), while Ar/Ar experiments confirm the late Lower Cretaceous (ca. 126-100 Ma) and Miocene (ca. 19-9 Ma) magmatic events. Conventional U-Pb determinations indicate the probable inheritance and loss of Pb, although they confirm the late Lower Cretaceous (ca. 129-114 Ma) and Miocene (ca. 22-13 Ma) magmatic events. In addition, the zircons conventional U-Pb determinations show the presence of pre-Andean Lower Devonian magmatic rocks (ca. 400 Ma) probably linked with rocks of the North- Patagonian Massif. Zircon U-Pb SHRIMP determinations indicate 110.0±9.6 Ma for a monzogranitic pluton and 126.3±6.7 Ma for a pyroxene dioritic stock, 8.4±0.3 Ma for a tonalitic pluton and 13.26±0.19 Ma for hornblende andesitic porphyry, and 385.9±7.4 Ma for a tectonized microdioritic body. These data indicate that the early plutonic activity is represented, in Mesozoic and Cenozoic belts, by basic to intermediate small bodies of shallow emplacement, and the SHRIMP U-Pb Devonian age confirms a magmatic event previously inferred by conventional U-Pb ages. The age distribution shows a complex pattern, which nevertheless allows, magmatic Cretaceous events to be located, preferably, to the E of the Liquiñe-Ofqui Fault Zone, magmatic Miocene events located in and to the W of this structure, and magmatic Pliocene events located in the main branch of the Liquiñe-Ofqui Fault Zone to be defined. The Miocene plutonic activity towards the trench is different to the defined pattern for the north-central Chilean Andes, where the magmatic arc migration to the E and the consequent age diminution in this same direction is verified. Nd and Sr isotopic compositions show low and positive Nd values together with Sr between -4 and +7 suggesting that the North-Patagonian Batholith in the studied segment, has been composed from mixing of mantle derived or mafic lithospheric material with melting of lower continental crust, as is shown by previous work in neighboring areas. The Pb isotopic compositions in feldspar, of the same dating samples by U-Pb conventional method, varied with the age, plutons with 206Pb/204Pb greater than 18.62 are Miocene, whereas those plutons with 206Pb/204Pb less than 18.57 are Cretaceous, with an inverse relation between Miocene plutons, which is attributed to varying interaction grade with the metamorphic basement. Metal base-mineralization with Au and Ag contains are hosted in Cretaceous volcanic rocks and restricted to the Lower Cretaceous magmatic belt and Au-As mineralization are hosted in Devonian microdiorite and Paleozoic metamorphic rocks and restricted to the Miocene magmatic belt. Also, in both belts Cu-Mo occurrences are reported in associated with monzogranites and tonalities, respectively. Metal base and precious mineralizations in the Las Juntas Prospect are related to silicicadularia and quartz-sericite alteration and deposition of pyrite, sphalerite, Ag-bearing and Bi-bearing galena, and chalcopyrite, and minor hematite, tetrahedrite, arsenopyrite, bornite and chalcocite, in vein, veinlets and minor breccia bodies, and scarce dissemination. Ore grades are variable, but in mineralized Cu-veins the values reach up 15% Cu, and in Pb-Zn-Cu breccias the values reach up 32% Pb, 23% Zn and 0.28% Cu, 1.4 to 1,300 ppm Ag and 0.02 to 3.9 ppm Au. Fluid inclusion data indicate homogenization temperatures varying between 140 to 230 ºC, salinities ranging from 3 to 6 weight % NaCl equivalent, and metal base deposition during boiling and mixing events. Asmineralizations with gold contain in the Pichicolo Prospect are related to silicic and quartz-sericite alterations and deposition of arsenopyrite and pyrite, and minor pyrrotite, chalcopyrite and bornite, in veinlets, stockwork and dissemination. Grades vary between 0.02 to 2.0 ppm Au. Fluid inclusion data indicate homogenization temperatures varying between 180 to 270 ºC, salinities ranging from 3 to 5 weight % NaCl equivalent, and metallic deposition during boiling and mixing events. The mineralization, alteration and the chemical and physical fluid characteristics suggest for both studied prospects epithermal low-sulphidation features. Re-Os method in molybdenites hosted in monzogranitic and tonalitic plutons have been used to determine timing of Cu-Mo mineralizations. The obtained ages (ca. 119 and 9.1 to 8.2 Ma) suggest that the mineralization occurred in hydrothermal systems closely associated with late Lower Cretaceous and Miocene plutonic events, which confirm the interpretation about the existence of Lower Cretaceous and Miocene metallogenic belts proposed for the North-Patagonian Cordillera. Biotite of the monzogranitic host rock directly related with the Palena village molybdenite mineralization was dated by Ar/Ar in 114.7 Ma, and near of the occurrence in 114.2 Ma. Biotite of the tonalite host rock directly related with the Reloncaví estuary molybdenite mineralization was dated by Ar/Ar in 8.53 Ma and near of the occurrence in 8.64 Ma. The proximity, and superposition within the analytical error, between the Ar/Ar biotite ages, in both areas, suggests non extended hydrothermal alteration. Rb-Sr isochron age of 126±8 Ma obtained from hydrothermally alterated rocks in a polymetallic prospect is interpreted as the age of the hydrothermal event. Ar/Ar step-heating experiments in hydrothermal very fine grain sericite from Au-As mineralization shown Ar-redistribution by recoil effect and the integrated age of 142±2 Ma suggest that the association mineralization-Jurassic volcanic felsic magmatism should not be discarded. Sr and Nd isotopic compositions of the host and igneous-related mineralization rocks indicate that magmas are mainly mantle derived with variable little crustal contamination. Pb isotopic compositions of the ore minerals, host and igneous-related mineralization rocks in both prospect clusters near of the orogene curve within a plumbotectonic model. On 206Pb/204 versus 207Pb/204Pb plot, the ore minerals and the associated igneous units of the Las Juntas prospect are less radiogenic (206Pb/204Pb <18.6) that the Pichicolo prospect (206Pb/204Pb >18.6). This model is compatible with the absolute Cretaceous mineralization-age determined for the Las Juntas prospect and with the constraint Miocene mineralization-age for the Pichicolo prospect. The elongate trends of the ore minerals in the general clusters indicate mainly an orogenic model fit, suggesting variable mixing of lead from different sources, mainly from upper crust.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-10-10T00:38:13Z No. of bitstreams: 1 Tese - Ivan Cardoso Lemos Junior.pdf: 9961355 bytes, checksum: 8fa866ee287fa3e558713d742221a5a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-10T00:38:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Ivan Cardoso Lemos Junior.pdf: 9961355 bytes, checksum: 8fa866ee287fa3e558713d742221a5a4 (MD5) / Cânions submarinos são os principais condutos para o transporte e acumulação de sedimentos e detritos orgânicos em mar profundo via fluxos gravitacionais. Desde o início da transgressão Holocênica, o regime sedimentar em margens continentais se deslocou de um regime dominado por correntes de turbidez para outro, dominado por sedimentação hemipelágica. No entanto, é sabido que cânions submarinos ainda continuam sendo condutos preferenciais para a transferência de sedimentos modernos, principalmente aqueles próximos a fontes fluviais. Na margem continental nordeste do Brasil, o mais importante cânion submarino está associado ao delta do rio São Francisco. Na plataforma continental confrontante à desembocadura fluvial predominam sedimentos lamosos que constituem a clinoforma deltaica. Devido à pequena largura da plataforma continental e ao fato da clinoforma alcançar a cabeceira do cânion, tem sido sugerido uma conectividade entre a zona costeira e o talude. Foraminíferos são muito utilizados como proxies ecológicos para ambientes marinhos. Em mar profundo, a distribuição espacial e temporal de foraminíferos bentônicos é limitada por diversos parâmetros físico-químicos e mudanças ambientais podem ser registradas via modificações na estrutura de suas assembleias, o que faz desses organismos ótimas ferramentas para observações oceanográficas e interpretações ambientais e paleoambientais. Razões C/N e isotópicas de carbono (δ13C) e nitrogênio (δ15N) têm sido amplamente utilizadas para esclarecer as fontes e o destino da matéria orgânica no ambiente marinho, como também para indicar dinâmica sedimentar, padrão de circulação oceânica, condição paleoclimática e paleoprodutividade. O uso desses marcadores baseia-se na existência de diferenças entre suas abundâncias naturais na matéria orgânica proveniente do continente e do ambiente marinho. O objetivo deste trabalho é, com base nos foraminíferos e nas relações C/N e isotópicas (δ13C e δ15N) da matéria orgânica, descrever a dinâmica sedimentar holocênica do cânion submarino do São Francisco, relacionando-a as variações do nível do mar. Para tal, analisou-se 3,38 m de coluna de sedimento proveniente de um piston-core (SFC-1). Dados granulométricos, datações C14, teor de CaCO3 e composição do sedimento também foram utilizados. Características visuais e sedimentares do testemunho permitiram a identificação de seis fácies sedimentares que datam de ~12.000 anos cal. AP até o presente, caracterizada por cinco assembleias de foraminíferos significativamente diferentes (p<0,05). As composições elementar (Corg, Nt e C/Norg) e isotópica (δ13C e δ15N) da matéria orgânica apontam uma forte influência de fontes terrígenas para a sedimentação holocênica da matéria orgânica, mesmo em períodos de nível de mar alto, e as relações C/N x δ13C e δ15N x δ13C, associadas a fontes locais, demosntraram que a matéria orgânica depositada no interior do cânion submarino do São Francisco durante o período pós-glacial é dominada por fontes terrestres derivadas do rio São Francisco. A distibuição das especiés de foraminíferos e as razões C/N org indicam uma maior influência fluvial na deposição sedimentar até aproximadamente 8.500 anos AP, associados aos depósitos turbidíticos, e que após este período, os principais mecanismos de transporte de material continental para o interior do cânion são os movimentos de massa e o retrabalhamento dos sedimentos terrígenos depositados sobre a plataforma continental que formam a clinoforma deltaica. / Abstract Submarine canyons are the main conduits for the transport and accumulation of sediments and organic debris in deep sea via gravitational flows. From the beginning of the Holocene transgression, the sedimentary regime in continental margins moved from a regime dominated by turbidity currents to another, dominated by hemipelagic sedimentation. However, it is known that submarine canyons still remain preferential conduits for the transfer of modern sediments, especially those near river sources. At Brazil’s northeastern continental margin, the most important submarine canyon is associated with the delta of the São Francisco river. Muddy sediments are predominant in the continental shelf confronting the fluvial outlet and constitute the deltaic clinoform. Due to the small width of the continental shelf and the fact that the clinoform reaches the head of the canyon, a connectivity has been suggested between the coastal zone and the continental slope. In marine environments, foraminifera are widely used as ecological proxies. In deep sea, temporal and spatial distribution of benthic foraminifera are limited by several physical and chemical parameters and environmental changes can be registered through modifications in the structure of their assemblages, which makes these organisms great tools for oceanographic observations and environmental and paleoenvironmental interpretations. C / N and isotopic ratios of carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) have been widely used to clarify the sources and destination of organic matter in the marine environment, as well as to indicate sedimentary dynamics, ocean circulation pattern, paleoclimatic condition and paleoproductivity. The use of these markers is based on the existence of differences between their natural abundances in organic matter from the continent and the marine environment. The objective of the present study is, based on the foraminifera and the C / N and isotopic (δ13C and δ15N) ratios of organic matter, to describe the holocene sedimentary dynamics of the São Francisco submarine canyon, relating it to variations in sea level. For this, 3.38 m of sediment column from a piston core (SFC-1) was analyzed. Granulometric data, C14 dating, amont of CaCO3 and sediment composition were also used. Visual and sedimentary characteristics of the testimony allowed the identification of six sedimentary facies dating to ~ 12,000 years cal. AP to the present, characterized by five foraminifera assemblages significantly different (p <0.05). The organic matter elemental compositions (Corg, Nt and C / Norg) and isotopic (δ13C and δ15N) indicate a strong influence of terrigenous sources for the holocene sedimentation of organic matter, even in periods of high sea level, and the C / N x δ13C and δ15N x δ13C relations associated with local sources have shown that the organic matter deposited within the San Francisco submarine canyon during the postglacial period is dominated by terrestrial sources derived from the São Francisco River. The foraminifera species distribution and the C / Norg ratios indicate a greater fluvial influence in sedimentary deposition up to about 8,500 years AP, the main turbiditic deposits, and that after this period, the main transport mechanisms of continental material to the interior of the Canyon are the mass movements and the reworking of terrigenous sediments deposited on a continental shelf that form a deltaic clinoform.

Na região dos Andes Patagônicos entre os 41 a 44° S estão expostos amplos e contínuos afloramentos de rochas graníticas do segmento norte do Batólito Norte-Patagônico (BNP). Durante sua evolução a maior parte das rochas graníticas foram colocadas em rochas metamórficas, e outras partes foram colocadas em rochas vulcânicas do Jurássico-Berriasano, sedimentares e vulcânicas do Cretáceo Inferior, vulcânicas do Cretáceo Superior e sedimentares do Mioceno. Parte desta atividade magmática está associada à gênese de depósitos de minério. As rochas plutônicas expostas apresentam uma gradação desde dioritos até granitos e leucogranitos, apesar de que a área é largamente dominada por variedades intermediárias a ácidas. Determinações K-Ar permitiram identificar extensos e volumosos eventos plutônicos que descrevem duas faixas de orientação N-S durante o Cretáceo Inferior (ca. 120-100 Ma) e Mioceno (ca. 20-7 Ma), discretos durante o Jurássico Superior (ca. 155 Ma) e o Cretáceo Superior (ca. 95-70 Ma), restritos durante o Plioceno (ca. 5-3 Ma), e um provável evento plutônico no Eoceno (ca. 54-34 Ma), ao passo que experimentos Ar/Ar confirmam os eventos magmáticos do Cretáceo Inferior (ca. 126-100 Ma) e Mioceno (ca. 19-9 Ma). Determinações U-Pb convencionais indicam a provável perda e herança de Pb, apesar de confirmar os eventos magmáticos do Cretáceo Inferior (ca.129-114 Ma) e Mioceno (ca. 22-13 Ma). Além disso, as determinações U-Pb convencionais em zircões revelam a presença de rochas magmáticas pré-Andinas do Devoniano Inferior (ca. 400 Ma) provavelmente relacionadas com rochas do Maciço Norte-Patagônico. Determinações U-Pb SHRIMP em zircões indicam 110,0±9,6 Ma para um monzogranito e de 126,3±6,7 Ma para um piroxênio dioritio, 8,4±0,3 Ma para um tonalito e 13,26±0,19 Ma para um andesito porfirítico, e de 385,9±7,4 Ma para um corpo de microdiorito tectonizado. Estes dados indicam que o início da atividade plutônica é representada em ambos das faixas por pequenos corpos de colocação superficial, e a idade U-Pb SHRIMP do Devoniano confirma o evento magmático inferido das idades U-Pb convencionais. A distribuição de idades mostra um padrão complexo, mas, permite definir eventos magmáticos do Cretáceo, preferencialmente localizados, a E da Zona de Falha Liquiñe-Ofqui (ZFLO), do Mioceno no interior e a O desta estrutura, e do Plioceno no traço principal da ZFLO. A atividade plutônica do Mioceno, em direção a trincheira é diferente que o padrão definido para a região centro-norte dos Andes chilenos, onde é verificada a migração do arco magmático para a E com a conseqüente diminuição de idades neste sentido. Composições isotópicas de Sr e Nd mostram baixos e positivos teores de Nd com Sr entre -4 e +7 sugerindo que o BNP no segmento estudado, foi composto a partir de mistura de matérias do manto com fusão de crosta inferior, como é demonstrado pelos trabalhos anteriores, em áreas vizinhas. As composições isotópicas de Pb em feldspato, das mesmas amostras datadas por U-Pb convencional, variou com a idade, plútons com 206Pb/204Pb >18,62 são do Mioceno, enquanto que aqueles plútons com 206Pb/204Pb <18,57 são do Cretáceo, com uma relação inversa entre os plútons do Mioceno, o que é atribuído à variável interação com o embasamento metamórfico. Mineralizações de metais base com Au e Ag estão hospedadas em rochas vulcânicas do Cretáceo e limitadas à faixa magmática do Cretáceo Inferior e mineralizações de Au-As estão hospedadas no Microdiorito do Devoniano e em rochas metamórficas do Paleozóico e limitadas à faixa magmática do Mioceno. Além disso, em ambos as faixas, ocorrências de Cu-Mo são relatadas associadas com monzogranitos e tonalitios. Mineralizações de metais preciosos e de base no prospecto Las Juntas estão relacionados com alteração silíca-adularia e quartzo-sericita e deposição de pirita, esfalerita, galena com conteúdos de Ag e Bi, e calcopirita, e menor hematita, tetraedrite, arsenopirita, bornita e calcocita, em veios, vênulas, brechas e escassa disseminação. Os teores são variáveis, mas em veios mineralizados em Cu os teores podem atingir até 15% Cu, e em brechas mineralizadas em Cu-Pb-Zn os teores podem atingir até 32% Pb, 23% Zn e 0,28% Cu, com 1,4 para 1.300 ppm de Ag e 0,02 para 3,9 ppm de Au. Dados de inclusões fluidas indicam temperaturas de homogeneização variando entre 140 a 230º C, salinidades entre 3 a 6% em peso de NaCl equiv., e de deposição de metais base durante ebulição e mistura. Mineralizações de Au-As no prospecto Pichicolo estão relacionadas com alteração silíca e quartzo-sericita e deposição de arsenopirita e pirita, e menor pirrotita, calcopirita e bornita, em vênulas, stockwork e disseminação. Os teores variam entre 0,02 a 2,0 ppm de Au. Dados de inclusões fluidas indicam temperaturas de homogeneização entre 180 a 270º C, salinidades entre de 3 a 5% em peso de NaCl equiv., e deposição metálica durante ebulição e mistura. A mineralização, alteração e as características químicas e físicas de fluidos sugerem para ambos os prospectos características de epitermais de baixa sulfetação. O método Re-Os foi utilizado em molibdenitas hospedadas em plútons de monzogranito e tonalito para determinar a idade da mineralização de Cu-Mo. As idades obtidas (ca. 119 e 9,1 a 8,2 Ma) sugerem que a mineralização ocorreu em sistemas hidrotermais intimamente associada com os eventos magmáticos de Cretáceo Inferior e Mioceno, o que confirma a interpretação acerca da existência das faixas metalogéneticas polimetálicas do Cretáceo Inferior e aurífera do Mioceno propostas para a Cordilheira Norte-Patagônica. Biotita do monzogranito hospedeiro de mineralizaçao de Cu-Mo na aldeia Palena foi datada por Ar/Ar em 114,7 Ma, e outra datação, próxima da ocorrência, em 114,2 Ma. Biotita do tonalito hospedeiro da mineralização de Cu-Mo no estuário Reloncaví foi datada por Ar/Ar em 8,53 Ma, e outra datação, próxima da ocorrência, em 8,64 Ma. A proximidade e a superposição, dentro do erro analítico, entre as idades Ar/Ar em biotita, em ambas as áreas, sugerem que a alteração hidrotemal não foi estendida. Uma idade isocrônica Rb-Sr de 126±8 Ma obtida de rochas hidrotermalmente alteradas com mineralização polimetálica é interpretada como a idade do evento hidrotermal. Experimentos Ar/Ar em sericita hidrotemal de granulação muito fina com mineralização de Au-As mostra redistribuição de Ar por \'recoil\' e a idade integrada de 142±2 Ma sugere que a associação mineralização- magmatismo félsico do Jurássico não deve ser descartada. Composições isotópicas de Sr e Nd de rochas hospedeiras e ígneas associadas indicam que os magmas são principalmente derivados do manto com contaminação de crosta continental variável. Composições isotópicas de Pb em minerais de minério, rochas hospedeiras e ígneas associadas, em ambos os prospectos, se agrupam próximos da curva do orógeno no modelo da \'plumbotectonica\'. Em um diagrama 206Pb/204Pb-207Pb/204Pb, os minerais de minério e as rochas ígneas associados do prospecto Las Juntas são menos radiogênicos (206Pb/204Pb <18.6) que o prospecto Pichicolo (206Pb/204Pb >18.6). Este modelo é compatível com a idade absoluta cretácea da mineralização para Las Juntas e com a idade miocena assumida para Pichicolo. As tendências alongadas da composição de Pb nos minerais de minério indicam, principalmente, um modelo orogênico, sugerindo mistura variável de chumbo a partir de diferentes fontes, sobretudo de crosta superior. / In the Patagonian Andes region between 41 and 44° S extensive and continuous plutonic rocks of the North-Patagonian Batholith north segment are exposed. During their evolution most of the granitic rocks were emplaced in metamorphic rocks and other parts were emplaced in Late Jurassic-Berriasan volcanic rocks, Early Cretaceous sedimentary and volcanic rocks, Late Cretaceous volcanic rocks and Miocene sedimentary rocks. Part of this magmatic activity is associated with ore deposit genesis. The exposed plutonic rocks range mainly from diorites to granites and leucogranites, although the area is extensively dominated by intermediate to acid varieties. K-Ar determinations have allowed identification of extensive and voluminous plutonic events which describe two N-S oriented belts during the late Lower Cretaceous (ca. 120-100 Ma) and Miocene (ca. 20-7 Ma), discreet during the Upper Jurassic (ca. 155 Ma) and the Upper Cretaceous (ca. 95-70 Ma), restricted during the early Pliocene (ca. 5-3 Ma) and a probable plutonism in Eocene times (ca. 54-34 Ma), while Ar/Ar experiments confirm the late Lower Cretaceous (ca. 126-100 Ma) and Miocene (ca. 19-9 Ma) magmatic events. Conventional U-Pb determinations indicate the probable inheritance and loss of Pb, although they confirm the late Lower Cretaceous (ca. 129-114 Ma) and Miocene (ca. 22-13 Ma) magmatic events. In addition, the zircons conventional U-Pb determinations show the presence of pre-Andean Lower Devonian magmatic rocks (ca. 400 Ma) probably linked with rocks of the North- Patagonian Massif. Zircon U-Pb SHRIMP determinations indicate 110.0±9.6 Ma for a monzogranitic pluton and 126.3±6.7 Ma for a pyroxene dioritic stock, 8.4±0.3 Ma for a tonalitic pluton and 13.26±0.19 Ma for hornblende andesitic porphyry, and 385.9±7.4 Ma for a tectonized microdioritic body. These data indicate that the early plutonic activity is represented, in Mesozoic and Cenozoic belts, by basic to intermediate small bodies of shallow emplacement, and the SHRIMP U-Pb Devonian age confirms a magmatic event previously inferred by conventional U-Pb ages. The age distribution shows a complex pattern, which nevertheless allows, magmatic Cretaceous events to be located, preferably, to the E of the Liquiñe-Ofqui Fault Zone, magmatic Miocene events located in and to the W of this structure, and magmatic Pliocene events located in the main branch of the Liquiñe-Ofqui Fault Zone to be defined. The Miocene plutonic activity towards the trench is different to the defined pattern for the north-central Chilean Andes, where the magmatic arc migration to the E and the consequent age diminution in this same direction is verified. Nd and Sr isotopic compositions show low and positive Nd values together with Sr between -4 and +7 suggesting that the North-Patagonian Batholith in the studied segment, has been composed from mixing of mantle derived or mafic lithospheric material with melting of lower continental crust, as is shown by previous work in neighboring areas. The Pb isotopic compositions in feldspar, of the same dating samples by U-Pb conventional method, varied with the age, plutons with 206Pb/204Pb greater than 18.62 are Miocene, whereas those plutons with 206Pb/204Pb less than 18.57 are Cretaceous, with an inverse relation between Miocene plutons, which is attributed to varying interaction grade with the metamorphic basement. Metal base-mineralization with Au and Ag contains are hosted in Cretaceous volcanic rocks and restricted to the Lower Cretaceous magmatic belt and Au-As mineralization are hosted in Devonian microdiorite and Paleozoic metamorphic rocks and restricted to the Miocene magmatic belt. Also, in both belts Cu-Mo occurrences are reported in associated with monzogranites and tonalities, respectively. Metal base and precious mineralizations in the Las Juntas Prospect are related to silicicadularia and quartz-sericite alteration and deposition of pyrite, sphalerite, Ag-bearing and Bi-bearing galena, and chalcopyrite, and minor hematite, tetrahedrite, arsenopyrite, bornite and chalcocite, in vein, veinlets and minor breccia bodies, and scarce dissemination. Ore grades are variable, but in mineralized Cu-veins the values reach up 15% Cu, and in Pb-Zn-Cu breccias the values reach up 32% Pb, 23% Zn and 0.28% Cu, 1.4 to 1,300 ppm Ag and 0.02 to 3.9 ppm Au. Fluid inclusion data indicate homogenization temperatures varying between 140 to 230 ºC, salinities ranging from 3 to 6 weight % NaCl equivalent, and metal base deposition during boiling and mixing events. Asmineralizations with gold contain in the Pichicolo Prospect are related to silicic and quartz-sericite alterations and deposition of arsenopyrite and pyrite, and minor pyrrotite, chalcopyrite and bornite, in veinlets, stockwork and dissemination. Grades vary between 0.02 to 2.0 ppm Au. Fluid inclusion data indicate homogenization temperatures varying between 180 to 270 ºC, salinities ranging from 3 to 5 weight % NaCl equivalent, and metallic deposition during boiling and mixing events. The mineralization, alteration and the chemical and physical fluid characteristics suggest for both studied prospects epithermal low-sulphidation features. Re-Os method in molybdenites hosted in monzogranitic and tonalitic plutons have been used to determine timing of Cu-Mo mineralizations. The obtained ages (ca. 119 and 9.1 to 8.2 Ma) suggest that the mineralization occurred in hydrothermal systems closely associated with late Lower Cretaceous and Miocene plutonic events, which confirm the interpretation about the existence of Lower Cretaceous and Miocene metallogenic belts proposed for the North-Patagonian Cordillera. Biotite of the monzogranitic host rock directly related with the Palena village molybdenite mineralization was dated by Ar/Ar in 114.7 Ma, and near of the occurrence in 114.2 Ma. Biotite of the tonalite host rock directly related with the Reloncaví estuary molybdenite mineralization was dated by Ar/Ar in 8.53 Ma and near of the occurrence in 8.64 Ma. The proximity, and superposition within the analytical error, between the Ar/Ar biotite ages, in both areas, suggests non extended hydrothermal alteration. Rb-Sr isochron age of 126±8 Ma obtained from hydrothermally alterated rocks in a polymetallic prospect is interpreted as the age of the hydrothermal event. Ar/Ar step-heating experiments in hydrothermal very fine grain sericite from Au-As mineralization shown Ar-redistribution by recoil effect and the integrated age of 142±2 Ma suggest that the association mineralization-Jurassic volcanic felsic magmatism should not be discarded. Sr and Nd isotopic compositions of the host and igneous-related mineralization rocks indicate that magmas are mainly mantle derived with variable little crustal contamination. Pb isotopic compositions of the ore minerals, host and igneous-related mineralization rocks in both prospect clusters near of the orogene curve within a plumbotectonic model. On 206Pb/204 versus 207Pb/204Pb plot, the ore minerals and the associated igneous units of the Las Juntas prospect are less radiogenic (206Pb/204Pb <18.6) that the Pichicolo prospect (206Pb/204Pb >18.6). This model is compatible with the absolute Cretaceous mineralization-age determined for the Las Juntas prospect and with the constraint Miocene mineralization-age for the Pichicolo prospect. The elongate trends of the ore minerals in the general clusters indicate mainly an orogenic model fit, suggesting variable mixing of lead from different sources, mainly from upper crust.

O estudo da composição isotópica de metano (&#948;13CH4) fornece valiosa informação para o entendimento dos processos de produção, emissão e ciclagem desse gás nos ecossistemas. Neste trabalho, foram analisadas a concentração e as variações da composição isotópica do metano presente em bolhas de gás formadas no sedimento de igarapés. A composição isotópica da matéria orgânica (MO) presente na vegetação circundante, no solo (0-5 cm) das margens destes igarapés e no sedimento de fundo (em perfis), também foi analisada. Os sítios estudados foram dois igarapés de várzea (Açu e Maicá) e outro de terra-firme (Jamaraquá), localizados próximo às cidades de Santarém-PA e Belterra-PA, na Amazônia Oriental. A concentração de CH4 no igarapé Jamaraquá (44,9±2,0%) foi significativamente menor que a concentração encontrada nos igarapés Maicá (59,8%±13,2%) e Açu (76,5±16,6%). O conteúdo de C, conteúdo de N e razão C:N do material depositado nas margens foram maiores no igarapé de terrafirme (C= 16,0%, N= 1,1% e C:N= 14.7) em relação ao igarapé de várzea (C= 1,8%, N= 0,2% e C:N= 10,4). O valor médio de &#948;13C da MO foi menor no igarapé de terra-firme (- 29,6‰) que no igarapé de várzea (-26,5‰). De modo similar, os perfis de sedimento no igarapé de terra-firme apresentaram maiores quantidades de MO que os de várzea. Os valores médios para o &#948;13C, conteúdo de C, conteúdo N e razão C:N na terra-firme foram -29‰, 10,9%, 0,6% e 16,4, respectivamente. Já no igarapé de várzea, os valores médios para esses mesmos parâmetros foram -23‰, 1,0%, 0,1% e 9,0, respectivamente. O &#948;13CH4 variou sazonalmente e espacialmente entre os ecossistemas estudados, esta variação está provavelmente associada às mudanças: 1) nas fontes de MO (plantas C3 e C4); 2) nos processos de fracionamento durante a decomposição dessa MO; 3) nos mecanismos de oxidação do CH4 e 4) nas condições ambientais de cada sítio. Os igarapés de várzea, nos quais o CH4 tende a ficar enriquecido em 13C durante a estação seca, apresentaram valores maiores de &#948;13CH4 em relação ao igarapé de terra-firme, variando entre -58‰ e -55‰&#61472; no igarapé Açu e entre -59‰ e -52‰ no igarapé Maicá. O igarapé Jamaraquá apresentou a maior variação sazonal, com valores entre -62‰ e -74‰, tendendo a ficar mais empobrecido em 13C durante a estação seca. / The study of isotopic composition of methane (&#948;13CH4) provides valuable information for understanding the process of production, emission, and cycling of this gas in ecosystems. In this study, we analyzed the concentration and isotopic composition of methane trapped in gas bubbles formed in the sediment of streams. We also analyzed the isotopic composition of organic matter (OM) from the surrounding vegetation, from bottom sediments (cores), and stream shorelines. The studied sites were two “varzea" floodplain streams (Açu and Maica) and one “terra-firme" stream (Jamaraqua), located near Santarem-PA and Belterra-PA, in Eastern Amazon. Methane concentration in the Jamaraqua stream (44.9±2.0%) was significantly lower than the concentration found in the Maica (59.8%±13.2%) and Açu (76.5±16.6%) streams. Carbon and nitrogen contents and C:N ratio from the material deposited in the shorelines were higher in “terra-firme" stream (C= 16.0%, N= 1.1% and C:N= 14.7) than in “varzea" stream (C= 1.8%, N= 0.2%, and C:N= 10.4). Mean &#948;13C value of OM was lower in “terra-firme" stream (-29.6‰) than in “varzea" (-26.5‰). Similarly, the sediment cores at the “terra-firme" site had more OM than the “varzea" site. Mean values for &#948;13C, C content, N content, and CN ratio for “terra-firme" stream were: -29‰, 10.9%, 0.6% and 16.4, while in the “varzea" stream the mean values for those parameters were: -23‰, 1.0%, 0.1% and 9.0. The &#948;13CH4 varied seasonally and spatially among the ecosystems and this variation is probably associated with: 1) changes in the inputs of OM (C3 and C4 plants); 2) changes in fractionation processes during its decomposition; 3) methane oxidation mechanisms, and 4) environmental factors at each site. The “varzea" streams, where the CH4 tends to be more enriched in 13C during the dry season, showed higher values of &#948;13CH4 than “terrafirme" stream, with mean values varying from -58‰ to -55‰ at Açu stream and from - 59‰ to 52‰ at Maica stream. The Jamaraqua stream showed the largest seasonal variation in &#948;13CH4 ranging from -62‰ to -74‰ and tending to be depleted in 13C during the dry season.

A Represa Pedro Beicht abastece cerca de meio milhão de habitantes da região metropolitana de São Paulo, sendo conhecida pela excelente qualidade do sistema aquático. A represa está inserida na Reserva Florestal Morro Grande (RFMG) e sob responsabilidade da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP). A RFMG foi criada em 1979 para garantir a preservação da flora e fauna local, bem como a qualidade da água do reservatório. No entanto estudos prévios nos sedimentos do reservatório revelaram concentrações elevadas de metais ligados aos sulfetos. O principal objetivo desse estudo é avaliar as concentrações de alguns metais e a composição isotópica do chumbo nas diferentes frações de sedimentos, no intuito de caracterizar a distribuição dos metais ao longo da coluna sedimentar e as principais fontes de chumbo para a represa. A partir da taxa de sedimentação foi possível realizar a datação dos testemunhos de sedimento, estimada em 70 anos, o que remete ao início de operação da represa (1934), e também das idades de cada fração da coluna sedimentar avaliada. A composição granulométrica dos sedimentos se mostrou homogênea na maioria dos pontos (PB101, PB202 e PB303) com predominância de silte e argila, enquanto o ponto PB404 apresentou nas frações recentes e profundas maiores porcentagens de areia. Os metais Sn, Zn e Pb, apresentaram concentrações elevadas, com fatores de enriquecimento acima de 1,5, nas frações recentes dos pontos PB101 e PB303, que datam as duas últimas décadas. As concentrações de chumbo foram superiores aos valores de IQSG e ERL. As concentrações de cobre nas frações intermediárias (década de 1970) dos pontos PB303 e PB101 foram superiores aos valores de PEL e ERM, indicando um aumento considerável do metal com provável origem antrópica. Através da composição isotópica do chumbo nos sedimentos, pôde-se avaliar que o aumento das concentrações do metal no ponto PB303 e o posterior transporte e acúmulo no ponto PB101, que apresenta as maiores concentrações de chumbo pode estar relacionado a fontes antrópicas pontuais como, por exemplo, a ferrovia. / The water reservoir named Pedro Beicht provides water to five hundred thousand people in the metropolitan region of São Paulo city and is known by its excellent aquatic system quality. It is managed by Sanitation Company of São Paulo State (SABESP) and is surrounded by the Forest Reserve Morro Grande (RFMG). The RFMG was created in 1979 to ensure flora and fauna preservation, as well as the water quality of the reservoir. However, a previous study on the reservoir sediments revealed anomalous metals concentrations bound to sulfide. The primary objective of the present study is to assess the concentrations of some metals and isotopic composition of lead in different sediment fractions to characterize the distribution of metals in the sedimentary column and the principal lead sources to water reservoir. The sediments age was estimated by sedimentation rate at around of seventy years, which is consistent with the operation start of the water reservoir (1934). The grain size sediments distribution was homogeneous in the PB101, PB202 and PB303 with predomination of silte and clay particles, although superficial and deep fractions of PB404 contain high percentage of sand particles. The Sn, Zn and Pb metals showed elevated concentrations with enrichment factors higher than 1,5 in recent fractions of PB101 and PB303, which date from the two last decades. Lead concentrations were above of IQSG and ERL guidelines values. Copper concentrations in the PB101 and 303 intermediate fractions (1970 decade), were above of PEL and ERM guideline values, showing a considerable increase of metal with probable anthropogenic source. The lead isotopic composition results in sediments indicated that the increase of metal concentrations in PB303 and posterior carriage to PB101, that present the greater lead concentrations, is related by punctual anthropogenic sources as railway

O estudo da composição isotópica de metano (&#948;13CH4) fornece valiosa informação para o entendimento dos processos de produção, emissão e ciclagem desse gás nos ecossistemas. Neste trabalho, foram analisadas a concentração e as variações da composição isotópica do metano presente em bolhas de gás formadas no sedimento de igarapés. A composição isotópica da matéria orgânica (MO) presente na vegetação circundante, no solo (0-5 cm) das margens destes igarapés e no sedimento de fundo (em perfis), também foi analisada. Os sítios estudados foram dois igarapés de várzea (Açu e Maicá) e outro de terra-firme (Jamaraquá), localizados próximo às cidades de Santarém-PA e Belterra-PA, na Amazônia Oriental. A concentração de CH4 no igarapé Jamaraquá (44,9±2,0%) foi significativamente menor que a concentração encontrada nos igarapés Maicá (59,8%±13,2%) e Açu (76,5±16,6%). O conteúdo de C, conteúdo de N e razão C:N do material depositado nas margens foram maiores no igarapé de terrafirme (C= 16,0%, N= 1,1% e C:N= 14.7) em relação ao igarapé de várzea (C= 1,8%, N= 0,2% e C:N= 10,4). O valor médio de &#948;13C da MO foi menor no igarapé de terra-firme (- 29,6‰) que no igarapé de várzea (-26,5‰). De modo similar, os perfis de sedimento no igarapé de terra-firme apresentaram maiores quantidades de MO que os de várzea. Os valores médios para o &#948;13C, conteúdo de C, conteúdo N e razão C:N na terra-firme foram -29‰, 10,9%, 0,6% e 16,4, respectivamente. Já no igarapé de várzea, os valores médios para esses mesmos parâmetros foram -23‰, 1,0%, 0,1% e 9,0, respectivamente. O &#948;13CH4 variou sazonalmente e espacialmente entre os ecossistemas estudados, esta variação está provavelmente associada às mudanças: 1) nas fontes de MO (plantas C3 e C4); 2) nos processos de fracionamento durante a decomposição dessa MO; 3) nos mecanismos de oxidação do CH4 e 4) nas condições ambientais de cada sítio. Os igarapés de várzea, nos quais o CH4 tende a ficar enriquecido em 13C durante a estação seca, apresentaram valores maiores de &#948;13CH4 em relação ao igarapé de terra-firme, variando entre -58‰ e -55‰&#61472; no igarapé Açu e entre -59‰ e -52‰ no igarapé Maicá. O igarapé Jamaraquá apresentou a maior variação sazonal, com valores entre -62‰ e -74‰, tendendo a ficar mais empobrecido em 13C durante a estação seca. / The study of isotopic composition of methane (&#948;13CH4) provides valuable information for understanding the process of production, emission, and cycling of this gas in ecosystems. In this study, we analyzed the concentration and isotopic composition of methane trapped in gas bubbles formed in the sediment of streams. We also analyzed the isotopic composition of organic matter (OM) from the surrounding vegetation, from bottom sediments (cores), and stream shorelines. The studied sites were two “varzea” floodplain streams (Açu and Maica) and one “terra-firme” stream (Jamaraqua), located near Santarem-PA and Belterra-PA, in Eastern Amazon. Methane concentration in the Jamaraqua stream (44.9±2.0%) was significantly lower than the concentration found in the Maica (59.8%±13.2%) and Açu (76.5±16.6%) streams. Carbon and nitrogen contents and C:N ratio from the material deposited in the shorelines were higher in “terra-firme” stream (C= 16.0%, N= 1.1% and C:N= 14.7) than in “varzea” stream (C= 1.8%, N= 0.2%, and C:N= 10.4). Mean &#948;13C value of OM was lower in “terra-firme” stream (-29.6‰) than in “varzea” (-26.5‰). Similarly, the sediment cores at the “terra-firme” site had more OM than the “varzea” site. Mean values for &#948;13C, C content, N content, and CN ratio for “terra-firme” stream were: -29‰, 10.9%, 0.6% and 16.4, while in the “varzea” stream the mean values for those parameters were: -23‰, 1.0%, 0.1% and 9.0. The &#948;13CH4 varied seasonally and spatially among the ecosystems and this variation is probably associated with: 1) changes in the inputs of OM (C3 and C4 plants); 2) changes in fractionation processes during its decomposition; 3) methane oxidation mechanisms, and 4) environmental factors at each site. The “varzea” streams, where the CH4 tends to be more enriched in 13C during the dry season, showed higher values of &#948;13CH4 than “terrafirme” stream, with mean values varying from -58‰ to -55‰ at Açu stream and from - 59‰ to 52‰ at Maica stream. The Jamaraqua stream showed the largest seasonal variation in &#948;13CH4 ranging from -62‰ to -74‰ and tending to be depleted in 13C during the dry season.

A Represa Pedro Beicht abastece cerca de meio milhão de habitantes da região metropolitana de São Paulo, sendo conhecida pela excelente qualidade do sistema aquático. A represa está inserida na Reserva Florestal Morro Grande (RFMG) e sob responsabilidade da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP). A RFMG foi criada em 1979 para garantir a preservação da flora e fauna local, bem como a qualidade da água do reservatório. No entanto estudos prévios nos sedimentos do reservatório revelaram concentrações elevadas de metais ligados aos sulfetos. O principal objetivo desse estudo é avaliar as concentrações de alguns metais e a composição isotópica do chumbo nas diferentes frações de sedimentos, no intuito de caracterizar a distribuição dos metais ao longo da coluna sedimentar e as principais fontes de chumbo para a represa. A partir da taxa de sedimentação foi possível realizar a datação dos testemunhos de sedimento, estimada em 70 anos, o que remete ao início de operação da represa (1934), e também das idades de cada fração da coluna sedimentar avaliada. A composição granulométrica dos sedimentos se mostrou homogênea na maioria dos pontos (PB101, PB202 e PB303) com predominância de silte e argila, enquanto o ponto PB404 apresentou nas frações recentes e profundas maiores porcentagens de areia. Os metais Sn, Zn e Pb, apresentaram concentrações elevadas, com fatores de enriquecimento acima de 1,5, nas frações recentes dos pontos PB101 e PB303, que datam as duas últimas décadas. As concentrações de chumbo foram superiores aos valores de IQSG e ERL. As concentrações de cobre nas frações intermediárias (década de 1970) dos pontos PB303 e PB101 foram superiores aos valores de PEL e ERM, indicando um aumento considerável do metal com provável origem antrópica. Através da composição isotópica do chumbo nos sedimentos, pôde-se avaliar que o aumento das concentrações do metal no ponto PB303 e o posterior transporte e acúmulo no ponto PB101, que apresenta as maiores concentrações de chumbo pode estar relacionado a fontes antrópicas pontuais como, por exemplo, a ferrovia. / The water reservoir named Pedro Beicht provides water to five hundred thousand people in the metropolitan region of São Paulo city and is known by its excellent aquatic system quality. It is managed by Sanitation Company of São Paulo State (SABESP) and is surrounded by the Forest Reserve Morro Grande (RFMG). The RFMG was created in 1979 to ensure flora and fauna preservation, as well as the water quality of the reservoir. However, a previous study on the reservoir sediments revealed anomalous metals concentrations bound to sulfide. The primary objective of the present study is to assess the concentrations of some metals and isotopic composition of lead in different sediment fractions to characterize the distribution of metals in the sedimentary column and the principal lead sources to water reservoir. The sediments age was estimated by sedimentation rate at around of seventy years, which is consistent with the operation start of the water reservoir (1934). The grain size sediments distribution was homogeneous in the PB101, PB202 and PB303 with predomination of silte and clay particles, although superficial and deep fractions of PB404 contain high percentage of sand particles. The Sn, Zn and Pb metals showed elevated concentrations with enrichment factors higher than 1,5 in recent fractions of PB101 and PB303, which date from the two last decades. Lead concentrations were above of IQSG and ERL guidelines values. Copper concentrations in the PB101 and 303 intermediate fractions (1970 decade), were above of PEL and ERM guideline values, showing a considerable increase of metal with probable anthropogenic source. The lead isotopic composition results in sediments indicated that the increase of metal concentrations in PB303 and posterior carriage to PB101, that present the greater lead concentrations, is related by punctual anthropogenic sources as railway

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-09-05T17:15:32Z No. of bitstreams: 1 MARTINS G.S. 2016.pdf: 11805657 bytes, checksum: 112f32d3100030fafec5c3f6222a4b72 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T17:15:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARTINS G.S. 2016.pdf: 11805657 bytes, checksum: 112f32d3100030fafec5c3f6222a4b72 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências - Geoquímica. Niterói, RJ / Este trabalho consiste na reconstrução paleoambiental de dois lagos amazônicos através de dados sedimentares e geoquímicos com especial ênfase a geoquímica orgânica e isotópica. Os lagos estudados apresentam-se em duas área climáticas distintas da Amazônia, sendo o Lago do Saci localizado ao sul do estado do Pará, em área de clima tropical com estação seca definida; e a Lagoa da Pata, localizada no extremo norte do Amazonas em regime de clima sempre úmido. O registro do Lago Saci abrange o intervalo entre 35.000 cal AP até o último milênio e o registro da Lagoa da Pata abrange os últimos 7500 cal AP. Na lagoa da Pata observou-se a existência de condições secas durante o Holoceno Inferior (7.500 – 6.500 anos cal AP) e o Holoceno Médio (6.500 – 3.600 anos cal AP) com baixos valores de COT (Carbono orgânico Total) e altos valores de 13C, sugerindo baixo nível do lago e aumento na contribuição de plantas C4. Durante o Holoceno Superior (3.600 anos cal AP até o presente) a estabilização de um clima mais úmido é observado na Lagoa da Pata, suportado pelo aumento significativo nos valores de COT e redução nos valores de 13C, sugerindo um aumento no nível do lago e contribuição de plantas C3. O registro molecular da Lagoa da Pata sugere a existência de uma vegetação adaptada a condições de alto estresse hídrico em função do tipo de solo presente na região do Morro dos Seis Lagos. A composição isotópica de carbono do n-alcano apresentou um range de valores característicos de vegetação C3 (-33,6‰ e -36,9‰) durante os últimos 7.500 anos cal AP. No Pleistoceno Superior, o Lago do Saci é caracterizado pelos menores valores de COT e valores mais enriquecidos de 13C sedimentar, sugerindo um baixo nível lacustre e grandes contribuições de plantas C4. O ápice do clima seco acontece entre 22.000 – 21.000 anos cal AP, com ocorrências significativas de incêndios, indicado pelos valores de BC (Carbono Grafítico). A transição para o Holoceno é marcado pela ausência de sedimentação entre 18.200-9.200 anos cal AP, sugerindo a ocorrência de uma fase seca severa ou evento erosivo atuante no fim do período glacial. O Holoceno no Lago do Saci marca um aumento no nível do lago, refletido pelo aumento na produtividade e acumulação da matéria orgânica. Esse período tem como característica a ocorrência de eventos de transporte de material da bacia de drenagem, representado pelos pulsos de areia.Os dados de biomarcadores moleculares sugerem condições de estresse hídrico durante o Pleistoceno e o Holoceno Médio na Lago do Saci, em função dos altos valores de ACL (Comprimento médio da Cadeia), sendo esses períodos os com maiores contribuições de plantas C4 como indicado pela razão C33:(C27+C29). Os valores de 13C dos n-alcanos (- 33.2‰ e -35.7‰) sugerem que a região foi coberta por vegetação C3 durante todo o período e mostram uma variação significativa entre o Pleistoceno Superior e o Holoceno, associada a alterações fisiológicas da vegetação. O registro de D sugere um período de precipitação reduzida no Pleistoceno e um período de chuvas mais abundantes no Holoceno. Ambos os registros (Lago do Saci e na Lagoa da Pata) sugerem condições ligeiramente mais úmidas durante o Holoceno, com a existência de uma fase seca no Holoceno Médio, caracterizados por uma redução significativa no nível lacustre e maior contribuição de plantas C4. As chuvas se tornam mais abundantes na Lagoa da Pata e o Lago do Saci a partir de 4.000 anos cal AP onde ocorre a expansão da floresta. Em Ambos os sítios, o sinal isotópico de biomarcadores, apesar de indicar alterações na precipitação, apresentou um enriquecimento do sinal isotópico em função da evapotranspiração ou alteração na vegetação fonte (C3 ou C4), alterando o processo de fracionamento do deutério. / In this work we present the paleoenvironmental reconstruction of two Amazonian lakes based in sedimentary and geochemical data with focus on organic and isotopic geochemistry.The lakes are presented in two distinct climatic area of the Amazon, the Saci Lake are located in south of Para state, in tropical area with dry season; and Pata Lake, located on the northern of the Amazon in a humid climate regime. The Saci lake core covers the range between 35,000 cal BP until the last millennium and Pata Lake covers the last 7,500 cal BP. Pata lake record dry conditions during the Early Holocene (7,500-6,500 cal years BP) and the Middle Holocene (6,500-3,600 cal years BP) with low TOC values (Total Organic Carbon) and high 13C values, suggesting low lake level and an increase of C4 plants contribution. During the Late Holocene (3,600 years cal BP to the present) is observed a stabilization of humid conditions, supported by the increase in TOC values and reduction in 13C values, suggesting an increase in lake level and C3 plants. The molecular record of Pata Lake suggests the existence of a vegetation adapted to high water stress conditions due the soil characteristic in the Six Lakes Morro region. The isotopic composition of n-alkane carbon presented a range of C3 vegetation (-33.6 ‰ and -36.9 ‰) over the last 7,500 years AP. In the Late Pleistocene, Saci lake is characterized by lower TOC values and more enriched 13C values, suggesting a low lake level and more C4 plants contributions. The dry climate occurs between 22,000 to 21,000 cal years BP, with significant occurrences of fires, indicated by the BC (Black Carbon) values. The transition to the Holocene is marked by the absence of sedimentation between 18,200-9,200 cal years BP, suggesting the occurrence of a severe drought phase or active erosive event at the end of the glacial period. The Holocene in Saci Lake is marked by an increase in lake level, reflected by the increase of productivity and organic matter accumulation. This period is characterized by the occurrence of runoff events, represented by sand pulses. The molecular biomarker data suggest water stress during the Pleistocene and the Middle Holocene in Lake Saci, with high ACL values (Average Chain Length), and more C4 plants contributions as indicated by the reason C33: (C27 + C29). The 13C values of nalkanes (-33.2 and -35.7 ‰ ‰) suggest that the area was covered by C3 vegetation during the whole period and show a significant variation between the Pleistocene and Holoceno associated with physiological changes in the C3 vegetation. The D record suggests a reduced precipitation in the Pleistocene and a period of more abundant rainfall in the Holocene. Both records (Saci lake and Pata Lake) suggest wetter conditions during the Holocene, with the existence of a dry phase in the Middle Holocene, characterized by a significant reduction in lake levels and greater contribution of C4 plants. The rains become more abundant in Pata Lake and Saci Lake after 4,000 cal years BP, where the forest expansion occurs. In both sites, the isotopic biomarkers indicate changes in precipitation, however the D enrichment could be explained by the evapotranspiration processes or change in vegetation source (C3 or C4), which interfers the deuterium fractionation process.

O estado do Acre está localizado no extremo oeste do Brasil, ocupando uma região que teve grande influência geológica da cordilheira dos Andes. Os solos apresentam características pedológicas bem distintas das encontradas no restante da Amazônia brasileira, predominando Cambissolos, Luvissolos e Argissolos, geralmente eutróficos, jovens e pouco intemperizados. Pouco se sabe sobre o impacto do uso da terra sobre a matéria orgânica nestas condições de solo. Os objetivos deste trabalho foram: Estimar o estoque de carbono das principais classes de solos do Estado do Acre e comparar com estudos feitos para região amazônica. Avaliar o efeito da mudança no uso e cobertura da terra sobre o estoque de carbono e composição isotópica da matéria orgânica em duas condições de solo no Acre. Para alcançar os objetivos o trabalho foi executado em duas escalas, regional e local. No primeiro caso, foram estimados os estoques de carbono até um metro de profundidade, utilizando um mapa de solos na escala 1:1.000.000 e dados analíticos de perfis de levantamentos pedológicos realizados na região. No segundo caso foram determinados a concentração de carbono, d13C e densidade do solo de amostras coletadas em pastagens de 12-15 anos, 20 anos e floresta, nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40, 50-60, 70-80 e 90-100 cm, em Argissolo (bem drenado) e Luvissolo (mal drenado). Os solos do Acre armazenam em torno de 1 Pg (1 Pg = 1015 g) de carbono no primeiro metro de profundidade, cerca de 75 % deste valor concentra-se nos primeiros 30 cm. Os solos do Acre apresentam menor concentração de carbono (média 6,5 kg m-2) quando comparados com a média dos solos da Amazônia, embora apresentem melhor fertilidade. A principal razão para este resultado é a maior taxa de decomposição da matéria orgânica nestes solos devido aos constantes ciclos de seca e umedecimento. Estes ciclos estão associados a interação entre o regime pluviométrico e as características físicas (principalmente estrutura) incipientes destes solos, que fazem com que ocorra um lençol freático suspenso que oscila no perfil do solo, podendo chegar até a superfície do mesmo. A mudança no uso da terra alterou de maneira distinta os estoques e a dinâmica da matéria orgânica em Argissolos (bem drenados) e Luvissolos (mal drenados). As pastagens sobre Luvissolos apresentaram maior estoque de carbono (média de 8,4 kg m-2 até 1 m de profundidade), entretanto, os dados isotópicos mostraram que a maior parte deste carbono era remanescente da floresta e uma pequena proporção foi introduzida pela pastagem (< 40 % na camada 0-5 cm da pastagem de 20 anos). O inverso ocorreu com pastagens sobre Argissolos que apresentaram menor estoque (média de 6,4 kg m-2 até 1 m de profundidade) e grande proporção de carbono da pastagem (> 70 % na camada 0-5 cm da pastagem de 20 anos). Os resultados acima sugerem que: 1) A taxa de decomposição do carbono em Luvissolos é menor que em Argissolos, e o tempo de residência da meteria orgânica maior. Os Argissolos tendem a perder muito mais carbono com a mudança no uso e cobertura da terra. 2) A produtividade da pastagem é baixa sobre Luvissolos, indicando que alem da fertilidade do solo outras características, como estrutura, devem ser consideradas para definição das praticas de manejo que objetivam a obtenção de melhor desempenho da gramínea. / The State of Acre is located in the extreme west of Brazil, occupying an area that had great geological influence from the mountain chain of Andes. The soils present pedologic characteristics very different from the ones found in the remaining of Brazilian Amazon, prevailing Inceptisols, Alfisols, and Ultisols, generally eutrophic, young and little weathered. Not much is known about the impact of the use of the earth on the organic matter in these soil conditions. This work had as objectives to estimate the stock of carbon of the main classes of soils of the State of Acre and to compare with studies carried out for the Amazon area. To evaluate the effect of the change in the use and covering of the earth on the stock of carbon and isotopic composition of the organic matter in two soil conditions in Acre. To reach the objectives the work was performed in two scales, local and regional. The first case estimated the stocks of carbon up to one meter deep, using a map of soils in the scale 1:1.000.000 and analytic data of pedologic profiles accomplished in the area. The second case determined the concentration of carbon, d13C and density of the soil of samples collected at 12-15, 20 year-old pasture lands, and forest in the depths 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40, 50-60, 70-80 e 90-100 cm, in Ultisols (well drained) and Alfisols (poorly drained). The soils of Acre store around 1 Pg of carbon in the first meter of depth, around 75% of this value is concentrated on the first 30 cm. The soils of Acre present smaller concentration of carbon (6.5 kg m-2, average) when compared with the average of the soils of the Amazon, although they present better fertility. The main reason for this result is the large rate of incident decomposition on these soils due to the constant drought cycles and moistening. These cycles are associated with the physical characteristics (mainly structure) incipient of these soils that impede the percolation of the pluvial waters saturating very quickly and favoring superficial flow off. As the water concentrates on the surface of the soil, it tends to evaporate easily. The effect of the change in the covering and land use on stock and dynamics of the organic matter of the soils happens differently in Ultisols (well drained) and Alfisols (poorly drained). In the two conditions of soils there was a tendency to decrease the total stock of carbon and increase carbon of C4 origin, however, in Ultisols it was very stressed. Pasture lands on Alfisols presented larger stock of carbon (average of 8.4 kg m-2 to 1 m), however, the data of d13C showed that most of carbon was remaining of the forest and a small proportion was introduced by the pasture land (< 40 % to 0-5 cm in 20 yr old pasture). The inverse fact occurred with pasture lands on Ultisols that presented smaller stock (average of 6.4 kg m-2 to 1 m) and great proportion of carbon of the pasture land (> 70 % to 0-5 cm in 20 yr old pasture). This result suggests two conclusions. 1) the rate of carbon decomposition in Alfisols is smaller than in Ultisols, and the time of residence of the organic matter is larger. Ultisols tend to lose carbon more readily with the change in the land use and covering of the land. 2) pasture productivity is low on Alfisols, indicating that besides soil fertility other characteristics, as structure, should be considered in order to establish the management practice to obtain the best output from the grass.

Soil organic matter (SOM) plays an important role in the global carbon cycle. Therefore, it is important to understand the stability of SOM, which is related to several processes. Its intrinsic properties may be related to its stability, for example black carbon is considered to be relatively resistant to degradation. In most soils, the dark horizons coincide with the superficial layers or horizons due to the greater accumulation of organic matter, but in the southern states of Brazil, the presence of soils with dark subsurface horizons is frequently observed. The dark subsurface horizon of these soils are similar to a sombric horizon. Aspects about its origin, formation and preservation have not yet been fully elucidated. The objective of this work is to understand the formation of \'sombric\' horizons in soils of the region from Tijucas do Sul (Paraná, Brazil). Five soil profiles were described and collected, from which three originate from a toposequence and contained a \'sombric\' horizon (P1-P3), a reference soil that is representative of the area (P5) and an intermediate soil (P4) that showed morphology between the reference soil and the soils with a \'sombric\' horizon. To this end SOM is studied for its molecular composition by the pyrolysis technique coupled to gas chromatography and mass spectrometry (pyrolysis-GC-MS). In addition, 13C isotopic composition (&delta;13C) and phytolytic composition were studied in order to understand paleoclimatic conditions. These results will be related to past environmental conditions using 14C dating techniques, and supported by classical soil analysis. The samples of the horizons were submitted to the SOM chemical fractionation, generating two fractions: extractable fraction with NaOH (EXT) and residue (RES). The morphology of the profiles showed an intense biological activity in A horizons and a wide distribution of microfragments of charcoals. The lateral continuity of \'sombric\' horizons in toposequence soils was also observed, which differentiated them (P1-P3) from buried A horizons. The distribution of SOM in the fractions studied was the same for the five profiles studied: EXT> RES. Products related to wildfires such as polyaromatics (PAHs; BC) were found in all profiles, but in greater relative abundance in the \'sombric\' horizons, indicating a higher incidence of fire during the formation of these horizons and these compounds can be related to the maintenance of dark color of the \'sombric\' horizons. In relation to the paleoclimatic conditions it was observed that the dark subsurface horizons were developed during the Mid-Holocene under vegetation composed mainly by C4 grasses with shrubs, evidencing a drier climate corresponding to a higher fire incidence. / A matéria orgânica do solo (MOS) desempenha um papel importante no ciclo global do carbono. Portanto, é importante entender a estabilidade da MOS, que está relacionada a vários processos. As suas propriedades intrínsecas podem estar relacionadas com a sua estabilidade, por exemplo, o \"black carbon\" é considerado relativamente resistente à degradação. Na maioria dos solos, os horizontes escuros coincidem com as camadas ou horizontes superficiais devido ao maior acúmulo de matéria orgânica, mas nos estados do sul do Brasil, a presença de solos com horizontes subsuperficiais escurecidos é frequentemente observada. O horizonte subsuperficial escurecido destes solos assemelha-se a um horizonte sômbrico. Aspectos sobre sua origem, formação e preservação ainda não foram totalmente elucidados. O objetivo deste trabalho é compreender a formação de horizontes \'sômbricos\' em solos da região de Tijucas do Sul (Paraná, Brasil). Foram descritos e coletados cinco perfis de solo, dos quais três estão localizados em uma topossequência e continham um horizonte similar ao sômbrico (P1-P3), um solo de referência representativo da área (P5) e um solo intermediário (P4) que apresentou uma morfologia entre o solo de referência e os solos com horizonte \'sômbrico\'. Para este fim, a MOS foi estudada pela sua composição molecular através da técnica de pirólise acoplada à cromatografia gasosa e espectrometria de massa (pirólise-GC-MS). Além disso, estudou-se a composição isotópica 13C (&delta; 13C) e a composição fitolítica, a fim de compreender as condições paleoclimáticas que foram relacionados com as condições ambientais passadas usando técnicas de datação com 14C, e suportados pelas análises clássicas de solo. As amostras dos horizontes foram submetidas ao fracionamento químico MOS, gerando duas frações: fração extraível com NaOH (EXT) e resíduo (RES). A morfologia dos perfis mostrou uma intensa atividade biológica nos horizontes A e uma ampla distribuição de microfragmentos de carvão. Observouse também a continuidade lateral de horizontes \'sômbricos\' em solos da topossequência (P1-P3), diferenciando-os dos horizontes A enterrados. A distribuição da MOS nas frações estudadas pela pirólise foi a mesma para os cinco perfis: EXT> RES. Os produtos relacionados a incêndios florestais como os poliaromáticos (PAHs, BC) foram encontrados em todos os perfis, mas em maior abundância relativa nos horizontes sômbricos, indicando uma maior incidência de incêndio durante a formação destes horizontes. Os PAHs podem estar relacionados com a manutenção da cor escura dos horizontes \'sômbricos\'. Em relação às condições paleoclimáticas observou-se que os horizontes subsuperficiais escurecidos foram desenvolvidos durante o Holoceno Médio sob vegetação composta principalmente por gramíneas C4 com arbustos, evidenciando um clima mais seco correspondente a maior incidência de incêndio.