This thesis systematically investigates the effects of a recently developed modified ageing procedure of aluminium alloys, termed the T6I6 temper, on the microstructural development and mechanical properties of the Al ??? Mg ??? Si - Cu alloy 6061. For the T6I6 temper, a conventional single stage T6 temper is interrupted by an ageing period at a reduced temperature (65??C) to facilitate secondary precipitation, before resuming the final ageing at the temperature of the initial T6 treatment. The T6I6 temper was found to cause simultaneous increases in tensile properties, hardness, and toughness as compared with 6061 T6. Al ??? Mg ??? Si ??? Cu alloys are medium strength alloys widely used in the automotive industry and their further improvement is underpinned by stringent demands for weight reduction placed on the transportation industry in recent years. The potential for further improvement of the mechanical properties was found in the control of secondary precipitation that may take place even in some fully aged alloys when exposed to reduced temperatures. The overall improvement in the mechanical properties of 6061 T6I6 was attributed to the formation of finer and more densely dispersed precipitates in the final microstructure. The refinement of precipitates was facilitated by control of the precipitation processes and gradual evolution of the microstructure throughout each stage of the T6I6 treatment. The results indicated that the concentration and the chemical environment of the vacancies controlled the precipitation processes in this alloy. Findings also show that the proportion of the different precipitate phases present in the final microstructure, as well as the amount of the solute in these precipitates, can be controlled and modified utilizing secondary precipitation. A number of analytical techniques were used in this study. The evolution of the microstructure was studied using Transmission Electron Microscopy (TEM), High Resolution TEM (HRTEM) and Three Dimensional Atom Probe (3DAP). Vacancy-solute interactions were studied using Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy (PALS) and 3DAP. The distribution of the solute was studied using 3DAP and Nuclear Magnetic Resonance (NMR). Differential Scanning Calorimetry (DSC) was used to identify precipitation reactions and to determine the stability of vacancy-associated aggregates.

A remoção de íons Cu²+ de soluções ácidas diluídas é investigada utilizando eletrodos de Pt recobertos com polipirrol previamente reduzido (PPl) e eletrodos de carbono vítreo reticulado (CVR). O estudo tem por objetivo a redução de Cu²+ sobre ppl via reação espontânea e eletroredução a -0,40 V vs. eletrodo de calomelano saturado (ECS), e a eletroredução sobre CVR. Nestes experimentos, a concentração de íons Cu²+ remanescentes na solução é monitorada por voltametria de varredura linear ou por voltametria potenciodinâmica em um ultramicroeletrodo de platina (UME). Também o monitoramento por espectrometria de absorção atômica (EAA) foi realizado nos processos de remoção por eletrodeposição. Foi mostrado que o CVR é o material mais adequado para este fim. O cobre depositado sobre platina em meio sulfúrico exibe uma, duas ou três ondas de redissolução anódica, que correspondem respectivamente à oxidação de uma camada de cobre adsorvida sobre a platina, à oxidação de um filme fino depositado sobre a camada adsorvida e à oxidação do depósito de cobre denso que cresce sobre o filme fino. Este comportamento foi evidenciado por ciclos potenciodinâmicos impostos a um UME de disco de Pt na faixa de concentrações de Cu²+ entre 10-5 e 10-4 M em meio sulfúrico. / The removal of CU²+ ions from dilute acidic solutions is studied at Pt electrodes recovered with electrically neutral polypyrrole and at reticulated vitreous carbon electrodes, in the presence of dissolved oxygen. The aim is to remove Cu²+ ions by reduction on neutra I polypyrrole both through the spontaneous reaction and by its electroreduction at -0.40 V vs. a saturated calomel electrode, and by electroreduction on reticulated vitreous carbono In these experiments the concentration of the Cu²+ ions remaining in the solution is monitored by linear scan voltammetry or by potentiodynamic voltammetry at a Pt ultramicroelectrode. Monitoring of Cu²+ ions by atomic absorption spectrometry was also performed in the electroreduction processes at neutral polypyrrole and reticulated vitreous carbono It has been shown that the best efficiency results were found for reticulated vitreous carbono Copper electrodeposited on Pt in sulphuric medium may exhibit one, two or three anodic stripping waves, which correspond respectively to the oxidation of a bulk copper deposit, a thin copper film and a copper monolayer adsorbed on pt. This behaviour has been evidenced by potentiodynamic cycles imposed to a Pt disk ultramicroelectrode in the 10-5 to 10-4 M Cu²+ concentration range in sulfuric media.

Methylmercury (MeHg) is a potent neuro and nephrotoxicant in several animal species including humans, particularly during their development. The purpose of this study was to investigate the effects of aqueous seed extract of Syzygium cumini (L.) Skeels (Scc) on the acute MeHg treatment in neonatal rats. Neonatal rats (P2) received orally a single dose of MeHg (10 mg/kg) and also two doses of Scc. After two days, the effects of this treatment were investigated in the cerebral cortex, hippocampus, kidney, liver and urine samples of rats. We observed that N-Acetyl-β-d-glucosaminidase (NAG) activity in the kidney and urine was higher in MeHg-group when compared with the control group. Similarly, the lipid peroxidation levels were higher in the liver and kidney as well as the Adenosine deaminase (ADA) activity increased in the hippocampus, kidney and liver. These results indicate that increased NAG and ADA activities, as well as thiobarbituric acid reactive species (TBARS) levels may play a critical role in MeHg nephrotoxicity. The most relevant finding in our investigation was that acute MeHg treatment in neonatal rats caused liver and renal impairment and Scc was able to prevent such effects. It appears that mechanisms related to scavenging activity of Scc could be involved with its protection effect. Key words: Methylmercury; Syzygium cumini; N-Acetyl-β-d-glucosaminidase; rat; adenosine deaminase / O metilmercúrio (MeHg) é um agente tóxico potente tanto para o sistema nervoso central como para o renal. Provoca danos nos seres humanos e em ratos, particularmente durante o estágio de desenvolvimento. Neste estudo, ratos em desenvolvimento (P2) receberam uma dose única de MeHg (10 mg/kg), por via oral e/ou duas doses do extrato aquoso de sementes de Syzygium cumini (L.) Skeels (Scc). Após dois dias (P4), foram investigados os efeitos deste tratamento no córtex cerebral, hipocampo, rim, fígado e urina. Observamos que a atividade da N-acetil-β-d-glicosaminidase (NAG) nos rins e na urina foi maior no grupo que recebeu MeHg, quando comparado com o grupo controle. Da mesma forma, os níveis de peroxidação lipídica foram maiores no fígado e rim e a atividade da adenosina deaminase (ADA) encontrou-se elevada no hipocampo, rins e fígado, nos ratos tratados com MeHg. Estes resultados indicam que o aumento da atividade da NAG e da ADA, bem como os níveis das espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), desempenham um papel importante como marcadores de nefrotoxicidade causada pelo MeHg. Assim, o achado mais relevante na nossa investigação foi a de que o tratamento agudo com MeHg em ratos neonatos pode provocar nefrotoxicidade e a administração do Scc pode reverter estes efeitos provavelmente devido as propriedades antioxidantes de Scc.

A remoção de íons Cu²+ de soluções ácidas diluídas é investigada utilizando eletrodos de Pt recobertos com polipirrol previamente reduzido (PPl) e eletrodos de carbono vítreo reticulado (CVR). O estudo tem por objetivo a redução de Cu²+ sobre ppl via reação espontânea e eletroredução a -0,40 V vs. eletrodo de calomelano saturado (ECS), e a eletroredução sobre CVR. Nestes experimentos, a concentração de íons Cu²+ remanescentes na solução é monitorada por voltametria de varredura linear ou por voltametria potenciodinâmica em um ultramicroeletrodo de platina (UME). Também o monitoramento por espectrometria de absorção atômica (EAA) foi realizado nos processos de remoção por eletrodeposição. Foi mostrado que o CVR é o material mais adequado para este fim. O cobre depositado sobre platina em meio sulfúrico exibe uma, duas ou três ondas de redissolução anódica, que correspondem respectivamente à oxidação de uma camada de cobre adsorvida sobre a platina, à oxidação de um filme fino depositado sobre a camada adsorvida e à oxidação do depósito de cobre denso que cresce sobre o filme fino. Este comportamento foi evidenciado por ciclos potenciodinâmicos impostos a um UME de disco de Pt na faixa de concentrações de Cu²+ entre 10-5 e 10-4 M em meio sulfúrico. / The removal of CU²+ ions from dilute acidic solutions is studied at Pt electrodes recovered with electrically neutral polypyrrole and at reticulated vitreous carbon electrodes, in the presence of dissolved oxygen. The aim is to remove Cu²+ ions by reduction on neutra I polypyrrole both through the spontaneous reaction and by its electroreduction at -0.40 V vs. a saturated calomel electrode, and by electroreduction on reticulated vitreous carbono In these experiments the concentration of the Cu²+ ions remaining in the solution is monitored by linear scan voltammetry or by potentiodynamic voltammetry at a Pt ultramicroelectrode. Monitoring of Cu²+ ions by atomic absorption spectrometry was also performed in the electroreduction processes at neutral polypyrrole and reticulated vitreous carbono It has been shown that the best efficiency results were found for reticulated vitreous carbono Copper electrodeposited on Pt in sulphuric medium may exhibit one, two or three anodic stripping waves, which correspond respectively to the oxidation of a bulk copper deposit, a thin copper film and a copper monolayer adsorbed on pt. This behaviour has been evidenced by potentiodynamic cycles imposed to a Pt disk ultramicroelectrode in the 10-5 to 10-4 M Cu²+ concentration range in sulfuric media.

Orientador: Antonio Tallarico Vicente Adorno / Resumo: Neste trabalho, foi feito um estudo da cinética de precipitação da fase rica em prata, na liga Cu-7%Al-4%Ag, em peso, utilizando-se o modelo cinético isotérmico de Johnson-Mehl-Avrami e os modelos cinéticos nãoisotérmicos de Kissinger e Ozawa. A reação de precipitação da fase rica em prata foi acompanhada por medidas de variação da microdureza da liga com a temperatura de têmpera e o tempo de envelhecimento, e também por medidas de dilatometria. As fases presentes nas diversas temperaturas e tempos considerados, foram identificadas e caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura, análise por dispersão de energias de raios X e por difratometria de raios X. Os resultados obtidos indicaram que a formação dos precipitados ricos em prata corresponde a um processo controlado por difusão da prata nos contornos de grão da matriz, no intervalo de temperaturas de 400 a 600 oC. O cálculo da energia de ativação para a formação dos precipitados, utilizando-se a equação de Johnson-Mehl-Avrami, forneceu um valor bastante próximo daquele encontrado na literatura, confirmando que o processo é controlado pela difusão da prata. O valor da energia de ativação para o crescimento dos precipitados ricos em Ag, calculado a partir de um método que considera o inverso do tempo necessário para o precipitado atingir seu tamanho máximo como proporcional à taxa de crescimento, ficou próximo daquele obtido utilizando-se a equação de Johnson-Mehl-Avrami, indicando que esse método pode ser utilizado para o cálculo da energia de ativação do processo cinético. Os valores da energia de ativação associados ao processo de precipitação de Ag, obtidos por métodos não isotérmicos, ficaram razoavelmente próximos daqueles encontrados na literatura e os valores assim obtidos associados à solubilização de Ag foram maiores do que aqueles encontrados na literatura...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the Ag-rich phase precipitation kinetics in the Cu-7wt.%Al-4wt.%Ag alloy, was studied using the Johnson-Mehl-Avrami isothermal kinetic model and the Kissinger and Ozawa non-isothermal kinetic models. The Ag-rich phase precipitation reaction was followed by microhardness changes measurements with quenching temperature and with aging time, and also by dilatometric measurements. The identification and characterization of the phases present at the considered temperatures and times were made by optical and scanning electronic microscopy, energy dispersive X-ray analysis and X-ray diffractometry. The results showed that the Ag-rich precipitates formation corresponds to a diffusion controlled process at the matrix grain boundaries, in the temperatures range from 400 to 600 oC. The activation energy value for the precipitates formation, calculated using the Johnson-Mehl-Avrami equation, is close to that found in the literature, thus confirming that the process is diffusion controlled. The activation energy value for the growing of Ag-rich precipitates, obtained considering that the inverse of the time to reach the precipitates maximum size is proportional to the growing rate, is close to that found using the Johnson-Mehl-Avrami equation, indicating that this method is useful to evaluate the activation energy for the kinetic process. The activation energy values obtained by non-isothermal methods and associated to the precipitation process were very close to those found in the literature, and the values associated to Ag dissolution were greater than those reported in the literature. This discrepancy may be associated to the presence of Al, and the Al-Ag interaction may be disturbing the diffusion process. / Mestre

A remoção de íons Cu²+ de soluções ácidas diluídas é investigada utilizando eletrodos de Pt recobertos com polipirrol previamente reduzido (PPl) e eletrodos de carbono vítreo reticulado (CVR). O estudo tem por objetivo a redução de Cu²+ sobre ppl via reação espontânea e eletroredução a -0,40 V vs. eletrodo de calomelano saturado (ECS), e a eletroredução sobre CVR. Nestes experimentos, a concentração de íons Cu²+ remanescentes na solução é monitorada por voltametria de varredura linear ou por voltametria potenciodinâmica em um ultramicroeletrodo de platina (UME). Também o monitoramento por espectrometria de absorção atômica (EAA) foi realizado nos processos de remoção por eletrodeposição. Foi mostrado que o CVR é o material mais adequado para este fim. O cobre depositado sobre platina em meio sulfúrico exibe uma, duas ou três ondas de redissolução anódica, que correspondem respectivamente à oxidação de uma camada de cobre adsorvida sobre a platina, à oxidação de um filme fino depositado sobre a camada adsorvida e à oxidação do depósito de cobre denso que cresce sobre o filme fino. Este comportamento foi evidenciado por ciclos potenciodinâmicos impostos a um UME de disco de Pt na faixa de concentrações de Cu²+ entre 10-5 e 10-4 M em meio sulfúrico. / The removal of CU²+ ions from dilute acidic solutions is studied at Pt electrodes recovered with electrically neutral polypyrrole and at reticulated vitreous carbon electrodes, in the presence of dissolved oxygen. The aim is to remove Cu²+ ions by reduction on neutra I polypyrrole both through the spontaneous reaction and by its electroreduction at -0.40 V vs. a saturated calomel electrode, and by electroreduction on reticulated vitreous carbono In these experiments the concentration of the Cu²+ ions remaining in the solution is monitored by linear scan voltammetry or by potentiodynamic voltammetry at a Pt ultramicroelectrode. Monitoring of Cu²+ ions by atomic absorption spectrometry was also performed in the electroreduction processes at neutral polypyrrole and reticulated vitreous carbono It has been shown that the best efficiency results were found for reticulated vitreous carbono Copper electrodeposited on Pt in sulphuric medium may exhibit one, two or three anodic stripping waves, which correspond respectively to the oxidation of a bulk copper deposit, a thin copper film and a copper monolayer adsorbed on pt. This behaviour has been evidenced by potentiodynamic cycles imposed to a Pt disk ultramicroelectrode in the 10-5 to 10-4 M Cu²+ concentration range in sulfuric media.

Orientadores: Roberto Perez Xavier, Carlos Roberto de Souza Filho, Lena Virginia Soares Monteiro / Tese (doutorado) -Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T19:03:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_EmersondeResende_D.pdf: 11938678 bytes, checksum: fdc3794a3948e2508d41b33690dcf01d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O depósito de óxido de ferro-cobre-ouro de Sossego na Província Mineral de Carajás (PMC), região norte do Brasil, consiste de três corpos de minério principais, denominados Sossego-Curral, Sequeirinho-Baiano e Pista, envolvidos por zonas de alteração hidrotermal sódica, sódico-cálcica, potássica, clorítica e hidrolítica. Essas zonas de alteração hidrotermal mostram diferentes graus de desenvolvimento em cada corpo de minério. Os estágios iniciais de alteração foram controlados pelo fluxo de fluido em zonas de cisalhamento regionais, enquanto a mineralização cupro-aurífera corresponde a uma fase tardia e se formou em um ambiente estrutural rúptil. Salmouras hipersalinas, quentes (> 500 oC) e compostas essencialmente por NaCl-CaCl2-H2O podem estar associadas com o desenvolvimento inicial do sistema hidrotermal Sossego. As brechas sulfetadas Sequeirinho e Sossego mostram um enriquecimento em Cu-Fe-Au-(Ag)- Ni-Co-Se-Y-V-P-La-Ce e baixo conteúdo de Ti, semelhante a outros depósitos de óxido de Fe-Cu-Au em Carajás e em termos mundiais. O alto conteúdo de Ni, Co, Se, V e Pd, especialmente no corpo Sequeirinho, possivelmente é decorrente da lixiviação de metais a partir de fontes como o gabro, que tem relação espacial com os corpos de magnetitito e as zonas mineralizadas, e lente de rochas metaultramáficas do Supergrupo Itacaiúnas. Os processos de interação fluido-rocha devem ter resultado em significativa lixiviação de metais da seqüência de rochas hospedeiras, que foi acentuado por fluidos hidrotermais inicialmente de alta temperatura (>500 oC) e alto conteúdo de cloreto no sistema hidrotermal Sossego, movido pelo calor dos vários episódios de intrusões registrados na PMC. As inclusões fluidas de amostras dos estágios finais da evolução do sistema hidrotermal Sossego, indicam a participação de (1) salmouras hipersalinas; (2) salmouras salinas, de baixa temperatura (~150 oC) e ricos em CaCl2; e (3) fluidos de baixa salinidade e baixa temperatura (< 250 oC) e compostos por NaCl-H2O, representativos, respectivamente dos estágios inicial, principal e final da mineralização de Cu-Au. As salmouras salinas ricas em CaCl2 poderiam refletir uma evolução contínua a partir de um fluido hipersalino magmático ou envolver fluidos bacinais de baixa temperatura, incluindo um componente derivado de evaporitos. Os fluidos portadores de NaCl e de baixa salinidade predominam nos estágios finais do evento mineralizante e podem representar o influxo de fluidos meteóricos. A transição para um regime estrutural dominantemente rúptil e o resfriamento do sistema favorecem o influxo desses fluidos meteóricos oxidados. A mistura de fluidos pode ter sido o mecanismo principal que desencadeou a precipitação da maior parte do Cu e Au nos diferentes corpos de minério do depósito de Sossego. / Abstract: The Sossego iron oxide-copper-gold deposit in the Carajás Mineral Province (CMP), northern Brazil, consists of three main orebodies, named Sossego-Curral, Sequeirinho-Baiano and Pista, enveloped by sodic, sodic-calcic, potassic, chloritic, and hydrolithic hydrothermal alteration zones. These alteration zones display different degrees of development in these orebodies. The early alteration stages were controlled by fluid-flow in large-scale regional shear zones, whereas bulk copper-gold mineralization was late and formed in a brittle structural environment. Hypersaline NaCl-CaCl2-H2O hot (>500 oC) brines could be associated with the initial development of the hydrothermal system. Sequeirinho and Sossego sulfide ore breccias are marked by enrichment in Cu-Fe-Au-(Ag)-Ni-Co-Se-Y-V-P-La-Ce and low contents of Ti, which also occur in other IOCG deposits of CMP and worldwide IOCG deposits. The high contents of Ni, Co, Se, V and Pd, particularly in Sequeirinho orebody, possibly were originated by metal leaching from sources such as intrusive gabbro, which have spatial relationship with massive magnetite bodies and mineralized zones, and metaultramafic lenses of Itacaiúnas Supergroup. Fluid-rock interaction process might have resulted in significant metal leaching from host sequences, enhanced by early high temperature (>500 oC) and high chloride concentrations of hydrothermal fluids in the extensive Sossego hydrothermal system driven by heat from several intrusive episodes recorded in the CMP. Fluid inclusions of the samples from the final stages of evolution of the Sossego hydrothermal system in brittle conditions, indicated participation of hot hypersaline brines, low temperature (~150 oC) CaCl2-rich saline brines and low-temperature (<250 oC) low salinity NaCl-H2O fluids in early, main and late mineralization stages. The CaCl2-rich saline brines could reflect continuum evolution from magmatic hypersaline fluids or involve low temperature basinal, including evaporite-derived fluids. Low salinity, NaCl-bearing fluids, predominates in late stages and reflect channelized influx of meteoric fluids. The transition to a dominantly brittle structural regime and cooling of the system favors the influx of these oxidized meteoric-derived fluids. Fluid mixing could have represented a major influence on ore precipitation in different orebodies from the Sossego IOCG deposit and could have had fundamental importance to trigger the bulk of copper deposition. / Doutorado / Metalogenese / Doutor em Ciências

Orientadores: Lena Virgínia Soares Monteiro, Roberto Perez Xavier / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-25T01:47:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_GustavoHenriqueCoelhode_M.pdf: 5898704 bytes, checksum: 9979e7e61290df2fb3d52d7c2beef5b2 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O depósito Salobo, de classe mundial, representa o maior e mais importante depósito de óxido de ferro-cobre-ouro (IOCG) da Província Carajás. O depósito é hospedado por rochas gnáissicas fortemente modificadas por processos de alteração hidrotermal espacialmente relacionados à Zona de Cisalhamento Cinzento. Idades U-Pb SHRIMP IIe em zircão obtidas nos gnaisses pemitem correlacioná-los aos granitoides sin-tectônicos da Suíte Igarapé Gelado (2.763 ± 4,4 Ma; MSWD = 1,7). Adicionalmente, idades U-Pb SHRIMP IIe em zircão de 2.950 ± 25 Ma (MSWD = 5,9) e 2.857 ± 6,7 Ma (MSWD = 0,001) foram atribuídas à cristalização dos protólitos e metamorfismo, respectivamente, de gnaisses do Complexo Xingu, que ocorrem como lascas tectonicamente imbricadas aos granitoides sin-tectônicos no depósito Salobo. Intensa alteração hidrotermal sobre as rochas gnáissicas hospeiras formou rochas ricas em hastingsita-actinolita, grunerita-almadina-biotita-(turmalina) e magnetita com bornita e calcocita disseminadas.O sistema hidrotermal evoluiu de alteração sódica-cálcica (hastingsita-actinolita) inicial seguido por estágio de enriquecimento em ferro (grunerita-almandina-faialita) e formação de turmalina. Alteração potássica com biotita subsequente foi acompanhada pela formação de magnetita, cogenética à precipitação do minério. O minério é constituído principalmente por bornita, calcocita, magnetita e quantidades menores de calcopirita, e ouro, além de exibir significativos conteúdos de Co, Ni, As, Ag, Mo e ETR. Alteração hidrotermal pós-mineralização (alteração potássica com feldspato potássico, alteração propilítica, e formação de hematita) também foi reconhecida espacialmente associada à colocação do granito Old Salobo (U-Pb SHRIMP IIe em zircão; 2.547 ± 5,3 Ma; MSWD = 0,92), sobrepondo-se à alteração hidrotermal e mineralização relacionada ao sistema IOCG. Adicionalmente, os dados geocronológicos e a sequência de alteração hidrotermal parecem evidenciar que a mineralização é mais antiga que a colocação do granito Old Salobo e não possui relação genética com o mesmo. O depósito Salobo, entretanto, foi submetido a uma complexa evolução com possível mineralização IOCG em ca. 2,7 Ga e remobilização do minério em ca. 2,57 Ga e durante o Paleoproterozoico / Abstract: The giant Salobo deposit represents the largest iron oxide-copper-gold deposit (IOCG) in the Carajás Province. The deposit is hosted by gneisses of the Igarapé Gelado suite (2,763 ± 4.4 Ma; MSWD = 1,7) and of the Xingu Complex. The latter has SHRIMP IIe U-Pb zircon ages of 2,950 ± 25 Ma (MSWD = 5,9) and 2,857 ± 6.7 Ma (MSWD = 0,001), attributed to igneous crystallization and metamorphism. Gneissic rocks underwent strong hydrothermal alteration within the Cinzento Shear Zone, resulting in hastingsite-actinolite-, grunerite-almadine-biotite-(tourmaline)- and magnetite-rich rocks with disseminated bornite and chalcocite. The hydrothermal system evolved from early sodic-calcic (hastingsite-actinolite) alteration followed by a stage of iron-enrichment (grunerite-almandine-fayalite) and tourmaline formation. Subsequent potassic alteration I with biotite was superposed by magnetite formation, coeval with ore precipitation. Ore minerals include mainly bornite, chalcocite, magnetite and minor chalcopyrite and gold, with significant enrichment in Co, Ni, As, Ag, Mo, and REE. Post-ore alteration (potassic alteration II with K feldspar, propylitic alteration, and hematite formation) was spatially related with the emplacement of the Old Salobo Granite at 2,547 ± 5.3 Ma (MSWD = 0.92), and overprints the IOCG hydrothermal alteration and mineralization. Moreover, the geochronological data and the sequence of hydrothermal alteration may evidence the mineralization is older than the emplacement of the Old Salobo Granite and has no genetic relationship with its emplacement. The Salobo deposit, however, may have undergone a complex evolution with possible IOCG mineralization at ca. 2.7 Ga and ore remobilization at ca. 2.57 Ga and during Paleoproterozoic, similarly to the IOCG deposits in the Southern Copper Belt / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Orientadores: Lena Virginía Soares Monteiro, Roberto Perez Xavier / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-23T01:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreto_CarolinaPenteadoNatividade_D.pdf: 13805186 bytes, checksum: 31ff869acc3883e50095008070e1e739 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O Cinturão Sul do Cobre, Província Carajás, hospeda diversos depósitos de óxido de ferro-cobre-ouro (iron oxide-copper-gold ou IOCG), tais como Sossego (corpos Sequeirinho-Pista-Baiano e Sossego- Curral), Cristalino, Alvo 118, Bacuri, Bacaba, Castanha, Visconde e Jatobá, que estão localizados ao longo de uma zona de cisalhamento com direção WNW-ESSE, no contato sul entre a Bacia Carajás e as rochas do embasamento. Mapeamento geológico aliado a estudos geocronológicos (U-Pb SHRIMP IIe e LA-ICPMS) permitiram a caracterização dos litotipos hospedeiros de depósitos IOCG na porção centrooeste do Cinturão Sul do Cobre, incluindo: (1) unidades neoarqueanas de 2,74 Ga (Pórfiro Castanha, granito granofírico Sossego e intrusivas máficas); (2) unidades mesoarqueanas entre 2,87 Ga a 2,84 Ga (Tonalito Campina Verde, Trondhjemito Rio Verde e Granito Serra Dourada); (3) rochas metavulcânicas félsicas de 2,97 Ga associadas às lentes de rochas metaultramáficas; (4) rochas graníticas mesoarqueanas de 3,0 Ga (Tonalito Bacaba e Granito Sequeirinho). Alteração hidrotermal que afeta essas rochas consiste em alteração sódica regional (albita, escapolita e óxidos de ferro), sódico-cálcica (albita-actinolita), potássica (feldspato potássico-biotita), clorítica (clorita) e hidrolítica (sericita-muscovita-hematitaquartzo), silicificação e formação de epidoto-calcita-clorita. Os depósitos IOCG, entretanto, exibem variações dos padrões de distribuição das zonas de alteração hidrotermal, apontando para níveis crustais distintos de instalação dos sistemas hidrotermais, com formação de corpos de magnetita maciça e actinolititos em depósitos mais profundos (corpos Sequeirinho-Pista-Baiano e depósito Castanha) e zonas de alteração clorítica e hidrolítica nos mais rasos (corpos Sossego-Curral e depósito Alvo 118). Datação de cristais de monazita hidrotermal (U-Pb LA-MC-ICPMS) e molibdenita (Re-Os NTIMS) dos corpos Sequeirinho e Pista, e dos depósitos Bacuri e Bacaba, forneceram idades entre 2,71 a 2,68 Ga, enquanto que monazita hidrotermal dos corpos Sossego e Curral resultaram em idades entre 1,90 a 1,88 Ga. Adicionalmente, cristais de molibdenita do depósito Bacuri e de monazita do depósito Bacaba indicaram idades em 2,76 Ga e 2,05 Ga, respectivamente. Esses dados sugerem que múltiplos eventos hidrotermais neoarqueanos e paleoproterozóicos foram responsáveis pela alteração hidrotermal e mineralização cuprífera no Cinturão Sul do Cobre. O desenvolvimento de sistemas hidrotermais IOCG profundos (Sequeirinho-Pista, Bacaba, Bacuri, Visconde e Castanha) no Neoarqueano (2,71-2,68 Ga), associados a extensas zonas de escapolita, foi relacionado a reativações das zonas de cisalhamento em função da inversão tectônica da Bacia Carajás. No Orosiriano (1,9-1,87 Ga), a instalação de sistema(s) hidrotermal(is) IOCG em níveis crustais mais rasos resultou na formação de novos depósitos (Alvo 118) e corpos de minério (Sossego-Curral), possivelmente relacionados às fontes de calor devido à colocação dos granitos do tipo-A da província. Esse evento teria resultado em (re)mobilização do minério e sobreposição de estágios hidrotermais, tal como o desenvolvimento de alteração hidrolítica sobre alteração escapolítica preexistente. Assim, o Cinturão Sul do Cobre apresenta um notável registro de recorrência de eventos hidrotermais ao longo do tempo geológico, responsável pela formação de depósitos IOCG de classe mundial / Abstract: The Southern Copper Belt, Carajás Province, hosts several iron oxide-copper-gold (IOCG) deposits, including the Sossego (Sequeirinho-Pista-Baiano and Sossego-Curral orebodies), Cristalino, Alvo 118, Bacuri, Bacaba, Castanha, Visconde, and Jatobá deposits. These deposits are situated within a WNW-ESE shear zone in the southern contact between the Carajás Basin and basement rocks. Geological mapping combined with geochronological studies (U-Pb SHRIMP IIe and LA-ICPMS) allowed the characterization of the host rocks of the IOCG deposits in the central-west part of the Southern Copper Belt, which include: (1) 2.74 Ga Neoarchean units (Castanha Porphyry, Sossego granophyric granite and mafic intrusive rocks); (2) 2.87-2.84 Ga Mesoarchean units (Campina Verde Tonalite, Rio Verde Trondhjemite and the Serra Dourada Granite); (3) 2.97 Ga felsic metavolcanic rocks associated with metaultramafic lenses; (4) 3,0 Ga Mesoarchean granitic rocks (Bacaba Tonalite and Sequeirinho Granite). Hydrothermal alteration that affects these rocks consist in regional sodic (albite, scapolite and iron oxides), sodic-calcic (albite-actinolite), potassic (potassium feldspar and biotite), chlorite, and hydrolytic (sericite-muscovitehematite- quartz) alterations, silicification, and epidote-calcite-chlorite formation. However, the IOCG deposits display variations in the distribution of the hydrothermal alteration zones, pointing to distinct crustal levels in which the deposits were installed. Massive magnetite-rich and actinolite-rich bodies are recognized in deeper-emplaced deposits (Sequeirinho-Pista-Baiano orebodies and Castanha deposit), while chlorite and hydrolytic alteration zones are identified in shallower-emplaced deposits (Sossego- Curral orebodies and Alvo 118 deposit). Dating of hydrothermal monazite (U-Pb LA-MC-ICPMS) and molybdenite (Re-Os NTIMS) from the Sequeirinho and Pista orebodies and the Bacuri and Bacaba deposits rendered ages of ca. 2.71 to 2.68 Ga, whilst hydrothermal monazite from the Sossego and Curral orebodies yielded ages of ca. 1.90 to 1.87 Ga. Additionally, molybdenite crystals from Bacuri and monazite from Bacaba provided the ages of 2.76 Ga and 2.05 Ga, respectively. These data suggest that multiple discrete Neoarchean and Paleoproterozoic hydrothermal events were responsible for hydrothermal alteration and ore formation at the Southern Copper Belt. The development of deep IOCG hydrothermal systems (Sequeirinho-Pista, Bacaba, Bacuri, Visconde, and Castanha) at the Neoarchean (2.71-2.68 Ga), related to extensive scapolite-rich zones, was linked to the reactivation of shear zones due to the tectonic inversion of the Carajás basin. In the Orosinian (1.90-1.87 Ga), the establishment of IOCG hydrothermal system(s) in shallower crustal levels resulted in the formation of new deposits (Alvo 118) and orebodies (Sossego-Curral). This event was possibly associated with heat sources due to the emplacement of A-type granites at the province. This event would have caused ore re (mobilization) and overprint of hydrothermal alteration zones, with the formation of hydrolytic alteration over previously formed scapolite-rich zones. Therefore, the Southern Copper Belt presents an excellent example of recurrence of hydrothermal systems along the geological time, responsible for the genesis of world-class IOCG deposits / Doutorado / Geologia e Recursos Naturais / Doutora em Ciências

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