Esta pesquisa visa contribuir com alternativas tecnológicas para a utilização dos resíduos de minerações de agregados produzidos na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Como a terceira maior metrópole do mundo, a RMSP abriga cerca de 18 milhões de habitantes, com consumo per capita de agregados de 4,2 t/hab/ano. É responsável por 25% da produção nacional, o que significou mais de 18 milhões de m³ de brita e 20 milhões de m³ de areia para o ano de 1999. As operações em atividade, durante o período estudado (1998-2000), compreendem 39 minerações de brita e 66 minerações de areia. As litologias-fonte de brita são rochas granitóides maciças, foliadas ou orientadas (maioria com textura porfirítica e matriz média a fina), e rochas gnáissicas (textura predominantemente granolepidoblástica). As rochas-fonte de areia são mantos de intemperismo de rochas graníticas, rochas sedimentares areno-argilosas e sedimentos de planícies aluviais. Foram visitadas metade das minerações de brita em atividade, subdivididas em três grupos quanto ao processo de beneficiamento e tipo de material fino produzido, que é parte comercializado e parte acumulado em pilhas ou bacias de decantação. O primeiro grupo reúne as minas que operam a seco, com produção de pedrisco e pó de pedra (-4,8 mm), o segundo aquelas que operam a úmido, com a produção de areia de brita (-4,8 mm + 0,074 mm) pela lavagem do pedrisco e descarte dos finos de pedreira (-0,074 mm), e o terceiro grupo aquelas que operam a seco mas possuem uma estrutura flexível, e podem produzir areia de brita quando há demanda, ou pedrisco e pó, se este for o produto exigido pelo mercado. Os resíduos variam de 10 a 42% do total da produção, o que significa mais de 3 milhões de m³ por ano. A areia é produzida a partir de vários tipos de empreendimentos: cava seca por desmonte hidráulico; cava submersa e extração em leito de rio com método de lavra por dragagem, bem como pedreiras e minerações de caulim ou argila para cerâmica, onde a areia participa como subproduto, tendo sido realizadas visitas em cerca de 20% das minerações. Os resíduos compreendem 30 a 50 % da produção total, significando anualmente mais de 8 milhões de m³. São compostos, predominantemente, por areia fina, silte e argila, e geralmente depositados em bacias de decantação. A partir de visitas e amostragens junto à empreendimentos minerários selecionados, os resíduos foram caracterizados tecnologicamente, tendo sido submetidos à preparação de amostras, ensaios de classificação granulométrica (peneiramento e difração laser), análise visual, análises instrumentais (difração de raios-X e fluorescência de raios-X) e ensaios tecnológicos específicos para as indústrias cerâmica, vidreira e de construção civil e pavimentação. Complementarmente, foram realizadas análises petrográficas em rochas-fonte de minerações de brita. Os resíduos das pedreiras foram caracterizados como de composição sílico-aluminosa e mineralogia básica quartzo-feldspática, e mostraram comportamento granulométrico similar entre eles. Os resíduos de mineração de areia também são sílico-aluminosos e quartzo-feldspáticos, com uma quantidade significativa de argilominerais, tendo variado o comportamento granulométrico de acordo com o tipo de beneficiamento da mineração. Verificou-se que a melhor utilização para os resíduos de mineração de agregados da RMSP é na indústria de pavimentação, com a aplicação do pó de pedra e areia de brita em pavimentos de concreto simples (CS) e compactado a rolo (CCR), como agregado miúdo em bases e sub-bases. Os finos de pedreira podem ser utilizados na indústria cerâmica, atuando como fundentes e/ou emagrecedores de matérias-primas excessivamente plásticas. A areia de brita e o pó de pedra contém uma fração granulométrica que pode ser matéria-prima estratégica para vidros de embalagem coloridos (soda-cal), caso haja interesse em separá-la. Neste caso, sugere-se, também, beneficiamento adicional para redução dos teores de ferro, melhorando a qualidade e aumentando seu valor. Para os finos das minerações de areia, com granulometria menor que 0,074 mm, o melhor uso é em massas cerâmicas dos segmentos estrutural, revestimento e branca, com a adição de alguns componentes para a otimização da massa elaborada com os resíduos. Para o único caso estudado que gera um resíduo contendo areia (-0,42 mm), a fração grossa, que precisa ser eliminada para aproveitamento cerâmico, pode ser aplicada para o mesmo segmento da indústria do vidro supra citada. / The purpose of this work is to contribute with technological alternatives for the application of wastes generated from sand and crushed stone mining in The Great São Paulo Metropolitan Area (GSPMA). The GSPMA is classified as the third among the biggest metropolitan area of the world, and hold almost 18 million of inhabitants, with 4.2 t/hab/year of aggregate per capita consumption. The 1999\'s production of aggregates in the GSPMA was over 18 million m³ of crushed stone and 20 million m³ of sand. The active mining operations during the studied period (1998 - 2000) comprise 39 crushed stone mines and 66 sand mines. The crushed stone is predominantly obtained from granitic rocks (with porphiritic texture and medium to fine groundmass) and gnessic rocks (with granolepidoblastic texture). The natural sand is extracted mostly from wheathred granitic and gneissic rocks of basement, sedimentary rocks and alluvial plain sediments. Half of the crushed stone mines in activity were visited, and they can be divided in three groups, according to the beneficiation processing and type of fine products generated. Some of these materials are commercialized and some of them are accumulated in stockpiles or tailing pond. The fìrst group joint those with dry beneficiation and produce a grade variety of crushed stone and rock powder (-4.8mm). The second one has wet beneficiation, with production of crushed sand (-4.8 + 0,074 mm) by washing the fraction less than 10 mm, wasting quarry fines (-0,074 mm). The third group gets together the mines that have dry beneficiation (producing rock powder), and a flexible circuit to produce also crushed sand, when demanded. The waste can achieve 10 to 42 % of the total production, which means over 3 millions m³ per year. Sand is produced from many types of mining operation: open pit with hydraulicking extraction, bed river underwater mining by dredging, and quarries, kaolin or ceramic clay mines in which sand is by-product. Almost 20 % of total mines were visited. The wastes from sand mining reach 30 to 50% of the total production, which means over 8 millions m³ per year, and they are mostly composed of fine sand, silt and clay and deposited in tailing pond. Selected mines were visited and had their wastes sampled. The samples were submitted to technological characterization, including sample preparation, grain size classification (sieving and laser diffraction), visual analysis, instrumental analysis (X-ray diffraction and X-ray fluorescence) and specific application tests for ceramic and glass industry, as well as civil construction and pavimentation industry. The wastes from crushed stone mining have silico-aluminous composition and quartz-feldspatic mineralogy, with similar grain size distribution. The wastes from sand mining are also silico-aluminous and quartz-feldspatic, with significant quantity of clay minerals, and their grain size distribution vary according to the type of beneficiation process on the mines. This study concluded that the best application for the GSPMA aggregate wastes should be in the pavimentation industry, using the rock powder and crushed sand in bases and sub-bases of concrete pavements. The quarry fines can be applied in ceramic industry as fluxing material and/or plasticity reducer raw material. Crushed sand and rock powder have a grain size fraction (0.59 to 0.075 mm) to be strategically used in coloured vessel glasses, if there were interest to separate it. In this case, some additional beneficiation process could reduce high iron oxide grades, to increase value and improve quality. For the sand mining wastes with grain size distribution below 0,074 mm, the best application verified is for ceramic body of structural, wall and floor tile and witewares segments, with addition of some components, to optimize the body elaborated with the wastes. When the wastes include fine sand fraction (-0,42 mm), the coarse materials that must be eliminated for ceramic use, should be well applied for the same glass industry segment above, as verified in one study case.

A região mapeada constitui-se quase que exclusivamente de rochas pré-cambrianas complexamente deformadas e que foram submetidas a diferentes graus de metamorfismo, desde a fácies xisto-verde até a granulito. Tais rochas pertencem, na sua maioria, aos Complexos Granulítico, Metamórfico-Migmatítico e Metamórfico que fazem parte do embasamento do Craton do São Francisco. À luz dos dados geocronológicos conclui-se pela contemporaneidade dos dois primeiros complexos, com registros radiométricos do Ciclo Jequié e mais antigos, com retrabalhamneto no Ciclo Transamazônico. O Complexo Metamórfico apresenta traços característicos de \"greenstone belt\", onde foram individualizados os Grupos \"Greenstone\" (Unidades A, B e C) e Sedimentar (Unidade D). Valores entre 2.200 e 1.700 m.a., do Transamazônico, são encontrados nos metassedimentos, vulcânicas e rochas graníticas intrusivas. A área ode se efetuou a pesquisa para sulfetos metálicos encontra-se situada geologicamente na Unidade A, mais inferior, do Grupo \"Greenstone\". Dois tipos de jazimentos minerais foram constatados: o estratiforme e o filoneano. O primeiro é singenético e ocorre em xistos no contato com lente de mármore dolomítico, com arsenopirita, pirita, calcoprita, nessa ordem de cristalização. O segundo tipo consiste de concentrações endógenas epigenéticas formadas pela lixiviação das rochas vulcano-sedimentares por soluções hidrotermais, num processo decorrente de um metamorfismo sin a tarditectônico de fácies xisto-verde. Esses veios preenchem planos de falhas reativas e têm uma paragênese primária constituída de quartzo, fluorita, barita, pirita, esfalerita, calcoprita e galena, nessa ordem de cristalização, e uma secundária formada por gorthita, lepidocrocita, covelita, calcocita, malaquita, azurita, fematinita, cerussita, anglesita e calcita. As pesquisas realizadas revelam o caráter antieconômico desses depósitos. Na região, os únicos veios explorados ) são os de barita, por garimpagem. Através de análise petroquímica, constatou-se que o tipo de depósito sulfetado estratiforme encontra-se intimamente associado a rochas vulcânicas metamorfoseadas que possuiam um caráter predominantemente subalcalino, pertencentes às séries calcoalcalina e toleítica e com predominância das variedades basálticas e andesíticas sobre as dacíticas. Essa atividade vulcânica foi se tornando de máfica para félsica e mais ácida à medida que atingia o topo da sequência. / The studied region is almost entirely composed of Precambrian rocks that were deformed in a complex manner and submitted to different metamorphic grades, ranging from greenschist to granulite facies.Most rocks are part of the so-called Granulitic, Metamorphic-Migmatitic and Metamorphic Complexes that form the São Francisco Craton Basement .The geochronological data show that the first two complexes are contemporaneous as evidenced by the radiometric records of the Jequié Cycle and Older records; these data also evidence that reworking took place in the transamazonic Cycle.The Metamorphic Complex presents features of a greenstone belt, where the Greenstone(A,B and C Units) and Sedimentary (D Unit) Groups were individualized.Age values between 2,200 and 1,700 m.y., of the Transamazonic Cycle, were found in the metasedimentary, volcanic and intrusive granitic rocks. The areawhere the research was conducted on metallic sulphides is geologically situated in the A Unit, the lowest of the Greenstone Group. Two types of ore body were observed: the stratiform and the veinform types. The former is syngenetic and occurs in schists in the contact with a dolomitic marble lens, with arsenopyrite, pyrite, chalcopyrite and pyrrhotite, following this sequence of crystallization. The second type consists of epigenetic endogenous concentrations formed by the leaching of the volcano-sedimentary rocks through hydrothermal solutions , such process resulting from a syn-to tarditectonic metamorphism of greenschist facies. These veins are filling up fault planes and have a primary paragenesis of quarts, fluorite, barite, pyrite, sphalerite, chalcopyrite and galena, in this sequence of crystallization. A second paragenesis is formed by goethite, lepitdocrocite, covellite, chalcocite, malachite, azurite, famatinite, cerussite, anglesite and calcite. The researches show that these deposits have no economic value. Thoroughout the region, the only mined veins are those of barite, by rudimentary process. Through petrochemical analysis it was found that the type of stratiform sulphide deposit is closely associated with metamorphosed volcanic rocks whitc were previously of subalkaline nature and belonged to calc-alkali and tholeiitic series, with predominance of the basaltic and andesitic vaieties over the dacitic and rhyolitic ones. That volcanic activity changed from mafic to felsic and became more acid from the bottom to the top of the stratigraphic sequence.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_JazidaWolframitaPedra.pdf: 27835302 bytes, checksum: 3c72c877ba1fc10b9e04e8338089eaad (MD5) Previous issue date: 1995-11-14 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A jazida de wolframita de Pedra Preta constitui a principal reserva de W da Amazônia Brasileira, estando localizada perto da borda oeste do granito Musa (1,88 a), na região de Rio Maria, ao sul da Província Mineral de Carajás. A mineralização de wolframita ocorre num campo filoneano que corta, em profundidade, a cúpola da fácies heterogranular do corpo granítico e rochas do Supergrupo Andorinhas, cujos metarenitos são de idade arqueana (2,9 Ga). Foram estudados quatro eventos hidrotermais relacionados à formação de veios hidrotermais precoces (VHP), tardios (VHT) e finais (VIU). O primeiro evento está representado pelos VHP, de origem metamorfica, anteriores ao posicionamento do pluton, e compostos basicamente de quarzto 1. Os fluidos neles estudados são aquo-carbônicos, em que o CH4 é o constituinte predominante da fase carbônica. Nos grãos de quartzo dos metarenitos foram estudadas inclusões fluidas (IF) formadas por H2O, CH4 (predominante) e CO2. O segundo evento, associado à intrusão do Granito Musa, envolveu fluidos aquosos pobres em flúor, que formaram, ao longo de juntas resultantes de fraturamento hidráulico, os primeiros estágios dos VHT, compostos de quartzo 3. Esses fluidos teriam sido de salinidade intermediária, essencialmente sem Ca++ e, provavelmente, sem fases carbônicas. Os valores de δ18O, entre 7,61 e 8,04‰, dos quartzos 2 (do granito) e 3 (dos VHT, do setor inferior da jazida) são muito próximos, indicando reequilibrio com fluídos dominantemente magmáticos. O próximo evento hidrotermal foi propiciado pela reabertura tectônica daquelas juntas, que serviram de zona de escape para fluidos aquo-carbônicos metamórficos formados por proporções variáveis de CH4, CO2 e H2O. A fase aquosa teria sido de baixa salinidade e nela esteve presente o ion Ca++. A pressão desses fluidos foi, talvez, maior de 2,5 Kb com fo2 na faixa de 10-38 a 10-37 bar, indicando condições redutoras. A seguir, o sistema foi submetido a um processo de oxidação que levou à precipitação da wolframita e hematita, a partir de soluções ácidas (pH 4,0-5,0), sob condições termais entre 300 e 400°C e pressões superiores a 2,5Kb. Os resultados isotópicos para o quartzo 3 do setor superior da jazida (mais afetado pelas soluções redutoras) mostraram valores de 8180 maiores (9,0 a 9,6‰) que os registrados no quartzo 2 e 3 do setor inferior, sugerindo processos ou intensidade de processos diferentes. É dessa fase hidrotermal o processo de metassomatismo de flúor, que foi de pouca expressão e marcado pela precipitação de topázio e, em seguida, de fluorita. Os fluidos encontrados nas IF desses minerais são também aguo-carbônicos, mas a fase carbônica está formada exclusivamente por CO2 e na fase aquosa estão presentes Ca++ e Na++, A fração molar do CO2 foi decrescendo paulatinamente, até tornar-se inferior a 0,1 na fluorita. Os valores da temperatura, com pouca variação desde a precipitação do quartzo 3, sofreram uma queda de l00°C quando da deposição da fluorita. Considera-se a possibilidade de o flúor provir de soluções originadas por um pulso magmático tardio, relativamente enriquecido neste volátil. Paralelamente à fluoração, desenvolveu-se um importante processo de sericitização que greisenizou moderadamente as paredes dos OIT originando rochas com quantidades variáveis de quartzo, sericita, topázio e fluorita Apesar de semelhantes, constatou-se, importantes diferenças entre os setores inferior e superior da jazida, a mais marcante sendo, sem dúvida, a abundante precipitação de wolframita no setor superior, comparada as ocasionais pontuações desse minério em maiores profundidades. Além do controle estrutural, a mineralização deve também ter sido controlada pelas mais freqüentes lentes de rochas metavulcânicas do Grupo Babaçu no setor superior, de onde as soluções aquo-carbônicas, transportando complexos de W, devem ter extraído o ferro necessário à precipitação da wolfrarnita. O último evento hidrotermal originou os VIU que formam uma rede de baixa densidade de vênulas, de espessura milimétrica compostas de quartzo 4, clorita, sulfetos, carbonatos e quartzo 5. Os fluidos foram inicialmente altamente salinos, com predominância de Na+ e Ca++ formados a pressões inferiores a 1,5Kb e temperaturas abaixo de 250°C, provavelmente a partir de águas concitas ou subterrâneas de grande profundidade. O processo de cloritização, que foi bem abrangente, ocorreu durante essa etapa junto com a sulfetação, a qual deu origem às vênulas de calcopirita e pirita encontradas em toda a jazida. O último estágio evolutivo dos VHF ocorreu a pressões superficiais (5 bares), com os fluidos apresentando características de águas meteóricas de baixas salinidades e temperaturas em torno de 100°C. / The Pedra Preta wolframite deposit contains the main known tungsten reserves of the Brazilian Amazon. It is Iocated near the western border of the 1.88Ga old Musa grafite, in the Rio Maria region, south of the Carajás Mineral Province. The mineralization occurs in a vein system thats cuts at depht the cupola of the granitic body and above it rocks of the Andorinhas Supergroup whose meta-sandstones are of archean age (2.9 Ga). At least four hydrothermal events have been identified in the Pedra Preta area which are related to severa' quartz vein generations. The first event is represented by the early EHV veins that are basically made up of quartz 1 and have been generated, prior to the emplacement of the Musa grafite, from metamorphic aquo-carbonic fluids. CH4 was the dominant carbonic phase. Fluid inclusions from the quartzite quartz grains showed H2O + CH4 with lesser amounts of CO2. The second event was associated to the Musa intrusion and involved F-poor aqueous fluids exsolved from the erystallizing magma. Once the granite was broken by hydraulic fracturing, fluids that circulated around the pluton moved towards it, mixed with the magmatic aqueous solutions and flowed through the open spaces where quartz 3 was precipitated. The late hydrothermal veins (LHV) began then to be formed. These Ca-free fluids had moderate salinity and were virtually devoid of carbonic phases. δ18O values for quartz 2 (present in the grafite) and quartz 3 (present in the LHV at greater depths) are comparable (7.6‰) indicating reequilibration with dominantly magmatic fluids. The third event was induced by the tectonic reopening of the fracture planes where the quartz 3 had been deposited. They served as escape tone for metamorphic fluids composed of different proportions of CH4, CO2 and H2O. The aqueous phase rnight have been of low salinity although containing Ca++. Temperatures varied from 230 to 400°C and pressures estimates fell in > 2,5 Kbar. Oxygen fugacity values of 10-38 to 10-37 bar indicated reducing conditions. As the metamorphic fluids entered the Pedra Preta system, they were oxidized, though, at least initially, the process had been less complete in the upper part of the deposit. Oxygen fugacities dropped to 10-27 bar by the time the wolframite began to precipitate from acidic solutions (pH 4-5) under therrnal conditions of 300-400°C and pressures > 2.5Kbar. δ18O values for quartz 3 of the LHV (9.0-9.6‰) at lower depths suggested reequilibration with fluids having more metamorphic components than those of greater depths. Soon after or partially contemporaneous with the wolfrarnite deposition, occurred a F-metasomatism brought about by a hypothetical magmatic pulse. Granitic rocks were then greisenized in the lower part of the deposit to a mineral assemblage in which topaz, fluorite and sericite are present, whereas in the upper part these minerais precipitated within the LHV as well as in the host walls. The fluids of this hydrothermal stage were aquo-carbonic, suggesting that mixing with the metamorphic solutions continued, but the carbonic phase was exclusively composed of CO2. Xco2 dropped to values below 0.01 by the time fluorite was formed. Aqueous phase was enriched in Ca++ and Na+. Temperatures did not change much from the deposition of wolframite to the deposition of topaz (300-350°C), but fell to about 250°C when fluorite started precipitating. Despite similar prevailing conditions both in the lower and higher parts of the deposit, irnportant features are recorded that differentiate these two domains. The most striking difference is the much more abundant wolframite precipitation in the upper part. Besides the structural control, the mineralization might also have been controlled by the more frequent metavolcanic lens of the Babaçu Group in the upper part, from which the W-bearing aquo-carbonic solutions leached iron for the precipitation of wolframite. The last hydrothermal event, that resulted from tectonic relaxation probably of Brasiliano age, gave origin to the so-called final veins (FHV) which constitute a net of microveinlets composed of quartz 4, chlorite, sulfides, carbonates and quartz 5. High salinity fluids (30 weigth % NaCl) with high concentration of Ca++ and Na+ acted upon the rocks at conditions of 1.5 Kbar and temperatures beiow 250°C, and may represent connate waters or even deep groundwaters. Chioritization and sulfidization were the most important processes related to this hydrothermal event which ied to the precipitation of chlorite (that replaced feldspars and micas in the host rocks or filled intergranular spaces within the veins) as well as sulfides (mainly chalcopyrite and pyrite). As the system finally died out, drusy quartz 5 was formed trapping low salinity fluids (<5 weigth % NaCl). Pressures were around 5 bar and temperatures reached no more than 100°C suggesting contribution of superficial meteoric waters.

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Não se restringindo a condição da existência apenas no estado físico líquido da matéria, nem aos princípios de que o valor deste bem se origina ou deriva dos custos econômicos/financeiros para sua obtenção, tratamento, armazenagem e distribuição e nem àquele obtido sob o enfoque da escassez. “O Valor de Não Uso” ou “de Existência” do objeto de estudo é o foco principal desta tese. A Amazônia possui as maiores reservas de água doce, floresta tropical e biodiversidade do planeta. O complexo sistema decorrente desta interação, nos aspectos dinâmico e funcional, bem como estático (estoque) é gerado e a sua manutenção só será possível se não se alterarem de forma expressiva o ciclo hidrológico na região, o qual é de suma importância para o equilíbrio climático da Terra, quando realiza o transporte de calor e umidade, e, mais especificamente, quando se expressa como suporte à existência de atividades produtivas no território brasileiro de grande relevância econômica. Logo é importante que se identifiquem estratégias, se criem mecanismos e se estabeleçam parâmetros para gestão deste imenso recurso natural, apresentando-se também mecanismo e políticas compensatórias, inclusive com a transferência de recursos financeiros que possam promover o desenvolvimento sócio-econômico da região. A pesquisa que sustentou o desenvolvimento dessa tese tem caráter teórico, conceitual e multidisciplinar, envolve conhecimentos de geociências (geologia, meteorologia, hidrologia), economia, engenharias, políticas públicas, ecologia e sociologia, tendo duas vertentes principais: a hidrológica e a econômica. / Water is, in itself, a natural resource that is indispensable for life, extremely important for metabolism and socioeconomic processes and vital for balancing and maintaining climatic conditions and the environment in general. The asset “water” in its ontological aspect, that is, as a substance in itself, as well as a socioeconomic entity, and the waters of Amazonia in particular, may have their ECONOMIC VALUE measured or calculated, to be expressed in monetary units, guided by the principle that these waters are a STRATEGIC ASSET. This thesis does not restrict the condition of water’s existence only to the physical liquid state of the substance, nor to the principles that the value of this asset originates or is derived from economic/financial costs of obtaining, treating, storing or distributing it, nor yet to that which is obtained under the focus of scarcity. “The Value of Non-Use” or “of the Existence” of the object of this study is the principle focus of this thesis. The Amazon region possesses the largest reserves of freshwater, tropical forest and biodiversity on the planet. The complex system resulting from this interaction, in the dynamic and functional, as well as static (stocks) aspects, is generated and its maintenance will only be possible if there is no significant alteration in the regional hydrological cycle, which is vitally important to the Earth’s climatic equilibrium, through carrying heat and humidity, and, more specifically, when it is expressed as support for productive activities in the Brazilian territory that are of great economic relevance. Thus, it is important that strategies be identified, mechanisms be created and parameters be established for managing this immense natural resource, with compensatory mechanisms and policies being presented, including the transfer of financial resources that can promote socioeconomic development for the region. The research that informed the development of this thesis has a theoretical, conceptual and multidisciplinary character, involving knowledge of geosciences (geology, meteorology, hydrology), economics, engineering, public policies, ecology and sociology, with two principal lines of thinking: hydrological and economic.

A Pesquisa desenvolvida na elaboração desta Tese teve como principais objetivos o estudo da jazida de barita de Água Clara em conjunto com a sequência hospedeira, dentro do contexto geológico do Vale do Ribeira e suas mineralizações. A jazida de barita de Água Clara localiza-se no município de Bocaiuva do Sul, Estado do Paraná. Esta jazida apresenta-se hospedada em uma sequência vulcano-sedimentar pertencente à Formação Perau do Grupo Setuva, integrante do Meso-Proterozóico. Trata-se de um depósito estratiforme constituído por camadas e lentes de barita com magnetita, hematita, pirita e quartzo subordinados. O corpo principal do depósito de barita encontra-se encaixado em dolomita-quartzo-muscovita-xistos, havendo também mineralizações baritíferas em mámores dolomíticos silicosos. A sequência hospedeira da jazida de Água Clara apresenta quartzitos, metacherts, mámores dolomíticos, xistos e orto-anfibolitos. O caráter orto-derivado dos anfibolitos da região foi determinado por diversos métodos petro-químicos. O depósito baritífero associa-se a mineralizações sulfetadas de Cu, Pb, Zn e também a formações ferríferas bandadas facies óxidos sub-facies magnetítica. As características das formações ferríferas principalmente no que diz respeito ao padrão de distribuição de elementos Terras Raras, sugerem uma origem exalativo-sedimentar com participação de soluções ferruginosas provenientes de centros vulcânicos, as quais sofrem interação com a água do mar. Os conteúdos de Ni e Co das piritas acamadas do depósito de Água Clara, determinados por microssonda eletrônica, e as razões Co/Ni que estes minerais apresentam, são congruentes com uma origem exalativo-vulcano-sedimentar. As características de jazida de Água Clara em seu conjunto indicam uma gênese exalativo vulcano-sedimentar de natureza distal. / The main purpose of this thesis is to research the Água Clara barite ore deposit and host-rocks. As a complementary objective is described the geological setting of Vale do Ribeira region and their mineralizations. The Água Clara ore deposit is located about 90 Km northern of Curitiba, Paraná State capital, Brazil. The volcano-sedimentary host-rock sequence belongs to the Mesoproterozoic Perau Formation, Setuva Group. Água Clara is a stratiform ore deposit formed by layers and lenses of barite with subordinate magnetite, hematite, pyrite and quartz. Dolomite-quartz-muscovite schist is the host-rock of the most important barite ore bodies. These is barite mineralization in siliceous dolomite marble too. Besides these rocks, the hanging and foot wall rocks are constituted by quartzite, metachert, dolomite, marble, schists and ortho-amphibolites. The ortho-derivated character of the amphibolites of Água Clara region was determined by several petro-chemical methods. The Água Clara barite ore deposit is associated to Cu-Pb-Zn sulphides mineralizations and banded iron formation of magnetitic oxide facies. The BIF characteristics, mainly their Rare Earth Elements patterns, suggest an exhalative-sedimentary origin with the participation of ferruginous solutions that came from volcanic centres, and latter interact with sea water. The Co-Ni contents of bedded pyrite of Água Clara deposit were determined by electronic microprobe. These values and the Co/Ni rates indicate an exhalative volcanogenic origin for these pyrites. The Água Clara barite ore deposit features suggest a genesis by submarine exhalative-volcano-sedimentary process of distal nature.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2011. / Submitted by Marília Freitas (marilia@bce.unb.br) on 2013-01-28T12:51:40Z No. of bitstreams: 1 2011_MatheusPalmieri_PARCIAL.pdf: 4854589 bytes, checksum: ebb7fb9a316e212263f4067ce901b349 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-03-11T12:16:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_MatheusPalmieri_PARCIAL.pdf: 4854589 bytes, checksum: ebb7fb9a316e212263f4067ce901b349 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-11T12:16:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_MatheusPalmieri_PARCIAL.pdf: 4854589 bytes, checksum: ebb7fb9a316e212263f4067ce901b349 (MD5) / O depósito de nióbio do Morro do Padre, no Complexo Alcalino Carbonatítico Catalão II, foi descoberto na década de 80, porém até 2005 nenhum trabalho representativo havia sido feito para melhor caracterizar a mineralização ali presente. Com as campanhas de sondagem de 2005 a 2010, foi possível realizar a modelagem geológica e econômica tanto da porção alterada quanto da primária do depósito. Técnicas de geoestatística foram utilizadas para entender espacialmente as distribuições das diferentes populações presentes na área. Os dados de geoquímica exploratória foram interpolados por krigagem ordinária para obter teores estimados ao longo de todo o volume mineralizado. Análises químicas de rocha total e dados de química mineral de pirocloro, bem como estudos mineralógicos e texturais em testemunhos de sondagem e lâminas delgadas polidas auxiliaram na definição de tipos litológicos e evolução magmática do minério primário. Dados mineralógicos e texturais do solo desenvolvido sobre o minério primário, obtidos por microscopia eletrônica e difratometria de raios-x permitiram compreender a distribuição, estrutura e variações do minério supergênico. A modelagem das diferentes rochas e dos corpos mineralizados apoiada nessas informações permitiu estabelecer a geometria, relações de contato e evolução tanto das rochas quanto dos minérios primário e supergênico do depósito de nióbio do Morro do Padre. O depósito pode ser dividido em três zonas, Superior, Intermediária, e Inferior, sendo que a primeira corresponde ao minério supergênico, coincidente com o manto de intemperismo, e as outras duas a distintos domínios da mineralização em rocha fresca (minério primário). A zona superior, ou manto de intemperismo, foi modelada levando em consideração os diferentes níveis intempéricos, representados por variações mineralógicas, como o minério caulinítico-oxidado, minério do tipo silcrete, e minério micáceo. A relação direta entre o solo e a rocha é evidenciada pelas zonas estéreis intercaladas com zonas mineralizadas no solo tal qual na rocha fresca. O minério supergênico tem um fator de enriquecimento residual de nióbio de cerca de 30% devido à lixiviação principalmente dos carbonatitos.A porosidade dos solos desenvolvidos sobre as rochas intrusivas facilitou a percolação de fluidos durante o intemperismo, o que levou à formação de níveis de silcrete, preferencialmente sobre as regiões de minério mais rico. A profundidade destes níveis é controlada pela interface entre o minério caulinítico-oxidado e o minério micáceo, que representa uma superfície de contraste de permeabilidade. O envelope mineralizado no solo tem orientação principal E-W, possui cerca de 70 metros de profundidade, 475 metros de comprimento na direção leste-oeste, e 100 metros de largura na direção norte-sul e totaliza 2.981.000 toneladas com teor de 1,69 % Nb2O5. A rocha fresca foi dividida em duas zonas. A zona intermediária, sotoposta à zona superior, consite de enxame de diques de apatitanelsonito (N1), calciocarbonatito (C1), pseudonelsonito (N2) e magnesiocarbonatito (C2),encaixados em fraturas nos filitos e anfibolitos fenitizados do Grupo Araxá. Nesta zona predominam rochas das unidades N2 e C2, as quais estão espacial e geneticamente relacionadas, uma vez que os pseudonelsonitos N2 formam-se como cumulados nas paredes dos diques de magnesiocarbonatito C2. A geometria dessa zona varia com a profundidade. Nas porçoes mais profundas, os enxames de diques de nelsonito e carbonatito estão concentrados em uma faixa estreita, que se alarga em direção à superfície. Tal comportamento está provavelmente relacionado com a diminuição da pressão litostática nos níveis superiores, permitindo a ocorrência de um maior número de fraturas abertas por onde os magmas carbonatítico e, em menor intensidade, nelsonítico, puderam percolar. A zona inferior consiste de um sill ou pequena câmara acamadada,onde ciclos sucessivos e rítmicos mostram a evolução dosnelsonitos N1 para os calciocarbonatitos C1 por cristalização fracionada a partir de um magma original nelsonítico. O depósito de nióbio de rocha fresca, isto é zona intermediária somada à zona inferior, possui 11.518.000 toneladas de recursos de nióbio com teor de 1,48 % de Nb2O5. O montante total de recursos de nióbio no depósito Morro do Padre (medido+indicado+inferido em minério primário + minério residual) é de 14.499.000 toneladas, a 1,52 % Nb2O5. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Morro do Padre Nb deposit, in the Catalão 2 alkaline-carbonatite complex was discovered in the 80's, but detailed exploration was not undertaken in this deposit until 2005. Extensive drilling campaigns from 2005 to 2010 made it possible to model both the supergene and primary domains of the deposit from the geological and economic point of views. Geostatistics techniques were employed to understand the spatial distribution of the several populations present in the area. Geochemical exploration data were interpolated by ordinary krigging in order to estimate Nb grades throughout the ore. Whole-rock chemistry, pyrochlore mineral chemistry, and mineralogical and textural studies on drill cores and thin sections, helped to define the lithological types and magmatic evolution of the primary (fresh-rock) ore. The mineralogy and textures determined for the soil cover by means of electron microscopy and X-ray diffractometry allowed the understanding of the distribution, structure and variations in the supergene (residual) ore. The modeling of the various rock-types and ore-bodies supported by these data lead to establish the geometry, contact relationships and evolution of the igneous rocks, as well as of the primary and secondary ore. The deposit may be subdivided into an upper, intermediate, and lower zones. The first corresponds to the supergene ore, whilst the two later are represented by distinct domains of the primary ore. The upper zone was modeled taking into account the various levels of weathering intensity, represented by mineralogical changes: kaolinite-oxide ore, silcrete ore, and micaceous ore. A direct relatioship between the soil and the fresh rock is depicted by the intercalations of ore and barren vertical bodies that represent the extension of the fresh rock ore bodies into de soil. The supergene ore shows an Nb enrichment factor of ca. 30% due to the leaching of soluble componentes, especially from the altered carbonatites. The high porosity of the soil over the alkaline intrusive rocks (particularly nelsonites) favored the infiltration of meteoric waters, leading to the formation of silcrete crusts preferably from the higher-grade ore. The depth of such silcrete levels is controlled by the limit between the kaolinite-oxide ore and the micaceous ore, since this represents a permeability contrast limit. The ore envelope within the soil cover is elongated E-W, has 70 meters in depth, 475 meters E-W, 100 meters N-S and contains total resources of 2.981 Mt @ 1.69 % Nb2O5. The fresh rock was subdivided in two separate zones (intermediary and lower). The intermediary zone underlies the soil cover and is characterized by dike swarms of apatite-nelsonite (N1), calciocarbonatite (C1), pseudonelsonite (N2) and magnesiocarbonatite (C2), intruded in fenitized phyllites and amphibolites of the Precambrian Araxá Group. This zone is dominated by N2 and C2 rocks, which are geographically and genetically associated, since N2 pseudonelsonites precipitate as cumulates on the walls of the C2 magnesiocarbonatites. The geometry of the intermediary zone varies from a narrow zone with nelsonite and carbonatite dike swarms in deeper levels to a wider zone towards the surface, probably due to the decrease in lithostatic pressure, thus leading to a larger number of open fractures through which the magmas (particularly carbonatite, less so nelsonite) were able to percolate. The lower zone consists of a rhythmically layered sill or small magma chamber, where successive cycles of differentiation and magma replenishment show that the N1 nelsonites evolved to the C1 calciocarbonatites by fractional crystallization. The Nb resources in fresh rock (i.e. Intermediate Zone + Lower Zone) amount to 11.518 Mt @ 1,48 % Nb2O5. The total Nb resources of the deposit (measured + indicated + inferred; primary + secondary ore) is 14.499 Mt @ 1,52 % Nb2O5.

Tese(Doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 1998. / Submitted by Guilherme Lourenço Machado (gui.admin@gmail.com) on 2011-05-25T12:31:08Z No. of bitstreams: 1 1998_MarciaAbrahaoMoura.pdf: 6090109 bytes, checksum: 48c9b4162b207d4a9e2733d2f59deabb (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(tempestade_b@hotmail.com) on 2011-05-25T18:52:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 1998_MarciaAbrahaoMoura.pdf: 6090109 bytes, checksum: 48c9b4162b207d4a9e2733d2f59deabb (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-25T18:52:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1998_MarciaAbrahaoMoura.pdf: 6090109 bytes, checksum: 48c9b4162b207d4a9e2733d2f59deabb (MD5) / Resumo: O Depósito de ouro Serrinha, localizado no extremo norte do Estado do Mato Grosso, na Província Aurífera Juruena-Teles Pires, associa-se espacial e geneticamente ao Maciço granítico Matupá, de 1872 ±12 Ma, inserido no Domínio Geocronológico Ventuari-Tapajós. O Maciço Matupá apresenta-se no Depósito Serrinha como um corpo de biotita monzogranito, denominado Granito Matupá, equigranular a porfirítico, subsolvus, raramente contendo hornblenda. Magnetita, ilmenita, titanita, zircão, fluorapatita, allanita e monazita são minerais acessórios. Diques de composição riolítica, cogenéticos ao magmatismo granítico, e diques de diabásio, com características químicas de basaltos toleíticos continentais, cortam o Granito Matupá. O Granito Matupá é cálcio-alcalino, metaluminoso a peraluminoso, semelhante aos granitos do tipo I, com SiO2 = 68-75%, MgO/TiO2 = 2,56, K2O/Na2O > 1, A12O3 = 13-14%, CaO = 1-2%, elevados conteúdos de Ba e Sr, quantidades moderadas de Zr e Rb e baixos conteúdos de Nb, Y, Ta, Ga, Zn, F, C e Li. ETR = 250 ppm, Lan/Yhn 30 e Eu/Eu* = 0,35. Assemelha-se a granitos orogênicos, especialmente granitos de arco vulcânico ou pós-colisionais. Sua pressão de cristalização, estimada com base no geobarômetro da hornblenda, situou-se entre 3,3 e 4,5 Kb. Os valores de TDM situam-se entre 2,34 e 2,47 Ga e podem representar a idade de formação de crosta continental considerando-se uma única fonte para o magma granítico original, mas a hipótese de que o magma resultou da mistura de fontes mantélica e crustal não deve ser descartada. O Granito Matupá foi submetido a expressiva alteração hidrotermal de infiltração disseminada no Depósito Serrinha, começando por hidrotermalismo incipiente do biotita granito, seguido de alteração K-silicática, sódica, cloritização, alteração sericítica, piritização e carbonatação. Considerando-se Zr imóvel, AI2O3 e TiO2 foram pouco móveis durante o processo, enquanto FeO, MnO, Fe2O3, CaO, MgO, K2O e Na2O foram muito móveis, resultados condizentes com albitização, sericitização, microclinização, piritização e carbonatação do granito. A clorita é abundante nos fácies hidrotermais do Granito Matupá e constitui três diferentes grupos: grupo A, clorita intermediária entre chamosita e clinocloro; grupo B, clinocloro, e grupo C, chamosita com elevados teores de MnO, entre 2 e 5,5%. Três tipos de titanita ocorrem em Serrinha: titanita magmática, com Al2O3 próximo de 1,7%; titanita hidrotermal do granito pouco hidrotermalizado, com Al2O3 sempre superior a 2%, e titanita hidrotermal de SE IVG, com Al2O3 desprezível e contendo Na2O (0,53 a 0,76%). Dois tipos de epidoto constituem produto de alteração hidrotermal do Granito Matupá: epidoto da série clinozoisita-epidoto, predominante, e epidoto com até 3,5% de MnO, restrito à área II. 1. Fluidos H2O-NaCl-KCl, exsolvidos do magma granítico e aprisionados a 423°C e 1,3 Kbar, foram provavelmente os primeiros a circular no Granito Matupá em Serrinha, seguidos de fluidos H2O-NaCl-CO2-(CH4), CO2 e H2O-NaCl, aprisionados a T = 330°C e P = 0,5 - 1,3 Kbar, provavelmente resultantes de imiscibilidade. A evolução final do sistema hidrotermal foi dominada por mistura de fluidos salinos e meteóricos e circulação de fluido rico em Ca. A mineralização de ouro no Depósito Serrinha é disseminada e se restringe às áreas de intensa alteração hidrotermal do Granito Matupá em que há associação de pirita, sericha, clorita e/ou albita. Magnetita hidrotermal e rutilo acompanham a pirita. O ouro está na forma nativa, incluso ou em fraturas de pirita. Análises de pirita por LAM-ICP-MS resultaram em teores de Au, Ag, Pd e Pt inferiores a 10 ppm. Os valores de isótopos de enxofre obtidos para pirita (+1,3 a +3,5 96o) e os dados de inclusões fluidas são compatíveis com um fluido mineralizante oriundo do próprio magma granítico. O ouro foi inicialmente transportado na forma de complexos cloretados em fluidos quentes, exsolvidos do magma granítico, oxidados, altamente salinos e ácidos. Diminuição da temperatura do fluido durante sua ascensão, imiscibilidade ou aumento de pH pode ter propiciado a precipitação de ouro. A diluição e/ou a desmistura do fluido salino podem ter ocasionado a deposição da segunda geração de Au. O Depósito Serrinha assemelha-se aos depósitos disseminados classificados como do tipo ouro pórfiro. Apesar de o nível de erosão atual diminuir a probabilidade de existir um depósito de grande porte em Serrinha, dados geológicos sobre a Província Aurífera Juruena-Teles Pires permitem sugerir que o modelo proposto para o Depósito Serrinha seja aplicável a outros depósitos de ouro da região. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Serrinha gold Deposit, northern Mato Grosso state (Brazil), is part of the Juruena-Teles Pires gold Province. The deposit is spatially and genetically related to the Matupá granitic Massif (1872 ±12 Ma), part of the Ventuari-Tapajós geochronological Domain. At the Serrinha Deposit, the Matupá Massif comprises a single biotite monzogranite, called Matupá Granite, which outcrops as isotropic undeformed and little-fractured blocks. The Matupá Granite is subsolvus, medium to coarse grained, equigranular to porphyritic. Hornblende is very rare and magnetite, titanite, zircon, fluorapatite, allanite, monazite and ilmenite are accessory minerals. Comagmatic rhyolitic dikes and younger diabase dikes crosscut the granite. The Matupá Granite is calc-alkaline, metaluminous to peraluminous, similar to I-type granites developed in orogenic terrains, specially volcanic arc and post-collisional settings. The biotite granite is characterized by 68-75 w.t.% SiO2, 13-14 w.t.% A12O3, high MgO/TiO2 ratio (2.56), K2O/Na2O ratio higher than 1,1-2 w.t.% Ca, high Ba and Sr, medium Zr and Rb, low Nb, Y, Ga, Zn, F, Sn, W, Cu, Mo, Ta, Cl and Li contents. ETR = 250 ppm, La/Yb ratios 30 and Eu/Eu* ratio 0.35. The crystallization pressure of the Matupá Granite, based on hornblende geobaromether, was 3.3 to 4.5 Kb. ТDM values lie between 2.34 and 2.47 Ga and may represent the continental crust crystallizing age = -2.7 a -4.3), considering a unique source for the original granitic magma, but the hypothesis of mixing mantelic and crustal sources cannot be disregarded. The Matupá Granite was submitted to a pervasive hydrothermal alteration at the Serrinha Deposit, beginning with an incipient hydrothermal alteration, followed by K-silicatic, sodic, chloritic, sericitic and pyritic alterations, with final carbonatization. Considering Zr as having been immobile during the alteration, A12O3 and TiO2 were less mobile while FeO, MnO, Fe2O3, CaO, MgO, K2O and Na2O were mobile, results compatible to the hydrothermal processes that took part in Serrinha. Chlorite is a widespread secondary mineral at the deposit and comprises three different groups: group A, intermediary between clinochlore and chamosite; group B, clinochlore, and group C, chamosite with high manganese content (2 - 5.5 w.t.% MnO). Three types of titanite were identified: magmatic (near 1.7 w.t.% A12O3); hydrothermal titanite developed during the incipient hydrothermal alteration of the granite (A12O3 > 2 w.t.%) and hydrothermal titanite associated to the sodic assemblage (near zero Al2O3 and 0.53 to 0.76 w.t.% Na2O). Two epidote types were formed during alteration: epidote from clinozoisite-epidote series, widespread, and epidote containing up to 3.5 w.t.% MnO, restricted to II. 1 area. H2O-NaCl-KCl fluids, interpreted to have been exsolved from the granitic magma, and entrapped at 423 °C and 1.3 Kbar, were probably the earliest fluids that circulated through the Matupá Granite in the Serrinha Deposit. The early fluids were superimposed by lower temperature and pressure (330°C and 0.5 to 1.3 Kbar ) H2O-NaCl-CO2-(CH4), CO2 e H2O-NaCl fluids, probably derived from imiscibility. The final evolution of the hydrothermal system was dominated by mixing of saline and meteoric fluids and by circulation of low temperature Ca-enriched fluids. The gold mineralization is disseminated and restricted to the intense hydrothermal alteration areas where it is associated to pyrite, sericite, chlorite and/or albite. Hydrothermal magnetite and rutile occur with pyrite. Gold is in the native form, included or filling fractures in pyrite. LAM-ICP-MS analysis in pyrite grains show Au, Ag, Pd and Pt values below 10 ppm. 34S data of pyrite (+1.3 to +3.5 %o) together with fluid inclusion data are consistent with a mineralizing fluid exsolved from the crystallizing magma. Gold was iniatially transported as chlorine complexes in a hot, saline, acid and oxidized fluid. Decreasing in temperature during the fluid ascent, imiscibitity process or pH increase could have enhanced gold precipitation. Dilution and/or unmixing of the saline fluid can have been responsible for the deposition of the second generation of gold. Serrinha gold Deposit is similar to disseminated deposits genetically related to granite magmas classified as porphyry gold. Nevertheless, the present deep erosion level in the region, probably located at the root of the hydrothermal system, does not favor the presence of a giant Au deposit at Serrinha.

A Pesquisa desenvolvida na elaboração desta Tese teve como principais objetivos o estudo da jazida de barita de Água Clara em conjunto com a sequência hospedeira, dentro do contexto geológico do Vale do Ribeira e suas mineralizações. A jazida de barita de Água Clara localiza-se no município de Bocaiuva do Sul, Estado do Paraná. Esta jazida apresenta-se hospedada em uma sequência vulcano-sedimentar pertencente à Formação Perau do Grupo Setuva, integrante do Meso-Proterozóico. Trata-se de um depósito estratiforme constituído por camadas e lentes de barita com magnetita, hematita, pirita e quartzo subordinados. O corpo principal do depósito de barita encontra-se encaixado em dolomita-quartzo-muscovita-xistos, havendo também mineralizações baritíferas em mámores dolomíticos silicosos. A sequência hospedeira da jazida de Água Clara apresenta quartzitos, metacherts, mámores dolomíticos, xistos e orto-anfibolitos. O caráter orto-derivado dos anfibolitos da região foi determinado por diversos métodos petro-químicos. O depósito baritífero associa-se a mineralizações sulfetadas de Cu, Pb, Zn e também a formações ferríferas bandadas facies óxidos sub-facies magnetítica. As características das formações ferríferas principalmente no que diz respeito ao padrão de distribuição de elementos Terras Raras, sugerem uma origem exalativo-sedimentar com participação de soluções ferruginosas provenientes de centros vulcânicos, as quais sofrem interação com a água do mar. Os conteúdos de Ni e Co das piritas acamadas do depósito de Água Clara, determinados por microssonda eletrônica, e as razões Co/Ni que estes minerais apresentam, são congruentes com uma origem exalativo-vulcano-sedimentar. As características de jazida de Água Clara em seu conjunto indicam uma gênese exalativo vulcano-sedimentar de natureza distal. / The main purpose of this thesis is to research the Água Clara barite ore deposit and host-rocks. As a complementary objective is described the geological setting of Vale do Ribeira region and their mineralizations. The Água Clara ore deposit is located about 90 Km northern of Curitiba, Paraná State capital, Brazil. The volcano-sedimentary host-rock sequence belongs to the Mesoproterozoic Perau Formation, Setuva Group. Água Clara is a stratiform ore deposit formed by layers and lenses of barite with subordinate magnetite, hematite, pyrite and quartz. Dolomite-quartz-muscovite schist is the host-rock of the most important barite ore bodies. These is barite mineralization in siliceous dolomite marble too. Besides these rocks, the hanging and foot wall rocks are constituted by quartzite, metachert, dolomite, marble, schists and ortho-amphibolites. The ortho-derivated character of the amphibolites of Água Clara region was determined by several petro-chemical methods. The Água Clara barite ore deposit is associated to Cu-Pb-Zn sulphides mineralizations and banded iron formation of magnetitic oxide facies. The BIF characteristics, mainly their Rare Earth Elements patterns, suggest an exhalative-sedimentary origin with the participation of ferruginous solutions that came from volcanic centres, and latter interact with sea water. The Co-Ni contents of bedded pyrite of Água Clara deposit were determined by electronic microprobe. These values and the Co/Ni rates indicate an exhalative volcanogenic origin for these pyrites. The Água Clara barite ore deposit features suggest a genesis by submarine exhalative-volcano-sedimentary process of distal nature.

Orientador : Jacinta Enzweiler / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-01T12:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zambello_FabioRoberto_M.pdf: 1951712 bytes, checksum: da9a4d79c2401be47cc928713c2fa44b (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Esta dissertação avalia a utilização da espectrometria de fluorescência de raios X por comprimento de onda (FRX), como ferramenta analítica de solos e sedimentos, para aplicações em geologia econômica e geoquímica ambiental. A capacidade multielementar e rapidez analítica da FRX a tomam atrativa em projetos de mapeamentos geoquímicos de composição elementar, de prospeção geoquímica de depósitos minerais e na avaliação da contaminação ambiental por metais pesados. Uma dificuldade encontrada na análise de solos e sedimentos por FRX é calibrar o instrumento para uma ampla faixa de concentração, empregando materiais de referência. Estes raramente são caracterizados para todos os elementos de interesse, podendo também apresentar heterogeneidades em algum grau, principalmente quando as amostras são simplesmente prensadas. Os progressos instrumentais dos últimos anos e o amplo interesse na análise rápida destas matrizes justificam o desenvolvimento e a avaliação de programas analíticos para esta aplicação. Um programa analítico quantitativo de detenninação de elementos maiores (Si, AI, Fe, Mg, Ca, K, Na, Mn, Ti e P) e traços (As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Ga, Mo, Nb, Ni, Pb, Rb, S, Sb, Sn, Sr, Th, U, V, Y, Zn, e Zr) em pastilhas prensadas de solos e sedimentos foi preparado e as figuras de mérito associadas (precisão, exatidão e limites de detecção) foram avaliadas. Nas duas etapas (calibração e avaliação) foram utilizados mais de sessenta materiais de referência de solos e de sedimentos de fornecedores internacionais e um espectrômetro de fluorescência de raios X seqüencial. Os limites de detecção dos elementos-traço (1-5 /J99-1) são inferiores à concentração média na crosta para a maior parte deles, indicando que o programa analítico é adequado à finalidade a que se propõe. Os limites de detecção de Cd e Sb, de 1,6 e 1,9 J.19 g-1, respectivamente, são mais altos que a concentração média destes elementos em solos e sedimentos, mas pennitiriam detectá-Ios em concentrações anormalmente altas. As amostras de referência empregadas na avaliação da exatidão dos resultados não faziam parte do grupo utilizado na calibração do instrumento. Os resultados foram avaliados com três métodos. Os resultados obtidos para elementos-traço situam-se dentro do intervalo de confiança dos valores certificados ou muito próximos dos valores recomendados. Devido aos efeitos mineralógicos, a calibração dos elementos maiores foi mais compfexa, mas os resultados, em geral foram concordantes os valores recomendados. Eventuais discrepãncias serviram para aprimorar as curvas de calibração, e contribuíram para o melhor conhecimento dos materiais de referência empregados e nos critérios para a escolha das amostras de calibração / Abstract: This dissertation evaluates wavelength-dispersive X-ray fluorescence spedrometry (XRF) as an analytical tool of soils and sediments, for economic geology and environmental geochemistry applications. The multi-element capacity and the analytical speed of XRF are of interest to elemental geochemical mapping projects, in mineral deposits prospects and in the evaluation of the environmental contamination by heavy metais. A difficulty found in the analysis of soils and sediments by XRF is instrument calibration, for a wide range of elemental concentration, using reference samples. Those are rarely characterised for ali the elements of interest, may present inhomogeneities in some degree, mainly when the samples are simply pressed as pellets. The instrumental progress of the last years and the wide interest in the fast analysis of such matrices justify the development and the evaluation of analytical programs for this application. A quantitative analytical program for determination of major (Si, AI, Fe, Mg, Ca, K, Na, Mn, Ti and P) and trace elements (As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Ga, Mo, Nb, Ni, Pb, Rb, S, Sb, Sn, Sr, Th, U, V, Y, 20, and Zr) in pressed pellets of soils and sediments was prepared and the associated figures of merit (precision, accuracy and detection limits) were evaluated. For the two stages (calibration and evaluation) more than sixty reference materiais of soils and sediments from intemational suppliers a sequential X-rays fluorescence spectrometer were used. The detection limits for trace elements (1-5 J.19g-1) indicate that the analytical program is fit-for-purpose, i.e., the considered elements can be analysed in most cases in such matrices. Exceptions are Cd and Sb, whose detection limits (1,6 and 1,9 J1g g-1, respectively) are too high, considering their average concentrations in soils and sediments, but would still be useful to detect anomalous concentrations. The reference samples used in the evaluation of the accuracy were others than those used for instrument calibration. Three methods were used to evaluate the results. The results of trace elements fali within the confidence interval of the certifted values or are very close of the recommended values. Due to the mineralogical effects, the calibration of the major elements was more complex, but the results, in general were in goOO agreement with recommended values. Eventual discrepancies were useful to improve calibrations and contributed to a better knowledge of the used reference samples and as criteria to choose the calibration samples / Mestrado / Metalogenese / Mestre em Geociências

Orientador: Sidnei Pires Rostirolla / Co-orientadores: João Carlos Biondi, Paulo Cesar Soares / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: O presente trabalho consiste na aplicação e discussão de técnicas geoestatisticas para o entendimento da variabilidade espacial dos tipos de minério constituintes da mina Saiva. Este deposito localiza-se no município de Rio Branco do Sul, no Estado do Paraná - Brasil, e pertence a Cia de Cimento Portland Rio Branco - VOTORANTIN. Constitui-se de uma sequencia de rochas do proterozoico médio a superior, pertencentes ao Grupo Acungui, Formacao Votuverava. Os principais litotipos são metacalcarios, metadolomitos, metamargas e filitos, representativos de uma sequencia plataformal carbonatica, metamorfizados em baixo grau. Os dados utilizados para esta analise sao resultantes de uma campanha de prospecção realizada na década de 70, cujos testemunhos de sondagens foram analisados quimicamente para diversos óxidos, a saber: Si, Al, Fe, Ca, Mg e K. Pela forma sistemática como foi feita a pesquisa, estas amostras tem uma posição espacial conhecida dentro do corpo de minério. A analise estatística descritiva para estas variáveis mostra que, embora algumas distribuições sejam levemente assimétricas, o coeficiente de variação e baixo, indicando dados com valores pouco erráticos. As condições de estacionariedade evidenciam que os dados são homogêneos, ora na media ora na variância. A variografia exploratória, realizada em duas e três dimensões, mostra que, devido a uma forte heterogeneidade na amostragem, somente os variogramas direcionais ao longo dos furos de sondagem evidenciam uma estrutura de covariância espacial. A modelagem dos variogramas indica que ha dois comportamentos de variabilidade espacial: o primeiro evidenciado nos variogramas construídos com lags menores, cujos alcances estão em tomo de 10-20 metros, associados a uma variabilidade litológica de menor escala e um segundo para lags maiores, com alcances em tomo de 40-60 metros, que representam a variabilidade espacial em maior escala. Alguns variogramas sugerem a presença de uma segunda estrutura, cujos alcances atingem em media 60-100 metros. As estimativas realizadas por krigagem ordinária foram efetuadas para blocos de vários tamanhos, com o intuito de verificar as diferenças das medias dos valores estimados, bem como o ganho operacional e visual para cada modelo. O modelo de bloco de dimensão 10x10x15m foi o que se mostrou mais adequado para a representação espacial da variáveis, que, alem de mostrar um erro de estimativa aceitável, e o modelo que mais se aproxima da unidade de lavra utilizada atualmente na mina Saiva. Os resultados obtidos das krigagens 3D evidenciam dois controles na variação dos teores: 1) em maior escala, provavelmente um controle litológico - sedimentar, que teria condicionado a individualização de grandes faixas NE, com alto e baixo MgO, respectivamente, nas quais o SiO apresenta uma distribuição mais constante; 2) em menor escala, provavelmente um controle litológico - metamórfico, que estaria representado pela repetição de pequenas faixas ou ciclos em tomo de 30 a 40 metros, observados em um trend N30-40E com caimento para NW; tal variação de teores esta refletida tanto no Mg quanto na Si, mas principalmente na Si, por esta apresentar a característica de maior mobilidade durante processos de metamorfismo. / Abstract: Geoestatistical techniques are applied and discusses in the study of limestone ore of the Saiva mine. The Cia de Cimento Portland Rio Branco - VOTORANTIN is the owner of the mine, which is located in Rio Branco do Sul, State of Parana, Brazil. The ore rocks have intermediate to upper proterozoic ages and belong to Votuverava Formation, Acungui Group. The main lithologies are metalimestones, metadolomites, metamarbles and phyllites, representative of a platformal sequence of low-grade greenshist facies metamorphism. The data used for the geoestatistical analysis are from an exploration project carried out in 70 S, whose drill cores were analyzed chemically for several oxides, including: Si, Al, Fe, Ca, Mg and K. Due to the systematic research, the samples have a known position inside the ore body. Descriptive statistical analysis for these oxides shows that, despite a small skewness in the frequency distributions, the coefiicient of variation is low, indicating that the data set can be geoestatistically analyzed. The stacionarity conditions show that the data are homogeneous in relation to the mean or to the variance. 2D and 3D exploratory variography shows that, because of a strong heterogeneity in the sampling, only the directional variograms along the drill holes evidence a well behaved spatial covariance. The modeled variograms suggest that there are two types of spatial variability: the first one evidenced in the smaller lags variograms, whose ranges are about 10-20 meters, related to a lithologic variability of smaller scale and the second one for larger lags, with ranges reaching 40-60 meters, representing the larger scale variability. Some other variograms suggest the presence of a second structure, whose ranges reache 60- 100 meters. The estimate was done by ordinary kriging, for blocks of several sizes, with the objective of verifying the differences of the averages of the estimated values, as well as the operational and visual advantages of each model. The model of 10xl0xl5m block dimension presents the better result for spatial representation of the oxides distribution, whose estimates present acceptable variance. Besides, it is a block size close to the mined unit size in the Saiva mine. Results in the 3D kriging evidence two Controls in the grade variation: 1) in a larger scale, probably a lithologic-sedimentary one, which controlled the individualization of NE belts, with high and low MgO, respectively, in which SiO presents a more constant distribution; 2) in a smaller scale, probably a metamorphic-lithologic control, associated with repetitive small trends or cycles around 30 to 40 meters, striking N30-40E and dip to NW; such variation of grades is seem both Mg and Si, but mainly in Si, because of its of larger mobility during metamorphism.