Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-27T16:14:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_DinamicaVegetacaoRegiao.pdf: 2043474 bytes, checksum: 2c51de3b6837ddfcb23c23a285297bb9 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-02-27T17:04:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_DinamicaVegetacaoRegiao.pdf: 2043474 bytes, checksum: 2c51de3b6837ddfcb23c23a285297bb9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-27T17:04:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_DinamicaVegetacaoRegiao.pdf: 2043474 bytes, checksum: 2c51de3b6837ddfcb23c23a285297bb9 (MD5) Previous issue date: 2013 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A dinâmica da vegetação oeste da Amazônia durante os últimos 42000 anos AP foi estudada por pólen, fácies sedimentares, datação por 14C, δ13C e C/N. Dois testemunhos foram coletados, o primeiro próximo da cidade de Humaitá no sul do Estado do Amazonas e o segundo nas proximidades de Porto velho, norte de Rondônia. Os pontos de amostragem estão localizados em uma região coberta por campos naturais e vegetação de floresta tropical, respectivamente. Os sedimentos depositados são predominantemente compostos por areia compacta, lama e areia com estratificação heterolítica, lama laminada e compacta representando sedimentos acumulados em um canal ativo, planície aluvial e lago em ferradura representando os ambientes sedimentares. Nessa configuração, as condições subaquáticas são desenvolvidas em um ambiente de baixa energia, favorecendo localmente a preservação da comunidade de grãos de pólen de vegetação herbácea e de floresta glacial representado principalmente por Alnus, Drymis, Hedyosmum, Podocarpus e Weinmannia com ocorrência entre > 42.033 – 43.168 cal anos AP e 34.804 – 35.584 cal anos AP. A vegetação arbórea e herbácea formam um ecótono que persiste do Holoceno Inferior ao Médio, enquanto a assembleia de vegetação adaptada ao frio se extingue. Os resultados desse trabalho sugerem a presença de uma significativa população de plantas de origem glacial nas planícies baixas do leste da Amazônia antes do Máximo Glacial Pleistocênico, as quais, na atualidade estão restritas aos Andes (2000-3000 m), sugerindo que nesse intervalo de tempo podem ter ocorrido temperaturas com valores inferiores aos que foram propostos para essa região. / Vegetation dynamics of Western Amazonia during the past 42000 cal yr BP was studied by pollen, sedimentary facies, 14C dating δ13C and C/N. Two sediment cores were sampled from Humaitá in southern Amazonas state, and Porto Velho, northern Rondônia. These sites, located in western Brazilian Amazonia, are covered by grassland and tropical rainforest vegetation, respectively. The sedimentary deposits are predominantly composed of massive sand, heterolithic mud/sand, and laminated or massive mud representative of sediment accumulation in floodplain, active channel, abandoned channel, and oxbow lake sedimentary environments. In these settings, reducing and low energy subaqueous conditions were developed, locally favoring preservation of a pollen community of herbaceous vegetation and glacial forest represented mainly by Alnus, Drymis, Hedyosmum, Podocarpus, and Weinmannia trees at least between > 42,033 – 43,168 cal yr BP and <34,804 – 35,584 cal yr BP. The herbaceous and arboreal vegetation ecotone persisted from the early to mid-Holocene, whilst the cold pollen assemblage became extinct. In this work, we record a significant plant population, at present restricted to Andean areas located at altitudes higher than 2000 - 3000 m, in areas of the Amazonia lowland toward the onset of the Last Glacial Maximum. This suggests that this time interval might have seen temperatures lower than previously proposed for this region.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-27T20:08:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_OrganofilizacaoMgbentonitaBacia.pdf: 1714772 bytes, checksum: 7c5e0ddc8cbfadef0297db3dc0a9b7f7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-03-02T16:00:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_OrganofilizacaoMgbentonitaBacia.pdf: 1714772 bytes, checksum: 7c5e0ddc8cbfadef0297db3dc0a9b7f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-02T16:00:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_OrganofilizacaoMgbentonitaBacia.pdf: 1714772 bytes, checksum: 7c5e0ddc8cbfadef0297db3dc0a9b7f7 (MD5) Previous issue date: 2014 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Bentonitas são argilas que tem como seu principal constituinte argilominerais do grupo da esmectita, predominantemente montmorillonita. De acordo com o cátion predominante no espaço intercamada da esmectita, a bentonita pode ser classificada como sódica, cálcica ou magnesiana. Essas argilas possuem vasta aplicação industrial, como fluidos de perfuração, pelotização, moldes de fundição, dentre outros. Para algumas aplicações mais específicas e que agregam maior valor ao produto final, como na síntese de nanocompósitos polímero/argila, faz-se necessário à intercalação de íons orgânicos na intercamada do argilomineral. No Brasil, a produção industrial de argilas organofílicas é pequena e voltada para os mercados de tintas, graxas e resinas de poliéster. Empresas do setor de bentonitas, que ainda não estão produzindo esse tipo de material, vêm mostrando crescente interesse nesta aplicação. Dentro desse contexto, este trabalho buscou avaliar o potencial da Bentonita Formosa, uma Mg-bentonita recentemente descrita e relativamente abundante no nordeste do Brasil, na produção de argilas organofílicas e sua aplicação em síntese de nanocompósitos polímero/argila. Para isso, foram realizadas sínteses variando a concentração dos íons surfactantes hexadeciltrimetilamônio (HDTMA+) e dodeciltrimetilamônio (DTMA+) em 0,7, 1,0 e 1,5 vezes o valor de CEC, com tempo de reação de 12 horas e variação de temperatura de 25 ºC e 80 ºC. A Mg-Bentonita in natura e ativada com carbonato de sódio foi utilizada como material de partida. Tanto o material de partida como as argilas organofílicas obtidas foram caracterizadas por DRX, DTA/TG e IV. As argilas que apresentaram melhores resultados de intercalação foram utilizadas nas proporções de 1%, 3% e 10% para a síntese de nanocompósitos poli(metacrilato de metila) (PMMA)/argila. As análises de DRX confirmaram a intercalação dos íons orgânicos no espaço intercamada da Mg-esmectita com e sem ativação. Com os resultados de IV foi possível observar que a razão de confôrmeros gauche/trans diminui com o aumento do espaçamento basal. Os resultados de DTA/TG confirmaram a estabilidade térmica das argilas organofílicas à temperatura máxima de 200 °C, o que possibilita a utilização desse material em síntese de nanocompósitos polímero/argila obtidos por processo de fusão. A análise de DRX confirmou a intercalação do PMMA no espaço intercamada da Mg-esmectita em todos os nanocompósitos produzidos. Com as análises de DSC foi possível observar o aumento da temperatura de transição vítrea para todos os nanocompósitos, quando comparados com PMMA puro. Com isso, é possível concluir que a Mg-Bentonita pode ser intercalada com íons alquilamônio, sem a necessidade prévia de ativação sódica, formando argilas organofílicas, assim como sua utilização em síntese de nanocompósitos. Essa possibilidade de utilização da Mg-bentonita in natura pode representar uma importante diferença em termos de custos de processo, na comparação com as bentonitas cálcicas existentes no Brasil, ou mesmo as importadas, que precisam ser ativadas durante o beneficiamento. Finalmente, acredita-se que a pesquisa deve avançar com a avaliação das propriedades mecânicas dos nanocompósitos produzidos neste trabalho, visando as diferentes possibilidades de aplicações desses materiais. / Bentonites are clays whose main constituent is a clay mineral of the smectite group, mainly montmorillonite. According to the predominant cation that occupies the interlayer space of the smectite, they can be classified as sodium-, calcium- or magnesian-bentonites. Such clays have wide industrial applications, such as: drilling fluids, pelletizing, foundry molds, among others. For some specific applications that add greater value to the final product, as in the synthesis of polymer/clay nanocomposites, it is necessary to intercalate organic ions in the interlayer of the clay mineral. In Brazil, industrial production of organoclays is small and geared towards the markets of paints, greases and polyester resins. Most companies that exploit bentonites for the traditional uses and do not produce this type of material are showing increasing interest in this new kind of application. In this context, this study aimed to evaluate the potential of the Formosa Bentonite in the production of organoclays and its application in the synthesis of polymer/clay nanocomposites. Formosa is a Mg-bentonite recently described and relatively abundant in northeastern Brazil. For this purpose, synthesis experiments were carried out by varying the concentration of two surfactants: hexadecyltrimethylammonium ions (HDTMA+) and dodecyltrimethylammonium (DTMA+), in the concentrations 0.7, 1.0 and 1.5 times the value of CEC, with reaction time of 12 hours and temperature variation of 25 ºC and 80 ºC. The Mg-bentonite was used as starting material both in natura and activated with sodium carbonate. Both the starting material and the organoclays obtained were characterized by XRD, DTA/TG and FTIR. The clays that exhibited better intercalation results were used in the proportions of 1%, 3% and 10% for further synthesis of the polymer (PMMA)/clay nanocomposites. The XRD results confirmed the intercalation of organic ions in the interlayer space of the Mg-smectite, for both in natura and activated samples. According to FTIR results, it was observed that the ratio of gauche/trans conformers decreases with the increasing of basal spacing. The results of DTA/TG confirm the thermal stability of organoclays at a maximum temperature of 200 °C, allowing the use of such material in the synthesis of polymer/clay nanocomposites obtained by the fusion process. XRD patterns confirmed the intercalation of PMMA in the interlayer space of the Mgsmectite for all nanocomposites produced. With the DSC analysis, it was possible to observe the increase in glass transition temperature for all nanocomposites in comparison with pure PMMA. Thus, it is possible to conclude that the Mg-bentonite can be intercalated with alkylammonium ions, without previous sodium activation, forming organoclays, as well as their use in the synthesis of nanocomposites. This possibility of using natural (non-activated) Mg-bentonite may represent an important difference in terms of process costs, in comparison with existing Ca-bentonites in Brazil, or even the imported, that need to be activated during beneficiation. Finally, one believes that the research should proceed with the evaluation of mechanical properties of the nanocomposites produced in this work, aiming future possibilities of application for such materials.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-03-02T17:09:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ContribuicaoSedimentosIctiolitos.pdf: 1954314 bytes, checksum: fd0b81368c265a1e2ad60c2487c7859a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-03-04T13:30:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ContribuicaoSedimentosIctiolitos.pdf: 1954314 bytes, checksum: fd0b81368c265a1e2ad60c2487c7859a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T13:30:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ContribuicaoSedimentosIctiolitos.pdf: 1954314 bytes, checksum: fd0b81368c265a1e2ad60c2487c7859a (MD5) Previous issue date: 2014 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Sambaqui do Moa é um sítio arqueológico localizado em Itaúna, Saquarema, litoral do Estado do Rio de Janeiro. Três momentos de ocupação foram reconhecidos neste sítio: o estrato 3 na base correspondente ao início da ocupação deste sítio; o 2, intermediário, aponta para uma ocupação mais intensa, com grande concentração de carapaças de moluscos, ossos de peixes e sepultamentos humanos; e o 1, o mais superficial, relacionado à última ocupação. Para identificar as condições ambientais de desenvolvimento do Sambaqui do Moa foram coletadas amostras de sedimentos e material zooarqueológico nestes três estratos. O material zooarqueológico está representado por restos microscópicos de peixes (ictiólitos), compostos por microdentes com diferentes morfologias: caninos, incisivos e molares. Os sedimentos segundo análises por DRX são constituídos além de quartzo e caulinita, calcita, aragonita e por fluorapatita. Este último é o principal mineral do material zooarqueológico, enquanto calcita e aragonita refletem os restos de conchas contidos neles, abundantes no sítio. As análises mineralógicas foram confirmadas pelas análises químicas, em que os teores elevados de P2O5, CaO e PF (H2O, CO2), respondem pela fluorapatita, calcita e aragonita. Modificações químicas representadas pelas variações nos conteúdos de C e P nos microdentes sugerem que estes experimentaram mineralização, num processo inicial de fossilização, pósdeposição. Os dados de isótopos estáveis 13C e 15N permitiram definir a fonte de matéria orgânica do sambaqui do Moa como marinha/salobra, em que a vegetação representava-se, predominantemente, por plantas do tipo C3 de floresta tropical. As razões 87Sr/86Sr nos ictiólitos confirmam que o ambiente no entorno do sambaqui tenha sido estuarino. A morfologia dentária permitiu reconhecer cinco famílias até então não registradas para o sítio, como Labridae, Serranidae, Ariidae, Erythrinidae e Characidae, que confirmam o ambiente estuarino. A idade do sambaqui do Moa por datação radiocarbono a partir dos sedimentos mostrou perturbação no estrato 2, ocasionando a inversão das idades entre os estratos o que pode ser justificado por processos de formação e/ou mudanças dos rios que modificaram as configurações geológico-geomorfológicas da área. Outra explicação poderia ser a interferência humana, devido ao grande número de enterramentos (mais de 30), tenha perturbado a ordem dos momentos de ocupação do sambaqui do Moa, além de possíveis processos erosivos. O sambaqui do Moa se instalou, portanto, em uma área de transição marinho-estuarina. / The Moa’s shellmound is an archaeological site located in Itaúna, Saquarema coastline from the State of Rio de Janeiro. Three moments of occupation were recognized this site: stratum 3 corresponding to the beginning of the occupation of this site basis; 2, intermediate, points to a more intense occupation with great concentration of mollusks, fish bones and human burials; and 1, the most superficial, related to the last occupation. To identify the environmental conditions of development from Moa’s shellmound, sediment samples and zooarchaeological material were collected in these three strata. The zooarchaeological material is represented by microscopic fish remains (ichthyoliths), composed by microteeth with different morphologies: canines, incisors and molars. The sediments according to XRD analyzes are composed by quartz and kaolinite, calcite, aragonite and fluorapatite. The latter is the main mineral of zooarchaeological material, while calcite and aragonite reflect the remains of shells contained there, abundant in this site. The mineralogical analyses were confirmed by chemical analysis, in which high levels of P2O5, CaO and FB (H2O, CO2), account for the fluorapatite, calcite and aragonite. Chemical modifications variations of the C and P in microteeth suggest that these experienced mineralization, an initial fossilization process, post-deposition. The data of stable isotopes 13C and 15N allowed defining the source of organic matter from Moa’s shellmound as marine/brackish, where the vegetation is represented, predominantly, for C3 plants by type of rainforest. The 87Sr/86Sr ratios in ichthyoliths confirm that the environment surrounding the shellmound as estuary. The tooth morphology allowed us to recognize five families previously not recorded for the site, as Labridae, Serranidae, Ariidae, Erythrinidae and Characidae, which confirm the estuarine environment. The age of the Moa’s shellmound by radiocarbon from the sediments showed disruption of stratum 2, causing a reversal of aged strata which can be explained by processes of formation and/or changes in the rivers changed the geological and geomorphological settings area. Another explanation could be human interference, due to the large number of burials (over 30), has upset the order of the moments of occupation from Moa’s shellmound, and possible erosion. The Moa’s shellmound is therefore installed in an area of marine-estuarine transition.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-27T20:36:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_PaleoambienteDiageneseFormacao.pdf: 10478635 bytes, checksum: 9dca31cae6f6b6281651c2600dc58d13 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-03-04T14:38:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_PaleoambienteDiageneseFormacao.pdf: 10478635 bytes, checksum: 9dca31cae6f6b6281651c2600dc58d13 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T14:38:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_PaleoambienteDiageneseFormacao.pdf: 10478635 bytes, checksum: 9dca31cae6f6b6281651c2600dc58d13 (MD5) Previous issue date: 2014 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A Formação Itaituba de idade carbonífera representa a sedimentação carbonática de depósitos transgressivos do Grupo Tapajós da Bacia do Amazonas. A sucessão Itaituba é interpretada como depósitos de planície de maré mista, constituídos de calcários fossilíferos, dolomitos finos, arenitos finos a grossos e subordinadamente siltitos avermelhados, evaporitos e folhelhos negros. A análise de fácies e microfácies do testemunho de sondagem da região de Uruará, Estado do Pará, permitiu individualizar dezenove fácies agrupadas em cinco associações: planície de maré (AF1), canal de maré (AF2), laguna (AF3), barra bioclástica (AF4) e plataforma externa (AF5). AF1 é composta por arenito fino com rip-up clasts e gretas de contração, marga com grãos de quartzo e feldspato, dolomudstone laminado com grãos terrígenos e dolomito fino silicificado, com intercalação de argilito com grãos de quartzo disseminados, dolomitizado e localmente com sílica microcristalina. AF2 consiste em arenito médio a grosso com estratificação cruzada acanalada, recoberta por filmes pelíticos nos foresets, arenito muito fino a fino com acamamento wavy, siltito laminado com falhas sinsedimentares e acamamento convoluto. AF3 é constituída de siltito vermelho maciço, mudstone com fósseis, floatstone com braquiópodes e pirita disseminada e mudstone maciço com frequentes grãos de quartzo. AF4 e AF5 exibem abundantes bioclastos representados por espinhos e fragmentos de equinodermas, conchas, fragmentos e espinhos de braquiópodes, ostracodes, foraminíferos, algas vermelhas e conchas de bivalves. AF4 é formada por grainstone oolítico fossilífero e grainstone com terrígenos principalmente grãos de quartzo monocristalino e AF5 se compõe de wackestone fossilífero, wackestone com terrígenos e mudstone maciço com grãos de quartzo monocristalino. Subarcósios (AF1), arcósios (AF2) e arcósios líticos (AF2) são os tipos de arenitos da sucessão Itaituba e apresentam como principais constituintes grãos de quartzo monocristalino e policristalino, K-feldspato, plagioclásio, pirita, muscovita detrítica, fragmento de rocha pelítica, metamórfica e chert e raros bioclastos. O cimento é de calcita espática não ferrosa, óxido/hidróxido de ferro e sobrecrescimento de sílica. A porosidade é intergranular, móldica e às vezes alongada, sem permeabilidade perfazendo até 11% da rocha. Os processos diagenéticos dos arenitos são compactação física, sobrecrescimento de sílica, cimentação de calcita, formação de matriz diagenética, compactação química, substituição de grãos, autigênese de pirita, formação de óxido/hidróxido de ferro e alteração do plagioclásio. Os processos diagenéticos dos carbonatos são: micritização, neomorfismo, colomitização, fraturamento, compactação química, cimentação de calcita, dissolução secundária e autigênese de minerais. A sucessão da Formação Itaituba representa um sistema de laguna/planície de maré ligada a uma plataforma marinha carbonática. Planícies de maré desenvolveram-se nas margens das lagunas e eram periodicamente supridas por influxos de terrígenos finos (silte) que inibiam a precipitação carbonática. Barras bioclásticas eram cortadas por canais de maré (inlet) que conectavam a laguna com a plataforma rasa rica em organismos bentônicos. / The Carboniferous Itaituba Formation represents expressive retrograding carbonate sedimentation included in the sedimentary evolution of the Tapajós Group of the Amazonas basin. These carbonate consist of fossiliferous limestones, fine grained dolostones, fine to coarse grained sandstones and subordinate reddish siltstones, black shales and evaporites. Facies and microfacies analysis of drill cores from the Uruará region, State of Pará , allowed to individualize nineteen facies grouped into five facies associations : tidal plain ( FA1 ) , tidal channel ( FA2 ), lagoon ( FA3 ), bioclastic bar ( FA4 ) and outer shelf ( FA5 ). FA1 is composed of fine grained sandstone with rip-up clasts and mud cracks , marl with quartz and feldspar grains, laminated dolomudstone with fine terrigenous grains and silicified dolostone with intercalation of mudstone and disseminated quartz grains dolomitized and locally with microcrystalline quartz. FA2 consists of medium to coarse grained sandstone with trough cross-bedding and mud drapes on foresets, very fine to fine grained sandstone with wavy bedding, laminated siltstone, synsedimentary faults and convolute lamination. FA3 consists of massive red siltstone, mudstone with fossils, brachiopods and floatstone with disseminated pyrite and massive mudstone with frequent quartz grains. AF4 and AF5 exhibit abundant bioclasts represented by spines and fragments of echinoderms, shells, spines and fragments of brachiopods, ostracods, foraminifera, red algae and bilvave shells. AF4 consists of fossiliferous oolitic grainstone and grainstone with terrigenous grains, mainly monocrystalline quartz grains and the AF5 consists of fossiliferous wackestone, wackestone with terrigenous grains and massive mudstone with monocrystalline quartz grains. Subarkoses (AF1), arkoses (AF2) and lithic arkoses (AF2) predominate in the Itaituba Formation and are composed by of polycrystalline and monocrystalline quartz grains, K-feldspar, plagioclase, pyrite, detrital muscovite, mudstone, metamorphic and chert fragments and rare bioclasts. The cement is of nonferrous calcite, iron oxides/hydroxides, silica overgrowth and intergranular, moldic and sometimes elongated porosities reaching up to 11 % of the rock. The diagenetic processes in sandstone are physical compaction, quartz overgrowth, non-ferrous calcite cementation, chemical compaction, grain replacement, pyrite autigenesis, formation of iron oxides/hydroxides and alteration of plagioclase. The diagenetic processes in carbonates are: micritization, neomorphism, dolomitization, fracturing, chemical compaction, calcite cementation, secondary dissolution and mineral autigenesis. The Itaituba succession is interpreted as a lagoon/tidal flat system linked to the marine carbonate platform. Tidal flats developed on the margins of the lagoons were periodically supplied by fine (silt) terrigenous influxes that inhibited the carbonate precipitation. Bioclastic bars were cut by tidal channels (inlet) connected the lagoon with the shallow platform rich in benthic organisms.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-13T14:53:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_GeologiaSetorNordeste.pdf: 456882075 bytes, checksum: daa2c4b89c12ad343a1d7f2842a14075 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-14T12:20:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_GeologiaSetorNordeste.pdf: 456882075 bytes, checksum: daa2c4b89c12ad343a1d7f2842a14075 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-14T12:20:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_GeologiaSetorNordeste.pdf: 456882075 bytes, checksum: daa2c4b89c12ad343a1d7f2842a14075 (MD5) Previous issue date: 1992-03-20 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho aborda a geologia da porção nordeste da Zona de Cisalhamento de Granja, na região noroeste do Estado do Ceará. Esta porção da zona de cisalhamento consiste de rochas dos complexos Gameleira e Granja, e do Grupo Martinópole. Estas unidades foram individualizadas através de um mapeamento geológico, petrografia, litoquímica, regime tectôtico e geocronologia. O Complexo Gameleira que ocorre na porção mais setentrional da área, fornece na imagem de radar e nas fotografias aéreas convencionais um padrão de relêvo peneplanizado. Seus tipos litológicos compreendem gnaisses kinzigíticos, granulitos ultramáficos, máficos e enderbíticos. O estudo litoquímico dessas rochas permitiu interpretá-las como de origem para e ortoderivadas. A foliação milonítica apresenta um padrão entrelaçado com resultantes na direção NE-SW, com mergulhos fortes e moderados para SE, e a lineação de estiramento com concentrações de polos em torno de N 75 E, com mergulhos que não ultrapassam 25º. As idades radiométricas obtidas através do método Rb/Sr, Rocha Total, forneceram valores de 1.915 ± 19 Ma e 1,929 ± 60 Ma. O complexo Granja domina a porção central da área e mostra um relêvo arrasado. Predominam gnaisses tonalíticos-granodioríticos, com gnaissesbtrondhemíticos e monzo-graníticos, e corpos de anfibolitos subordinados. Estas rochas provalvemente originaram-se de rochas ígneas, com tendência cálcio-alcalinas. O padrão geométrico da foliação milonítica obedece o trend regional NE-SW, com mergulhos para SE, e a lineação de estiramento com valores próximos daqueles observados no Complexo Gameleira. As idades radiométricas obtidas também através do método Rb/Sr, Rocha Total, nesses gnaisses foram de 2.402 ± 82 Ma, 1.796 ± 105 Ma, 1.791 ± 141 Ma, 1.581 ± 43 Ma e 498 ± 31 Ma O Grupo Martinópole ocorre na porção sul da área, formando serras alongadas na direção NE-SW. Encontra-se representado por quartzitos e gnaisses cálcio-silicáticos, paraderivados. A foliação milonítica S tem direção nE-SW, e mergulhos médios a fortes para SE. A idade de 2.4 Ga obtida para os gnaisses do Complexo Granja, sugere que a formação da Zona de Cisalhamento Granja foi um evento tectônico do final do Arqueano, quando rochas da crosta infrior ascenderam através de um sistema oblíquo, durante o movimento do Bloco Ceará para WSW cavalgando o bloco São Luís. As idades mais novas encontradas nas rochas dos complexos Gameleira e Granja são interpretadas como rejuvenescimentos isotópicos importantes, relacionados ao cisalhamnto, metamorfismo e fusão parcial, durante os efeitos termais do Proterozóico Inferior e Superior. / This work is about the geology of the northeast part of the Granja Shear Zone, in the northwest portion of State of Ceará, Brazil. This part of shear zone consist of rocks from Gameleira and Granja complexes, and Martinópole Group. These units were individualized from geologic mapping, petrography, lithochemistry, tectonic regime and geocronology. The Gameleira Complex is present in the northern part of area, and in conventional air photos and image of radar shows a peneplanized relief Pattern. The lithological types are represented by kizingitic gneisses and ultramaficy mafic and enderbitic granulites. From lithochemistry study these rocks can be interpreted from and orthoderived origin. The milonitic foliation shows anastomosed pattern with trend NE - SW, with strong dips to SE, and the stretching lineations concentrated in poles around N 75 E, dipping not over than 25'. Radiometric ages obtained from Rb/Sr methods, Total Rock, were 1.915±19 Ma and 1.929+60 Ma. The Granja Complex is located in the center part of the area and shows either a peneplanized relief. The main lithological type is the tonalitic-granodioritic gneisses with trondhjemitic and monzo-granitic gneisses, and amphibolite lenses with subordinated ocurrence. Probably these rocks are derived from igneous rocks with calc-alkaline trend. The geometric pattern of milonitic foliation presents the same regional trend NE - SW, dipping to SE, with stretching lineations poles concentrated near those observed in Gameleira Complex. Radiometric ages obtained from Rb/Sr methods, Total Rock, were 2.40282 Ma, i.796±105 Ma, 1.791±141 Ma, 1.581±43 Ma and 498±31 Ma. The Martinópole Group occurs in southern part of the area, as elongated hills with trend NE - SW. The lithological type are represented by quartzites and calc-silicate gneisses, of paraderivated origin. The S milonitic foliation has NE SW trend, with strong to moderate dips to SE. The isotopic age of 2.4 Ga obtained from gneisses of Granja Complex, suggest that the Granja Shear Zone formation is related to a tectonic event of the end of Archaean, when rocks from lower crust upflit to higher level through an oblique sistem during the movement of Ceará Block to WSW overridding the São Luis Block. The goungest ages from rocks of Granja Complex are interpretated as due importants isotopft resetting related to sheary metamorphism and partial melting during the Lower Proterozoic and Upper Proterozoic thermal effects.

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Dentre esses cisalhamentos destaca-se a Zona de Cisalhamento Portalegre-ZCP, com mais de 200 km de extensão e até 2 km de largura. A colocação desses granitóides foi condicionada e em grande parte controlada pelas zonas de cisalhamento. A presença constante de estruturas do tipo "brechas magmáticas" no Granitóide Umarizal sugere que o mesmo intrudiu urna crosta já fria. Para o Granitóide Tourão e tipos similares admite-se uma colocação por diapirismo seguido de baloneamento. O Granitóide Umarizal é dominado por rochas de textura grossa e de composição quartzo-monzonitica a quartzo-sienitica, com biotita, anfibólio e clinopiroxênio em proporções variáveis, acompanhados por faialita e mais raramente ortopiroxênio. O Granitóide Quixaba é de textura grossa a muito grossa, com composição dominantemente quartzo-monzodioritica e quartzo-monzonítica. Os granitóides Tourão, Caraúbas, Prado e Complexo Serra do Lima apresentam uma grande identidade entre si. São representados dominantemente por monzogranitos porfiríticos com megacristais de feldspato potássico de até 6 cm e, subordinadamente, por leuco-microgranitos. Ao Granitóide Prado associa-se urna fácies de natureza dioritica, a qual ocorre principalmente como encraves nos granitos. Geoquimicamente esses seis granitóides se agrupam em quatro grandes familias: Granitóide Quixaba, Associação Dioritica do Prado, Granitóide Umarizal e o conjunto dos granitóides Tourão, Caraúbas, Prado (fácies granítica) e Complexo Serra do Lima. Os dois primeiros apresentam baixa sílica e urna assinatura geoquímica similar à de rochas shoshoníticas plutônicas, porém são de caráter relativamente mais alcalino do que o normal para esse tipo de associação. Os demais possuem sílica intermediária a alta. O granitóide Umarizal é de afinidade alcalina com muitas características de granitos do tipo-A. Os demais granitóides mostram assinatura geoquímica similar a rochas das associações subalcalinas ácidas. Datações geocronológicas pelo método Rb-Sr em rocha total indicam que, dentre os granitóides brasilianos os granitóides Caraúbas e Prado (630 ± 23 Ma) são os mais antigos da área, seguidos pelos granitóides Tourão e o Complexo Serra do Lima (600 + 7 - 575 ± 15 Ma) e, finalmente, pelo Granitóide Umarizal (545 + 7 Ma). As razões isotópicas iniciais 87Sr/86Sr são superiores a 0,708, indicando uma fonte dominantemente crustal para os magmas desses granitóides. O Granitóide Quixaba e a associação diorítica do Prado mostram características geoquímicas de fonte mantélica. Com base na presenca de clinopiroxênio e faialita no Granitóide Umarizal e de clivo e ortopiroxênio no Granitóide Quixaba, estima-se que o inicio da cristalização desses dois granitóides deu-se em temperaturas próximas de 900 °C, sendo as pressões provavelmente da ordem de 8 a 9 kbar. As condições de fugacidade de oxigênio durante a cristalização foram relativamente baixas, sendo controladas no caso do Granitóide Umarizal pelo tampão FMQ, e possivelmente também para o caso Granitóide Quixaba. Admite-se que o magma gerador do Granitóide Umarizal seria derivado da fusão de rochas de composição mangerítica, ao passo que os magmas formadores do granitóides Tourão, Caraúbas, Prado e Complexo Serra do Lima, proviriam de uma fonte monzonítica. Cristalização fracionada foi o processo dominante na evolução dos magmas desses diversos granitóides. O Granitóide Umarizal encontra um único tipo similar descrito na Província Borborema, que é o Granito Meruoca, no Ceará, que também apresenta uma fácies com faialita, porém há diferencas significativas em termos petrográficos e geoquímicos entre ambos. Associações shoshoníticas plutônicas são descritas com freqüência no âmbito dessa província, porém composicionalmente elas são distintas do Granitóide Quixaba. Os granitóides Tourão, Caraúbas, Prado e Complexo Serra do Lima, encontram similares amplamente distribuídos na Província Borborema, constituindo-se nos tipos mais freqüentes de granitóides brasilianos. / Six major granitoid plutons were mapped in the Caraúbas-Umarizal area, in the West of Rio Grande do Norte State, Northeast Brazil. These are the Umarizal, Tourão, Caraúbas, Prado , Complexo Serra do Lima e Quixaba plutons. Excepting the Umarizal granitoid, all plutons were deformed during the Brasiliano Cycle, displaying a NE-trending foliation dipping mostly to SE. This fabric is related to the main Brasiliano tectonic episode. Brittle-ductile deformation is represented by fractures, faults and shear zones, which are common features of the area. The Portalegre shear zone (ZCP) is an prominent structure with more than 200 km long and up to 2 km wide. The emplacement of most of these granitoids was largely controlled by shear zones. The common occurrence of magmatic breccia structures in the Umarizal granitoid suggest its intrusion into relatively cool crust. Regarding the Tourão granitoid and similar plutons, it is envisaged an emplacement by diapirism followed by ballooning. The Umarizal granitoid is dominated by rocks with quartz monzonite and quartz syenite composition and coarse-grained textures, with biotite, amphibole, and clinopyroxene ± fayalite in variable proportions, and rare orthopyroxene. The Quixaba granitoid has a coarse to very coarse texture and quartz monzodiorite to quartz monzonite compositions. The Tourão, Caraúbas and Prado granitoids and the Serra do Lima complex closely resemble each other. They are dominantly represented by porphyritic monzogranites with subordinate occurrences of leuco-microgranites. The Prado granitoid has an associated diorite facies, which occurs mainly as enclaves in the granites. From the geochemical point of view these granites fali into four families: the Quixaba granitoid, the Prado diorite association, the Umarizal granitoid and the whole group of the Tourão, Caraúbas, Prado (grafite facies) and Serra do Lima complex granitoids. The first two present low silica and a geochemical signature of shoshonitic plutonic rocks, though they are more alkaline than is usual in this kind of association. The latter (Umarizal, Tourão, Caraúbas, Prado e Complexo Serra do Lima) display intermediate to high silica. The Umarizal granitoid has alkaline affnnities and several characteristics of A-type gravites. The remaining type display geochemical signature of subalkaline acid associations. Rb-Sr whole-rock dating show that the Caraúbas and Prado granitoid (630 23 Ma) are the oldest in the area, being followed by the Tourão granitoid and Serra do Lima complex (600 + 7 - 575 ± 15 Ma), and finally by the Umarizal granitoid (the youngest at 545 ± 7 Ma). Initial 87Sr/86Sr rations above 0,708 point to a dominantly crustal source for these magmas. The Quixaba granitoid and the Prado diorite association display geochemical features of a mantle source. Considering the presence of pyroxene and fayalite in the Umarizal granitoid and of clino-and orthopyroxene in the Quixaba granitoid, it is estimated that crystallization of these granitoids began at temperatures around 900 °C and pressures between 8 to 9 kbars. During crystallization, conditions of low oxygen fugacities prevailed in the near FMQ buffer. In the case of Umarizal granitoid the oxygen fugacites was controlled by the FMQ buffer and possibly also for the Quixaba one. Concerning the Umarizal granitoid, melting of rocks with mangeritic composition is assumed to generate its parent magma, while the magmas which formed the Tourão, Caraúbas, Prado (gravite facies) and Serra do Lima complex granitoids probably originated by melting of a monzonitic source. Fractional crystallization was the dominant process in the evolution of the magmas of these granitoids. The Meruoca gravite in Ceará State also displays a fayalite-bearing facies and is the only granitoid described up to now in the Borborema Province that lias analogies wíth the Umarizal grafite. Nevertheless they differ in some petrographical and geochemical aspects. Plutonic shoshonitic associations have been frequently described in this province, but they are compositionally distinct from the Quixaba granitoid. The Tourão, Caraúbas, Prado (gravite facies) and Serra do Lima complex granitoids are similar to a large number of plutons throughout the Borborema Province, representing the most common types of Brasiliano-age granitoids.

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Nas amostras de siderita foram determinados os isótopos de 13C e 18O e razões isotópicas 87Sr/86Sr. Na tentativa de datar as amostras totais e siderita da brecha carbonática, foi utilizado o método Rb/Sr. As características texturais, mineralógicas e geoquímicas observadas nas crostas superficiais e do perfil do furo 1, mostraram origem laterítica para esses materiais. A assinatura carbonatítica das crostas foi indicada pelos minerais como ilmenorutilo, Nb-rutilo, Nb-brookita, pirocloro e monazita, típicos de carbonatitos e rochas associadas e resistentes aos processos lateríticos e pelos teores elevados e anômalos de Nb, ETR, também de Ba, Mn, Th, Co, Zr, Sc, V, Mo e Be. O perfil do furo 3, que se apresentou estruturado em horizontes bem distintos, característicos de perfil laterítico, mostrou composição química-mineralógica indicativa de derivação laterítica a partir de rochas aluminosilicatadas pobres em ferro, como as encaixantes (granitos e gnaisses) de Seis Lagos. Os sedimentos da bacia Esperança mostraram que tiveram como área fonte os diferentes horizontes dos perfis lateríticos e grande contribuição orgânica vegetal e animal. Os materiais que constituiram a brecha carbonática, foram provenientes das crostas ferruginosas lateríticas dada a semelhança geoquímica entre esses materiais, a presença dos minerais resistatos da crosta ferruginosa e de minerais típicos de ambiente sedimentar-diagenético, essencialmente ferrosos como pirita e siderita. A argila carbonosa demonstrou ter como área fonte os horizontes argilosos lateríticos como aqueles do perfil do furo 3 e, que a deposição desta camada ocorreu em momento de menor subsidência da bacia Esperança, quando as crostas ferruginosas que estavam situadas em níveis mais elevados tinham sido erodidas e os horizontes argilosos estavam expostos. A camada de sapropelito indicou a instalação de um ambiente ácido redutor prolongado, dada pela sua elevada espessura, que sua constituição química-mineralógica foi contribuída também pelos lateritos, principalmente, dos horizontes argilosos, e que a formação de pirita foi a mesma daquela da brecha carbonática. A camada de argila creme-solo foi constituída também dos horizontes argilosos, como indicou sua composição química-mineralógica. Na brecha carbonática da seqüência litológica da bacia Esperança não foram encontrados minerais típicos de carbonatitos, a exceção dos resistatos (ilmenorutilo, Nb-rutilo, Nb-brokita, pirocloro e monazita) e siderita não comuns nessas rochas, mas minerais lateríticos como gibbsita e grupo da crandalita. As filiações geoquímicas encontradas entre crostas e brecha carbonática e argilas/sapropelito e horizontes argilosos lateríticos foram notáveis. O não alinhamento dos pontos analíticos no diagrama isocrônico (87Rb/86Sr vs. 87Sr/86Sr) obtidos tanto das amostras totais como de cristais de siderita da brecha carbonática não foram compatíveis com rochas homogêneas, como seriam esperados para carbonatitos, ao contrário do espesso pacote sedimentar. Os resultados mineralógicos, geoquímicos e isotópicos demonstraram que a brecha carbonática não corresponde à rocha carbonatítica, e que os sedimentos da bacia Esperança incluindo a brecha carbonática tiveram como área fonte principal os diferentes horizontes dos perfis lateríticos, onde a crosta ferruginosa foi a fonte de grande parte dos sedimentos da base da coluna (base da bacia, provavelmente) e os horizontes argilosos das camadas superiores. Isso permitiu que em toda a extensão da coluna, fosse transferida a assinatura geoquímica da fonte primária geradora dos lateritos que foram rochas carbonatiticas, e preservada nos lateritos. / The study of the mineralogical and geochemical evolution of the lateritic crusts and the overlying sediment in the structure of Seis Lagos (Amazonas State) has been based on the analyses of samples from the surface lateritic crusts and from three boreholes as well. In the chemical characterization of the examined material, it has been used both classic and spectroanalytic methods, while in the mineralogical characterization, x-ray diffraction, optical microscopy, infrared spectroscopy and thermogravimetry (DTA and DTG) have been employed. Energy dispersive system analyses (EDS) have been performed and applied to the micromorphologic study of the crusts and sediments from the Esperança Basin. In siderite samples, it has been determined 13C and 18O isotopic contents as well as the 87Sr/86Sr isotopic ratios. The Rb/Sr method has been used in an attempt to date whole samples and siderites from the carbonatic breccias. The textural, mineralogical and geochemical features observed, both in the surface crusts and in the profile of the borehole number 1, point to a lateritic origen for those materials. The carbonatitic signature of the crusts is indicated by typical minerals of carbonatites and associated rocks such as ilmenorutile, Nb-rutile, Nb-brookite, pyrochlore and monazite, which are resistant to lateritic processes; by high and anomalous contents of Nb, REE, as well as, Mn, Th, Co, Zr, Sc, V, Mo and Be. The profile of the borehole number 3 is arranged in well distinct horizons, what is characteristic of lateritic profiles, shows chemical and mineralogical compositions indicative of a lateritic derivation from aluminosilicatic iron-poor rocks, as those of the wall rocks (granites and gneisses) of Seis Lagos. The sediments of the Esperança Basin show evidence of being derived from the different horizons which make up the lateritic profiles, with a significant vegetable- and animal-derived organic contribution. The materials which constitute the carbonatic breccia are thought to be originated from lateritic ferruginous crust due to the existing geochemical similarities among them, to the presence of resistate minerais of the ferruginous crust and to the presence of essentially iron-bearing minerais, typical of sedimentary-diagenetic environment, such as pyrite and siderite. The carbonaceous clay proved to be derived from lateritic clayey horizons, as those of the profile of the borehole 3, and the deposition of this layer took place in a moment of lower subsidence rate in the Esperança Basin, when the ferruginous crust, positioned at higher levels, were being eroded and the cayey horizons were exposed. The sapropelite layer indicates, considering its large thickness, that a development of a long-lasting acid and reducing environment might have taken place; its chemical and mineralogical composition received contributions from latentes, mainly from the clayey horizons; and the pyrite formation has been the sanie of that of the carbonatic breccia. The beige-colored clay bed, as it is indicated by its chemical and mineralogical composition, was also formed by clayey-horizons material. In the carbonatic breccia of the Esperança Basin, typical caxbonatite minerals have not been found, except for the resistates (ilmenorutile, Nb-rutile, Nb-brookite, pyrochlore and monazite) and siderite, where the last one is not a common constituent of those rocks. Lateritic minerals, however, such as gibbsite and those of the crandallite group have been found. The geochemical filiation reported among crusts, carbonatic breccias, clay/sapropelite and clayey lateritic horizons is noteworthy. The nonalignment of the points plotted in isochronic diagram (87Rb/86Sr vs. "Sr/"Sr), obtained either from the whole sample or the individual siderite analyses of the carbonatic breccia are not compatible with homogenous rocks, as it would be expected for carbonatites, although they are with the thick sedimentary pile. The mineralogical, geochemical and isotopic data demonstrate that the carbonatic breccia composition does not correspond to that of the carbonatites and thus the sediments of the Esperança Basin, including the carbonatic breccia, might have had the various horizons of the lateritic profiles as their source, where the ferruginous crust might have largely been the source for the sediments of the base of column (probably the basal portion of the basin) as well as the clayey horizons of the upper beds might have been. This made possible that, along all the extension of the stratigraphic column, the geochemical signature of the carbonatitic source rock, from which the laterites were generated, was transferred to the sedimentary rocks as well as it was also preserved in the laterites.

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Foi realizado um programa de amostragem (inverno e verão), quando foram coletadas águas superficiais, sedimentos e material em suspensão, em riachos (Águas Claras, Cascabel, Pantanos, Marmato, Arguia, Chirapoto), drenagens de mina, efluentes de processo e em estações sobre o rio Cauca. Águas Claras, por ser o riacho com menor influência antropogênica, foi selecionado como riacho de referência. Foram medidos no campo a temperatura, pH, condutividade, turbidez e vazão. Nas águas foram determinados cianetos (total e livre), DQO, COT, ST, SD, NH3, cloretos, cátions (Na+, K+, Ca+, Mg2+) e metais dissolvidos (Cu, Pb, Zn, Ag, As, Hg, Sb e Cd). Foram analisados metais pesados (total e biodisponivel) em sedimentos e material particulado em suspensão A distribuição de metais, nas diferentes fases, foi estudada por extrações seletivas (especiação química), permitindo assim diferenciar as frações geoquimicamente reativas das inertes. Águas Claras, como drenagem de referência, mostra os valores mais baixos de ST (199mg-1) e condutividade (259 Scm-1) e as concentrações menores de metais pesados em sedimentos. Seu pH (7.5) apresenta tendência à basicidade, que pode ser explicada pela presença de rochas carbonáticas nesta área. A fração móvel de Bi, Zn, Cd, Pb, As e Cu é maior que 30%, fato que mostra alta biodisponibilidade destes metais, apesar das suas baixas concentrações. Em minas ativas, ocorre oxidação de sulfetos e se produzem DAM (pH 2.9-3.5 e pH 4.4), que são neutralizadas pelos efluentes de beneficiamento (pH4,4-8,7 e pH 6,4- 8,3). Esses efluentes tendem á basicidade, devido á presença de carbonatos naturais, cal e aditivos orgânicos de processamento. Marmato, que é receptora de todos as drenagens da área mineira e os transporta ao rio Cauca, apresenta pH neutro como reflexo de processos de neutralização. A descarga de rejeitos de processo e o incremento da erosão refletem-se no alto conteúdo de ST. A correlação positiva entre DQO e NH3 com cianetos reflete degradação de cianetos no sistema. Os metais pesados se acham em concentrações elevadas em sedimentos e material em suspensão, com valores entre 129-619 ppm para Cu; 330 ppm-2,28% para Pb; 136 ppm-1,18% para Zn; 7,6-200 ppm para Ag; 218-1850 ppm para As; 6,8-56 ppm para Sb; 28-240 ppm para Cd; 95-370 ppb para Hg e 4-306 ppm para Bi. As concentrações mais elevadas se encontram no riacho Marmato, mas são mais baixas em Arguia e Chirapotó. Os elevados valores encontrados nos riachos refletem as atividades de mineração em sua área de captação e revelam a contribuição de minerais sulfetados, presentes no corpo mineralizado (pirita, esfalerita cadmífera, galena bismutífera, calcopirita, arsenopirita, argentopirita, siderita, pirrotita, pirargirita). A fração móvel em material em suspensão é maior que em sedimentos de fundo, meio no qual podem ser dispersos a grandes distâncias e serem transferidos a outros compartimentos. Em Marmato, a maior mobilidade é apresentada por Bi, Pb e As, enquanto que em Arguía Ag, Cd, Zn e Cu mostram maior bio-disponibilidade (0% fração móvel). Cu está associado, principalmente, à fração residual (56-90%) e em menor porcentagem a carbonatos (4-25%) e a orgânicos e sulfetos (4-25%), confirmando seu baixo potencial de mobilidade e também sua fonte em sulfetos. Pb está associado a espécies redutíveis (13-75%) e a residuais (16-82%) e, em menor proporção, a carbonatos, sulfetos e à fração trocável, mostrando sua associação com óxidos de ferro hidratados, gerados por intemperismo de sulfetos. Zn está associado, principalmente, à fração de oxidáveis e sulfetos (13-64%) e, em menor proporção, às formas residuais (9-47%) e às redutíveis (10-33%); embora seja também notável Zn trocável (até 6%); essas associações refletem alta bio-disponibilidade deste metal. Cd está associado à fração residual (31-61%), a orgânicas e sulfetos (14-34%) e à fração trocável (4-14%), mostrando padrão de mobilidade intermediária. Sb está associado, principalmente, à fração residual (39-86%) e, em menor proporção, a os carbonatos (14-40%), refletindo seu caráter de metal não - móvel e sua origem principalmente litológica. Bi está associado à fração redutível (18-73%) e a os carbonatos (13-50%), no entanto existem porcentagens apreciáveis de Bi móvel em Águas Claras, Marmato, Pantanos e Cascabel. O rio Cauca exibe os níveis mais baixos de metais em sedimentos e suas concentrações refletem os conteúdos dos seus tributários. Sua carga sólida (ST 2O8-234 mgl-1), sua turbidez (40,80-62,7 NTU) e seu pH (7,2-7,4) são comparáveis aos valores apresentados por outros rios naturais, que transportam material erodido e que possuem águas neutras. No Cauca, Sb, Hg e Bi não mostram fração móvel, enquanto que Cu e Pb apresentam maior bio-disponibilidade em material em suspensão do que em sedimentos. Apresenta-se maior mobilidade para Cu no rio Cauca, comparada a Marmato, devido à contribuição de fontes antropogênicas, por exemplo resíduos de herbicidas e fertilizantes. Pb mostra alta mobilidade e biodisponibilidade no rio Cauca. Está associado, principalmente, à fração redutível (80-92%) e, em menor proporção, a os sulfetos e fração orgânica e apresenta maior fração trocável (1,3-6,5%), como reflexo dos aportes das emissões de gasolina usada pelos automotores que transitam pela estrada paralela ao curso do rio Cauca. A concentração de metais pesados em sedimentos, material em suspensão e águas aumentaram no Cauca após a convergência dos riachos Marmato e Arguía. Os metais em sedimentos do Cauca decrescem poucos quilômetros após haver recebido o aporte da zona mineira, devido à diluição que tem lugar neste ecossistema (vazão do Cauca, 605,3-641,8 m3/s) e, adicionalmente, porque os metais pesados são transportados rapidamente corno íons em solução e como partículas em suspensão, fenômenos que são acelerados devido à velocidade das águas do Cauca nessa zona (sítio de desnível topográfico do rio). Os dados obtidos mostram que o ecossistema de Marmato acha-se fortemente impactado pelos aportes naturais e antropogênicos (atividades de mineração) provenientes da zona mineira de Marmato. Nas águas de Marmato, são ultrapassados vários critérios de qualidade (U.S.E.P.A., 1976,1982; O.P.S., 1985, 1987), tornando-as inadequadas para consumo humano, agricultura, vida aquática ou uso industrial. A especiação química mostrou que Cd, Zn, Pb e Bi têm os mais altos potenciais de bio-disponibilidade, e podem ser transferidos de sedimentos e material em suspensão a outros compartimentos ambientais, especialmente à biota e também podem ser incorporados à cadeia trófica. Por outro lado, as águas e sedimentos do rio Cauca, nesta região, não apresentam poluição por metais pesados provenientes da zona mineira de Marmato. O ecossistema do rio Cauca, nesta área, dilui e assimila, até o momento, os aportes da zona mineira. Ao contrário de Marmato, os parâmetros físico-químicos das suas águas, assim com os níveis e padrões de especiação para Cu, Pb, Sb, Bi, As e Hg em sedimentos e material em suspensão do rio nesta zona, são comparáveis aos encontrados em outros sistemas de rios não-poluídos. / Colombia is one of the largest gold producer in Latinamerica. Low technology processes are used in the mining and mineral processing of gold, and as consequence these activities have a negative impact on the environment. The main objetive of this study is research about the geochemical behavior of Cu, Pb, Zn, Cd, Ag, As, Hg, Sb, and Bi, metals which are predominantly released by the mining activities in the Marmato Area (Gold District vein type), and in addition to consider their impact to the environment The main sources of these elements are Acid Mine Drainages (AMD), tailings, and erosion of waste rock deposits. These metals are entering the streams in the area in dissolved form and as particulate matter. A sampling programme (summer and winter seasons) was carried out. Surface waters, sediments and suspended particulate matter were collected in streams (Aguas Claras, Cascabel, Pantanos, Marmato, Arguía, Chirapotó), mine drainages and processing effluents from Marmato, and in the Cauca river. Aguas Claras was used as a reference stream, since it is still in a pristine state. Temperature, pH, conductivity, turbidity, sulfides and flow were determined in situ. Cyanides (total and free), COD, TOC, TS, DS, NH3, chlorides, cations (Na+, K+, Ca2+, Mg2+), and dissolved metais (Cu, Pb, Zn, Cd, Ag, As, Hg, Sb and Cd) were determined in waters. Heavy metals (total and bioavailable fraction) were analyzed in sediments and suspended particulate matter. The distribution of the metals over the various phases was studied with selective extraction methods (speciation). In this way it was possible to distinguish between geochemically reactive and inert fractions. The Aguas Claras stream is the reference stream and it shows the lowest values of TS (199 mgl-1) and conductivity (259 Scm-1), and the lowest concentration of heavy metals in its waters and sediments. Its pH (7.5) is biased towards basic range, which could be explained by reported carbonate rocks in this area. The mobile fraction for Bi, Zn, Cd, Pb, Ag and Cu is higher than 30%, a fact that shows their high bioavailability in spite of their lower concentrations. In active mines, oxidation of sulfide minerals takes place and produces AMD (pH 2,9-3,5 and pH 4,4) which are partially neutralized by effluents of milling and processing (pH4,4-8,7 and pH 6,4-8,3). These effluents are biased towards basic range, due to natural carbonates, lime and organic additives of processing. The Marmato stream that receives the whole drainage from the mining area and flows into the Cauca river, has neutral pH, showing that neutralization processes must be taking place. The discharge of tailings and increased erosion in the area are reflected in the high TS contents of the streams. COD and NH3 show positive correlation with cyanides which could mean that these parameters reflect the decay of cyanides in the system. Heavy metals are in high concentrations in sediments and particulate suspended matter from the Marmato Arca. Their levels range from 129-619ppm for Cu; 330ppm-2,28% for Pb; 1365ppm-1,18% for Zn; 7,6-200ppm for Ag; 218-1850ppm for As; 6,8-56ppm for Sb; 28-240ppm for Cd; 95-370ppb for Hg and 4-306ppm for Bi. The Marmato stream has the highest concentrations while Arguia and Chirapoto streams have lower values. These values reflect the mining activities in their drainage area, and reveal the contribution of sulfide minerais from the ore body (pyrite, sphalerite cadmian, galena bismuthian, chalcopyrite, arsenopyrite, argentopyrite, pyrrhotite, pyrargyrite and the non sulfide ore siderite). The mobile fraction in suspended matter is greater than in sediments. In this way the heavy metals could be dispersed long distances and end up in other environment compartments. In Marmato the highest mobility is for Bi, Pb and As, whilst in Arguia the highest bioavailability is for Ag, Cd, Zn, and Cu. In Marmato and Arguía streams, Sb and Hg do not show evidente of bioavailability (0% mobile fraction). Copper is mainly associated to the residual fraction (56-90%) and in lower percentages to carbonates (4-25%) and to organics and sulfides (4-25%), confirming its low mobility and its source in sulfides. Lead is associated with reducible (13-75%) and residual (16-82%) species, and in lower percentages to carbonates, sulfides and to the exchangeable fraction; showing its association with hydrous iron oxides generated by sulfides weathering. Zinc is mainly associated with the organic and sulfide fraction (13-64%) and in lower proportion with residual (9-47%) and reducible (10-33%) forms. Exchangeable or loosely-held Zn is noticeable (up to 6%). These associations reflect high bioavailability for Zn. Cadmiun is associated with the residual fraction (31-61%), with organics and sulfides (14-34%) and with the exchangeable fraction (4-14%). Antimony is mainly associated with the residual fraction (39-86%), and in lower levels with carbonates (14-40%); showing its character as not mobile metal and revealing its lithologic source. Bismuth is associated with reducible fraction (18-73%) and with carbonates (13-50%), but also there are appreciable levels of mobile Bi in Aguas Claras, Marmato, Pantanos and Cascabei. The Cauca river shows the lowest values of metals, in levels that reflect the contents of its tributaries; its solid load (TS 208-234 mgr), turbidity (40,80-62,7 NTU) and pH (7,2-7,4) are in agreement to values for other natural rivers that carry loads of erosive materials and have neutral waters. Eito the Cauca river, Sb, Hg and Bi do not show mobile fraction, whilst Cu and Pb present higher bioavailability in suspended matter than in sediments. Copper shows higher mobility in the Cauca tiver than in Marmato, due to the contribution of other anthropogenic sources, for instance wastes of herbicides and fertilizers. Lead presents higher mobility and bioavailability in the Cauca river. In spite of the fact that Pb is main!), associated with the reducible fraction (80-92%), and to a lesser extension with sulfides and organics, it shows higher exchangeable or loosely-held fraction (1,3-6,5%), reflecting the inputs of gasoline emissions in this area (automobile use). The heavy metal levels in sediments, suspended matter and waters become greater in the Cauca river after receiving Marmato and Arguía loads. The concentration of heavy metals in sediments of the Cauca decrease few kilometers downstream of the mining zone, due to dilution processes (flow 605,3-641,8 m3s-1), and additionally because of the metals are quickly carried as ions and as suspended particles; facts that are accelerated due to the fast rate flow of the river in this zone (steep gradient). In conclusion could be said that the Marmato ecosystern is strongly impacted by natural and anthropogenic inputs originated in the mining zone. In the waters fiam Marmato some number quality criteria are exceeded (U.S.E,P.A., 1976, 1982; 0.P.S., 1985, 1987), making them unsuitable for drinking water, agriculture irrigation, aquatic life or industrial use (Cyanides 0,13-3,8 mgl-1; TS 9422-39952 mgl-1). Heavy metals in sediments and suspended matter of Marmato are highly enriched in comparison to earth's crust averages, to Aguas Claras concentrations, (local background), and to Arguía (less mining activities), and Chirapotó levels (regional background). In Marmato and Arguia, the chemical speciation shows that Cd, Zn, Pb and Bi have the highest bioavailability and could be transferred from sediments and suspended matter towards other compartments, specially to the biota and also should be incorporated into the food chain. On the other hand, the waters and sediments of the Cauca river in this region, are not greatly polluted by heavy metals coming from the mining zone of Marmato. The ecosystem of the Cauca river in this area, has diluted and assimilated the inputs of the mining area up to now. Differing from Marmato, its physical - chemical parameters in waters, and the levels and standards of speciation for Cu, Pb, Sb, Bi, Ag and Hg in its sediments and suspended matter, obey the standards for other natural and not polluted river systems.

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Os métodos utilizados consistiram em cadastramento de poços, análises e correlações de perfis litológicos, execução de 9 períodos de amostragem, análise de águas de poços para os diferentes parâmetros químicos e físico-químicos, além das interpretações dos resultados físico-químicos e químicos. Na área de estudo, a zona não-saturada, tem espessura variando de 1 a 9 m, estando condicionada a variações sazonais. Estudos mineralógicos de sedimentos coletados em poços de trado definiram um domínio de quartzo e, de forma mais subordinada, de caulinita. A análise granulométrica mostra que existe uma predominância das frações areia siltosa, silte arenosa e argila siltosa. Teste de infiltração indicou valor correspondendo a um material silte a silte arenoso. Sedimentos com essas características texturais, associados à capacidade de infiltração variada, composição mineralógica, nível estático raso e elevada carga de contaminantes, principalmente de fossas sépticas e ou rudimentares podem levar à contaminação dos aqüíferos da área. Os aqüíferos identificados são correlacionados aos aquíferos do Grupo Barreiras, sendo definidos dois aqüíferos principais. O primeiro, mais superficial, classificado como semilivre, e o segundo semiconfinado. Os níveis estáticos, por diversos motivos, não foram medidos durante a execução desse trabalho. Dessa forma, as medidas apresentadas correspondem àquelas feitas durante a época de perfurações dos poços, as quais variaram de menos de 1 m, nas áreas de cotas topográficos mais baixas, até 11m nos poços localizados nas partes mais elevadas. Os dados da vulnerabilidade indicam que, em grande parte da área, o aquífero Barreiras apresenta risco de contaminação, na medida que sobre ele se concentram várias atividades potencialmente poluidoras. A interpretação dos sentidos de fluxos, da área estudada, mostra que as principais linhas de fluxo estão preferencialmente orientadas para o centro da área, compreendida pelo bairro do Reduto e parte do bairro de Nazaré. O comportamento global das variáveis mostrou que as características hidrogeoquímicas das águas estudadas estão diferenciadas se comparadas ao padrão regional. Os principais parâmetros que marcaram essa diferenciação foram a condutividade elétrica, cloreto, sódio, pH, amônio e nitrato. Ressalta-se que os teores de amônio e nitrato estão acima ou próximos ao limite de potabilidade vigente e que tais parâmetros são os principais indicadores da contaminação das águas por efluentes domésticos. Na análise global, as correlações entre as variáveis, apresentou para o nitrato, uma correlação positiva com a condutividade elétrica e, de forma mais discreta com o cloreto, sódio, cálcio, sulfato e dureza. Para o amônio, observa-se uma correlação positiva com o cloreto e correlação negativa com o cálcio, sulfato, pH e dureza. Esse estudo permitiu indicar a condutividade elétrica, cloreto e cálcio como bons indicadores das contaminações. As análises fatoriais efetuadas vieram confirmar as principais observações obtidas no estudo de correlações. O estudo estatístico por período de amostragem indicou que a sazonalidade regional está influenciando apenas de maneira secundária no comportamento químico das águas estudadas. O ligeiro enriquecimento de alguns componentes no período chuvoso pode ser explicado porque, nesse período, o nível freático eleva-se até próximo à superfície do solo, ficando mais próximo das fontes de contaminação. No estudo de correlação por período de amostragem, os resultados podem ser considerados, sem exceção, similares aos obtidos na análise de correlação feita com os dados globais. A análise estatística para uma série de poços indicou que os poços, quando analisados individualmente, mostraram um comportamento relativamente homogêneo ao longo dos períodos. Mas quando comparados entre si, foi possível distinguir poços com valores sempre mais elevados daqueles com os valores menos elevados. No estudo dos comportamentos para nitrato e amônio, observou-se que os poços, quando analisados individualmente, tiveram comportamentos homogêneos. Por outro lado, o estudo conjunto dos poços permitiu a classificação de 4 estilos principais de comportamento para nitrato e amônio. O estilo 1 corresponderia a poços com valores altos de nitrato e baixos de amônio; o estilo 2 seria caracterizado por teores elevados tanto de amônio quanto de nitrato; o estilo 3 corresponderia a poços com concentrações baixas a intermediárias de nitrato e teores altos a relativamente altos de amônio e, finalmente, o estilo 4 seria traduzido por teores mais baixos para o amônio, acompanhado por teores intermediários de nitrato. Esses estilos podem significar maior ou menor distância de fontes ativas de contaminação que seriam, portanto, os fatores preponderantes na caracterização hidrogeoquímica dos poços numa área urbana como a estudada. A amostragem de água realizada em dois poços com menor espaçamento temporal constataram, mais uma vez, a pouca influência da sazonalidade na caracterização hidroquímica dos poços estudados. Para identificar os principais tipos de água, amostras representativas dos poços cadastrados foram plotadas nos diagramas de Piper. Os resultados mostraram uma tendência para que as amostras, independente do período de amostragem, ficassem concentradas nos tipos de fácies hidroquímicas sulfatadas cloretas cálcicas, cloretadas sódicas e nitradas cloretadas sódicas. Esses comportamentos refletem que as águas estão sendo fortemente afetadas por fatores antropogênicos em detrimento dos processes naturais. A análise da distribuição espacial dos principais parâmetros mostrou que, para o nitrato, os teores mais elevados estão localizados na porção central e sul da área. O amônio apresentou uma relação inversa ao do nitrato, com teores mais elevados a noroeste e nordeste da área, diminuindo para o centro da área. O mapa de condutividade elétrica coincide, em boa parte, com o de nitrato, enquanto que o mapa de iso-teores de cloreto é, de uma maneira geral, semelhante ao do amônio. O mapa de iso-teores de pH não mostrou qualquer tendência de correlação com o nitrato. Essas correspondências espaciais coincidiram com as observações dos estudos de correlações. No estudo sobre a contaminação das águas estudadas por gasolina/diesel, foi possível definir 3 áreas críticas. Nas águas dos poços com identificação qualitativa de diesel e/ou gasolina, o principal processo de biodegradação atuante, depois do aeróbio, parece ser o via nitrato. / The study evaluates the urban impacts in the groundwater quality of Barreiras aquifer, caused mainly by nitrogen compounds (nitrate and ammonium) from domestic sewage and aromatical composites (benzene, tolueno, ethylbenzeno and xylenes - BTEX), from underground fuel storage tanks of gasoline and diesel. The study was carried out on an area of 15 Km2, in the quarters of the Reduto, Nazaré and Umarizal in city of Belém/PA. The used methods incluided a cadastre of wells, analyses and stratigraphic well log correlations, execution of 9 periods of sampling, chemical analysis of water from and interpretation of results. The unsaturated zone, in the study area, has thickness varying of I to 9m, being conditional to the seasonals variability. Mineralogical studies of sediments collected in drill rig wells had defined a domain of quartz and, of a more subordinated form, caulinite. The grain sized analysis show a predominance of the fractions silte sand, silte arenaceous and silte clay. Test of infiltration indicated value corresponding to a material silte to silte arenaceous. Sediments with these textures, associates to the varied infiltration capacity, mineralogic composition, water levei flat and raised load of contaminants, of mainly septic and casspools, can lead to the contamination of the aquifers of the area. The aquifers ones identified are correlated to the aquifers of the Barreiras Group, having been defined two main ones. First, the most superficial one, was classified as unconfined-leaky, and as the second aquifer one was characterized as confined-leaky. The water level, by diverse reasons, had not been measured during the execution of this work. In this case, the presented measures correspond to those done ones during the time of drilling of the wells, in which had varied of less of lm, in the areas of lower topographical quotas, until 11m in the wells located in the more raised paris. Vulnerability data had established mainly that, to a large extent of the area, the Barreiras Aquifer presents contamination possibility, considering that the studied area is urban and, consequently, concentrate some potentially polluting activities. The interpretation of the directions of groundwater flows, of the studied area, shows that the main lines of preferential flow are guided for the center of the area, containning the quarter of the Reduto and part of the Nazaré. The global behavior of the variables shows that the hydrogeochemical characteristics of studied waters are differentiated, when compared with the regional standard. The main parameters that had marked this differentiation had been the electric conductivity, chloride, sodium, pH, ammonium and nitrate. It is standed out that the grades of ammonium and nitrate are above or very Glose to the limit to potability standards, and that such parameters are the main contamination indicators of waters by effluent domestic sewage. The global analysis showed for nitrate a positive correlations with electric conductivity and a weak correlation with chloride, sodium, calcium, sulphate and hardness. For ammonium one observes a positive correlation with chloride and negative correlation with calcium, sulphate, pH and hardness. This study it allowed to indicate the conductivity, chloride and calcium as good pointers of the contaminations. The effected factorial analyses had come to confirm the main comments gotten in the study of correlations. The statistical study by period of sampling, they indicate that the regional seasonality is influencing only in secondary way in the chemical behavior the studied waters. The slight enrichment, of some components, in the rainy period can be explained because, in this period, the groundwater level is raised until next to the ground , being next to the contamination sources. In the study of correlation by period of sampling, the results can be considered, without exception, similars to the gotten ones in the analysis of correlation made with the global data. The statistical analysis for a series of wells had indicated that the wells, when analyzed individually, they had shown a relatively homogeneous behavior along the periods, but when compared between itself, it was possible to distinguish wells with values always raised from those with the raised values less. In the study of the behaviors for nitrate and ammonium, it was observed that the wells, when analyzed individually, they had homogeneous behaviors. On the other hand, the joint study of the wells it allowed to the classification of 4 main styles of behavior for nitrate and ammonium. Style 1 would correspond the wells with high values of nitrate and low values of ammonium; style 2 would be characterized by high values to nitrate and ammonium; style 3 would correspond the wells with low to intermediate concentrations the nitrate and high the relatively high ammonium grades and, finally, style 4 would be translated by lower grades for ammonium, followed for intermediate nitrate grades. These styles can mean greater or minor distance of active sources of contamination, that would be, therefore, the preponderant factors in the hydrogeochemical characterization of the wells in an urban area as the studied one. In two wells a more detailed water sampling was effected. These samplings had evidenced, one more time, to little influence of the seasonality in the hydrochemical characterization of the studied wells. To identify the main types of waters, representative samples of the registered in cadastre wells had been located in the diagrams of Piper. The results had shown a trend, so that, the samples, independent of the period of sampling, to be concentrated in calcium chloride sulfate, cl sodium chloride and sodium nitrate cloride hydrochemical facies. These behaviors reflect that they are being strong affected for antropogenic factors, in detriment of natural processes. The analysis of the space distribution, of the main parameters, showed that, for nitrate, the more raised grades are located in the central and south portion of the area. The ammonium presented an inverse relation to the one of nitrate, with more raised grade the northwest and northeast of the area, diminishing for the center of the area. The map of electric conductivity coincides, in good part, with the one of nitrate, while that the chloride iso-grade map is, in a general, similar way to the one it ammonium. The iso-grade map of pH did not show any trend of correlation with nitrate. These correspondences had coincided with the comments of the studies of correlations. In the study of water contamination by gasoline/diesel, three critical areas were defined. The study finally sugests that, in regard to water samples with qualitative identification of diesel and or gasoline, the main biodegradation process, bisede the aerobic one, seems to be of nitrate one.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_GeoquimicaSedimentosManguezais.pdf: 9744441 bytes, checksum: 44b065c2c4518b125e9b8dd8ff468653 (MD5) Previous issue date: 2006-01-20 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / A costa nordeste do estado do Pará é formada por vales que foram parcialmente submersos durante o Holoceno onde, por exemplo, se desenvolveram os manguezais do estuário do rio Marapanim. Em posição limítrofe aos manguezais, situam-se os latossolos derivados da Formação Barreiras (Terciário), principal área-fonte dos sedimentos costeiros, incluindo os manguezais. A despeito da importância ecológica, social e econômica dos manguezais, pouco se conhece sobre as características geológicas ou sobre os processos e a extensão das transformações geoquímicas e mineralógicas que ocorrem nesses ecossistemas na costa norte do Brasil, principal objetivo desta pesquisa. Para alcançar os objetivos propostos foram realizados levantamentos topográficos e a breve descrição da vegetação dos manguezais. Foram coletadas amostras de sedimentos no final do período das chuvas e da estiagem e submetidas a medidas in situ de salinidade intersticial, Eh e pH. Nessas mesmas amostras foram feitas análises granulométricas, determinação das concentrações de SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, P2O5, Na2O, K2O, CaO, MgO, Perda ao Fogo e elementos-traço por ICPM-MS e a identificação de minerais pelas técnicas de difratometria de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Foram coletadas amostras de água superficial e intersticial em marés de sizígia e quadratura, em períodos de maior (março, junho e julho) e menor (setembro, novembro e dezembro) precipitação pluvial. As amostras de água foram submetidas a análises químicas para determinação de alcalinidade total, H4SiO4, SO4 2-, ΣH2S, NH4 +, Cl-, PO4 3-, Na+, Mg2+, Ca2+, K+ e ferro total dissolvido, incluindo medições de salinidade, Eh e pH. Os manguezais são tipicamente de intermarés representados principalmente por bosques mistos de Rhyzophora mangle e a Avicennia germinans. Eles se desenvolvem sob condições de macro marés semidiurnas, totalmente encobertos nas marés de sizígia e expostos por vários dias nas marés de quadratura, sob clima tropical chuvoso, quente e úmido com marcante sazonalidade climática. Os sedimentos dos manguezais são predominantemente síltico-argilosos, ricos em matéria orgânica (C entre 1 a 4 %). Foram depositados originalmente sobre barras arenosas, cuja suave morfologia e aspectos sedimentológicos (principalmente a granulometria), aparentemente condicionam a colonização da vegetação, a evolução da rede de drenagem e o desenvolvimento dos sedimentos, tornando-os mais consistentes. O intemperismo químico tropical atua sobre as rochas da área-fonte, produzindo principalmente quartzo, caulinita de baixa cristalinidade e óxidos de ferro além de substâncias químicas dissolvidas como sílica, alumínio e metais pesados, incorporados aos sedimentos dos manguezais com as diatomáceas e íons Na+, K+, Ca2+ e Mg2+, de contribuição marinha. Nos manguezais, o material original é retrabalhado por intensa atividade biológica e processos geoquímicos, que se desenvolvem na presença de diferentes teores de matéria orgânica e da superfície reativa da sílica biogênica (diatomáceas), originando minerais em equilíbrio total ou parcial com as novas condições. Os minerais autigênicos são: pirita, esmectita, feldspatos potássicos, halita, gipso, jarosita, além de quartzo e oxi-hidróxidos de ferro remobilizados. Nos sedimentos dos manguezais são encontrados elevados teores de íons sulfetos dissolvidos (6 a 40 mmol/L) e ocorre o consumo do íon sulfato em profundidade. A formação dos sulfetos dissolvidos resulta da mineralização da matéria orgânica através da ação bacteriológica, por processos de redução do íon sulfato, cujo produto final é a formação da pirita. O ferro total dissolvido tem seus teores reduzidos próximo de zero em profundidade, devido à reação com parte dos íons sulfetos dissolvidos para formar sulfetos sólidos (pirita). As reações acontecem em meio extremamente redutor (–200<Eh<–400 mV), fracamente ácido a alcalino (6,5<pH< 8), acompanhadas de teores elevados da alcalinidade (máximo de 25 meq/L), do íon amônio (próximo de 1200 μmol/L) e ortofosfatos (máximo de 170 μmol/L). A esmectita, de baixa cristalinidade, é formada a partir da degradação da caulinita em contato com abundantes diatomáceas e o magnésio de origem marinha; os feldspatos potássicos são formados com a contribuição do potássio do mar. A remobilização da sílica foi constatada em profundidade a partir da dissolução superficial de cristais de quartzo e a sua recristalização como cristais euédricos e isolados, por vezes formando agrupamentos de cristais sobre a superfície de quartzo pré-existente. Como produto da forte dessecação (incluindo a ação biológica) ou pela exposição prolongada dos sedimentos durante marés de quadratura, forma-se a halita e o gipso pela saturação da água intersticial na superfície dos sedimentos; a jarosita forma-se pela oxidação da pirita. Os movimentos da água intersticial, induzidos pela sazonalidade do clima, proporcionam a remobilização e a precipitação do ferro na superfície dos sedimentos como películas envolvendo os grãos de quartzo. Os resultados obtidos demonstram que os manguezais do estuário do rio Marapanim são formados a partir do intemperismo tropical dos sedimentos terciários da Formação Barreiras e solos derivados. O material clástico (principalmente quartzo, caulinita e óxidos de ferro), transportado e depositado sobre barras de areia formadas ao longo do estuário, se junta às contribuições marinhas (íons alcalinos e alcalino terrosos), com teores variados de matéria orgânica e abundantes diatomáceas. Esse material é retrabalhado por processos de degradação e formação mineralógica, resultando em fases mineralógicas sulfetadas (pirita) e aluminossilicatadas (esmectita e feldspatos-K), além de quartzo e oxi-hidróxidos de ferro precipitado. A morfologia dos manguezais condiciona a freqüência de imersão pelas marés e os processos de deposição sedimentológica, intimamente associados à colonização e desenvolvimento da vegetação. Os sedimentos também evoluem com os manguezais, comprovado pela hierarquia da rede de drenagem e propriedades físicas. A curta, porém marcante, sazonalidade da região aliada à topografia e ao ritmo das marés, favorecem os movimentos capilares da água intersticial e o desenvolvimento de fortes gradientes de salinidade, Eh e pH, associados a fases evaporíticas (gipso e halita), à oxidação de sulfetos (presença da jarosita) e à precipitação de oxi-hidróxidos de ferro, semelhante aos resultados obtidos em outras regiões do mundo, sob clima seco. / The northeast coast of Pará state was geologically built on fluvial valleys partially submersed during the Holocene, where the mangroves of Marapanim estuary were developed. Adjacent to the mangroves, iron sediments and Latosol of Barreiras Formation (Tertiary) are the main source of silt, clays and sands. Despite the ecological, social and economic mangrove significance, there is a lack of geologic information focusing the processes and the magnitude of mineralogical and geochemical transformations occurring in these ecosystems on the Brazilian north coast, which is the main goal of this research. To reach the purposed objectives topographic studies were run, as soon as a short description about the mangroves. Sediments were sampled in the end of both rainy and dry seasons and submitted to in situ interstitial salinity, Eh and pH measurements. To these samples were also run chemical analysis to determine SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, P2O5, Na2O, K2O, CaO, MgO, L.I. (lost on ignition) and granulometric analysis. Trace elements were determined by using ICPM-MS; minerals were determined by using X-ray diffraction and SEM techniques. Surface and interstitial water were sampled during neap and spring tides, in periods with both higher (March, June and July) and lower (September, November and December) pluvial precipitation. These samples were submitted to chemical analysis to determine H4SiO4, SO4 2-, ΣH2S, NH4 +, Cl-, PO4 3-, Na+, Mg2+, Ca2+, K+, total alkalinity and dissolved iron. Salinity, Eh and pH were also measured. The mangroves are typically from intertidal zones and are represented by a mixture of Rhyzophora mangle and Avicennia germinans developed under semidiurnal macro tides, totally submersed during the ebb-tides and weekly exposed during the spring-tides, under a rainy tropical weather, hot and humid with remarkable climatic seasonality. The mangrove sediments are predominantly silt-clayed, rich in organic matter (C: 1 to 4% grade). Those sediments were originally deposited over sand bars, which smooth morphology and sedimentological aspects promote vegetal colonization, drainage network evolution and sediments development, increasing its consistency. The tropical chemical weathering acts over the source areas producing quartz, low crystal kaolinite grains, iron oxides and other dissolved chemical substances like silica, aluminum and heavy metals which are incorporated to the mangrove sediments, with diatoms and Na+, K+, Ca2+ e Mg2+ ions from marine contributions. At the mangrove, the original material is reworked throughout intensive biological activity and geochemical processes developed in the presence of different organic matter grades and the reactive surface of biogenic silica (diatoms), originating minerals in total or partial equilibrium within the new conditions. The autigenic minerals are pyrite, smectite, K-feldspars, halite, gypsum, jarosite beyond quartz and remobilized iron oxy-hydroxides. Mangrove sediments present high grades of dissolved sulfide ions (6 to 40 mmol/L) while in depth, sulfate ions are consumed. Dissolved sulfide is formed from organic matter mineralization under bacteriological sulfate-reduction, which final product is the pyrite. In depth, total dissolved iron grades are reduced close to zero due to the reaction with part of the dissolved sulfide to form solid sulfide (pyrite). This reaction occurs in an extremely reductor chemical environment (-200<Eh<-400 mV), weakly acid to alkaline (6.5<pH< 8), followed by high grades of alkalinity (25 meq/L, max.), ammonia (close to 1200 μmol/L) and orthophosphate (170 μmol/L max) ions. The low crystalline smectite is formed due to the kaolinite degradation in contact with abundant diatoms and marine magnesium, while the K-feldspar can be formed beyond the potassium from the sea. Silica remobilization was evidenced in depth by the superficial dissolution of crystals of quartz and their re-crystallization as isolated and euhedric crystals, forming sometimes crystal agglomerates over the pre-existing grains of quartz. Due to a strong dessecation (including the biological action) or throughout the extensive sediment exposure during the spring tides, the halite is formed by the interstitial water saturation on the sediment surface while gypsum and jarosite are formed by the pyrite oxidation. The interstitial water movement, induced by the weather seasonality, allows the iron remobilization and precipitation on the sediments surface, like a coating that involves the grains of quartz. The obtained results show that mangroves from the Marapanim river estuary are formed from the tropical weathering in Tertiary sediments from the Barreiras Formation and derived soils. Clastic material (mainly quartz, kaolinite and iron oxides) transported and deposited over sand bars along the estuary are joined by marine contributions (alkaline ions), organic matter and diatoms. This mixed material is reworked by degradation and mineralogical formation processes, resulting in sulfides (pyrite) and aluminum-silicates (smectite and K-feldspars), beyond quartz and precipitated iron oxy-hydroxides. The mangrove morphology allows a frequent flood due to tidal and sedimentological deposition processes, associated to the colonization and development of vegetation. Physical properties and characteristics inherent to the drainage network prove that sediments evolutes with the mangroves. The short regional seasonality, allied to topography and tidal rhythm interfere positively to form high gradients of interstitial salinity, Eh and pH, associated to evaporatic phases (gypsum and halite), sulfide oxidation (jarosite) and iron oxy-hydroxides precipitation, similarly to preliminary results obtained to areas with dry weather around the world.