Submitted by Teresa Cristina Rosenhayme (teresa.rosenhayme@cprm.gov.br) on 2016-05-12T17:41:05Z No. of bitstreams: 1 MESTRADO_FELIPEMAPA.pdf: 29181013 bytes, checksum: fb1ecaa272e4e1d6efd0b96d8647853c (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2016-05-12T17:44:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MESTRADO_FELIPEMAPA.pdf: 29181013 bytes, checksum: fb1ecaa272e4e1d6efd0b96d8647853c (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2016-05-12T17:44:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MESTRADO_FELIPEMAPA.pdf: 29181013 bytes, checksum: fb1ecaa272e4e1d6efd0b96d8647853c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-12T18:25:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MESTRADO_FELIPEMAPA.pdf: 29181013 bytes, checksum: fb1ecaa272e4e1d6efd0b96d8647853c (MD5) Previous issue date: 2015

Submitted by Teresa Cristina Rosenhayme (teresa.rosenhayme@cprm.gov.br) on 2016-05-20T11:56:28Z No. of bitstreams: 1 MSc-JairoPessoa.pdf: 4586740 bytes, checksum: 4d38ea0d6d6c1ce4f55ddd58ab086dfa (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2016-05-20T13:03:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MSc-JairoPessoa.pdf: 4586740 bytes, checksum: 4d38ea0d6d6c1ce4f55ddd58ab086dfa (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2016-05-20T13:03:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MSc-JairoPessoa.pdf: 4586740 bytes, checksum: 4d38ea0d6d6c1ce4f55ddd58ab086dfa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-20T13:29:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MSc-JairoPessoa.pdf: 4586740 bytes, checksum: 4d38ea0d6d6c1ce4f55ddd58ab086dfa (MD5) Previous issue date: 2015

Submitted by Teresa Cristina Rosenhayme (teresa.rosenhayme@cprm.gov.br) on 2016-09-13T18:15:00Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO__ALOSIO_PIRES_UnB.pdf: 13674876 bytes, checksum: b8578f5c809b7130fc833e9628c2c2c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Jéssica Gonçalves (jessica.goncalves@cprm.gov.br) on 2016-09-13T18:35:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO__ALOSIO_PIRES_UnB.pdf: 13674876 bytes, checksum: b8578f5c809b7130fc833e9628c2c2c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Jéssica Gonçalves (jessica.goncalves@cprm.gov.br) on 2016-09-13T18:36:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO__ALOSIO_PIRES_UnB.pdf: 13674876 bytes, checksum: b8578f5c809b7130fc833e9628c2c2c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T18:36:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO__ALOSIO_PIRES_UnB.pdf: 13674876 bytes, checksum: b8578f5c809b7130fc833e9628c2c2c2 (MD5) Previous issue date: 2016

Made available in DSpace on 2016-08-29T14:10:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8927_Tese Sury Monteiro 2015.pdf: 10583453 bytes, checksum: d6cfcda3a7da117a946ca841382908d1 (MD5) Previous issue date: 2015-05-27 / FAPES / O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica e os fluxos dos elementos maiores (Al, Fe e Mn) e traço (Cr, Zn, Cu, Cd, Pb, As e Ni) no material particulado em suspensão em um sistema estuarino tropical composto por dois rios, o Piraquê-Açu (PA) e Piraquê-Mirim (PM), Espírito Santo, Brasil. Este sistema é composto pelas bacias hidrográficas do PM com área de 69,4 km2 e do PA com 378,6 km2. Estes rios se encontram (confluência) a uma distância aproximada de 4,5 km da desembocadura do estuário. A descarga fluvial no PM é cinco vezes menor que no PA, por isso é mais influenciado pelas correntes de maré, na fase da enchente. O clima da região é tropical litorâneo do tipo úmido-seco, com dois períodos sazonais: maior pluviosidade (200-250 mm) e menor pluviosidade (25-50 mm). Foram realizadas cinco campanhas: três no período de maior pluviosidade (março e dezembro/2013; e março de 2014) e duas no de menor pluviosidade (junho e setembro/2013); durante um ciclo de maré de sizígia (13h); em seis estações de coleta: 2 no PA, 2 no PM e 2 na confluência. Realizou-se amostragem de material particulado em suspensão (MPS) através de coleta de água (filtração) e de armadilha de sedimento; coletou-se in situ dados físico-químicos e hidrodinâmicos; realizou-se análises sedimentológicas, mineralógicas e químicas nas amostras de MPS; e utilizou-se a modelagem numérica para verificar as principais tendências de transporte destes materiais nos cenários de maior e menor pluviosidade. O sistema estuarino, nos pontos coletados, apresenta águas levemente alcalinas (pH 7.7±0.8), saturadas em oxigênio (6.17±0.9) e com salinidade variando entre 25.3±1.5 a 36.9 ±0.6. O PA apresentou percentuais de concentrações superiores ao PM dos elementos maiores (16% Al, 10% Fe e 15% Mn) e traço (45% Cr, 48% Zn, 56% Cd e 79% Pb) principalmente no período de elevada pluviosidade. Somente os elementos Ni (55%), Cu (94%) e As (13%) apresentaram maiores percentuais de concentrações no PM. A confluência estuarina reflete a influência do PA, durante o período de elevada pluviosidade, quando a descarga fluvial deste rio, transporta elevadas concentrações de elementos para esta região; enquanto que no período de menor pluviosidade há maior influência das correntes de maré, onde as concentrações de Fe, Mn, Ni e As foram máximas quando comparadas aos dois rios. Os índices geoquímicos indicam que este sistema estuarino apresenta-se preservado, e o aporte natural é a principal fonte dos elementos maiores e traço, os quais são influenciados pela presença de minerais, como caulinita, goethita, magnetita, ilmenita, gibbsita, hematita e pirita. Os cenários modelados demonstram a transferência de materiais (MPS e elementos maiores e traço) entre os cursos fluviais, ocorrendo uma maior influência do PA e da confluência no PM, principalmente no período de elevada pluviosidade, quando há maior retenção de materiais a montante do PM, aumentando o tempo de residência e tornando-a mais vulnerável, principalmente pelo acumulo de elementos considerados tóxicos, como Zn e Cr. Este sistema estuarino é um ambiente exportador de materiais, sendo a taxa de exportação do PA cinco vezes superior a do Piraquê-mirim durante o período de elevada pluviosidade. Palavras-chaves: Geoquímica, Material particulado em suspensão, estuário, hidrodinâmica, modelagem numérica / This research aimed to evaluate the dynamic and flow of major elements (Al, Fe and Mn) and trace elements (Cr, Zn, Cu, Cd, Pb, As and Ni) in suspended particulate matter within a tropical estuarine system. This estuarine system comprises two rivers: the Piraquê-açu River (PA) and the Piraquê-mirim River (PM), Espírito Santo, Brazil. The system covers the river basins of PM and PA, with 69.4 km2 and 378.6 km2, respectively. The confluence of these rivers occurs about 4.5 km from the estuary mouth. The PM discharge is five times lower than PA discharge and then the it is dominated by tidal currents during flood tide. The climate is coastal tropical wet-dry type, with two seasonal periods: higher rainfall (200-250mm) and lower rainfall (25-50 mm). Five field works were performed: tree during higher rainfall (March and December, 2013, and March, 2014 ) and two during lower rainfall (June and September, 2013); along spring tide cycle (13 hours); in six sampling stations: two in PA, two in PM and two at these rivers confluence. Sampling of suspended particulate matter (SPM) was performed by water sampling (filtration) and sediment trap; physicochemical and hydrodynamic data were sampled in situ; sedimentological, mineralogical and chemical analysis were conducted in SPM samples; and numerical modelling was applied in order to verify the main transport patterns of these material in scenarios of high and low rainfall. The estuarine system presents alkaline water (pH 7.7±0.8), which is saturated in oxygen (6.17±0.9) with salinity ranging from 25.31±1.5 to 36.92±0.6. PA presented percentages concentration of major elements (16% Al, 10% Fe e 15% Mn) and trace elements (45% Cr, 48% Zn, 56% Cd e 79% Pb) higher than PM, mainly during high rainfall period. Only Ni (55%), Cu (94%) e As (13%) presented higher concentrations in PM. The estuarine confluence reflect the PA influence, during the high rainfall period, when its river discharge carries high concentration of elements for this region; while in the lower rainfall period, there is higher influence of tidal current, when the concentrations of Fe, Mn, Ni e As were highest compared to the both rivers. The geochemical indices indicate that this estuarine system is preserved, and the natural supply is the main source of major and trace elements, which are influenced by the presence of minerals for instance kaolinite, goethite, magnetite, ilmenite, gibbsite, hematite and pyrite. The model scenarios demonstrate the materials transfer (SPM, major and trace elements) between the rivers. The model also shows a greater influence of PA and its confluence on PM, mainly during high rainfall period when there is higher retention of material upstream of PM, that increases the residence time and does it more vulnerable, especially due to accumulation of toxic elements such as Zn and Cr. This estuarine system is materials exporter environment, in which the exportation rate is five times larger in PA than in PM during high rainfall period.

Agência Nacional do Petróleo / Este trabalho trata do estudo da estratigrafia de alta resolução e geoquímica orgânica da Formação Tremembé, na Bacia Sedimentar de Taubaté-SP, de idade cenozóica, com base nos dados de teores de Carbono Orgânico Total (COT), teores de enxofre total e Resíduo Insolúvel (RI), dados de pirólise Rock-Eval bem como dos resultados de espectrometria de raios gama. Estes dados foram obtidos a partir de amostras selecionadas de testemunhos de duas sondagens rasas, respectivamente 55,40 m (poço TMB-01-SP) e 18,02m (poço TMB-02-SP), resultantes de testemunhagem contínua ao longo do intervalo de folhelhos da Formação Tremembé. O intervalo analisado da Formação Tremembé foi dividido em nove unidades quimioestratigráficas, as quais foram correlacionadas com os dados de Pirólise Rock-Eval e com os dados de raios gama. Com base nos resultados de Pirólise Rock-Eval, verificou-se que a grande maioria da matéria orgânica da Formação Tremembé é do tipo I, que é rica em hidrogênio e pobre em oxigênio, correspondendo ao melhor tipo de matéria orgânica para a geração de hidrocarbonetos líquidos e gasosos. As unidades quimioestratigráficas D e F são as que apresentam os maiores potenciais de geração de hidrocarbonetos, correspondendo aos folhelhos betuminosos papiráceos. Na seção estudada (poço TMB-SP) foram identificados cinco níveis com concentrações muitas elevadas de COT, considerando-se apenas teores acima de 20%. Desses cinco níveis, dois se destacam, por apresentarem teores de COT superiores a 30%. Considerando-se os dados de pirólise Rock-Eval, nota-se que esses dois intervalos são os que oferecem uma maior atratividade quanto ao seu potencial gerador, já que representam valores de S2 que excedem a 100mg HC/g de rocha, além de valores de IH sempre superiores a 600. / This work is about the study of the high-resolution stratigraphy and organic geochemistry of the Tremembé Formation, in the Taubaté Sedimentary Basin-SP, of Cenozoic age. This work is based on the Total Organic Carbon contents (TOC), total sulphur contents and Insoluble Residue contents (IR), Rock-Eval pyrolysis data as well as the results of gamma rays spectrometry. These data were obtained from selected samples of coring from two shallow drillings, respectively 55,40 m (borehole TMB-01-SP) and 18,02m (borehole TMB-02-SP), resulting of continuous coring throughout the shales interval of the Tremembé Formation. The analyzed interval of the Tremembé Formation was divided in nine chemostratigrafic units that were correlated with the Rock-Eval pyrolysis data and the data of gamma rays spectrometry. Based on the results of Rock-Eval pyrolysis data, was verified that the great majority of the organic matter of the Tremembé Formation is of type I, that is rich in hydrogen and poor in oxygen, corresponding to the best type of organic matter for the generation of liquid and gaseous hydrocarbons. Chemostratigrafic units D and F are the ones that present the greatest potential of generation of hydrocarbons, corresponding to the papyraceous bituminous shales. In the section studied in the borehole TMB-SP, were identified five levels with TOC contents around 20%. Of these five levels, two of them present TOC contents higher than 30%. When considering the Rock-Eval pyrolysis data, these two intervals are the most interesting ones relatively to the generating potential, since they represent values of S2 that exceed 100mm HC/g of rock, and values of IH always higher than 600.

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2014-08-26T21:49:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_InvestigaçãoGeoquímicaEstratigráfica.pdf: 107502814 bytes, checksum: d1bf9d5917a3bce6cdec8c2119fea22e (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-08-27T16:36:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_InvestigaçãoGeoquímicaEstratigráfica.pdf: 107502814 bytes, checksum: d1bf9d5917a3bce6cdec8c2119fea22e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-27T16:36:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_InvestigaçãoGeoquímicaEstratigráfica.pdf: 107502814 bytes, checksum: d1bf9d5917a3bce6cdec8c2119fea22e (MD5) Previous issue date: 2014 / Formação Cauê, constituída essencialmente de itabiritos (produtos do metamorfismo de formações ferríferas bandadas) é a hospedeira dos minérios de ferro de alto teor da região do Quadrilátero Ferrífero (QF). Depositada por volta de 2,42 Ga, a Formação Cauê possui unidades correlativas em várias bacias Paleoproterozóicas do mundo, as quais são hoje entendidas como registro do grande evento de oxigenação da tmosfera terrestre. Objetivando a caracterização geoquímica dos diversos tipos de itabiritos da Formação Cauê e investigação do seu significado estratigráfico, realizou-se o presente estudo, que é fundamentado em análises químicas (elementos maiores, menores e raço, incluindo terras raras) de amostras da Formação Cauê coletadas em testemunhos de sondagem realizada pela companhia Vale na região da Fazenda Gandarela. Para efeito de comparação foram analisadas também amostras de itabiritos da região da Serra Azul, situada no extremo noroeste do QF, onde a Formação Cauê se apresenta com menores intensidades de metamorfismo e deformação no QF e, nesta condição mais próxima dos seus protólitos. Nos furos analisados, a Formação Cauê apresenta espessuras de 303,6 e 487m e se inicia com itabiritos goethíticos de cor ocre, os quais passam a itabiritos silicosos, alterados em vários graus de intensidade, que por sua vez são capeados por novas ocorrências de itabiritos goethíticos de cor ocre. Os dados obtidos indicam, em primeiro lugar que os litotipos da Formação Ferrífera Cauê são geoquimicamente similares aos seus correlativos de várias bacias paleoproterozóicas do mundo. No que tange à distribuição dos elementos maiores, menores e traço ao longo dos perfis dos furos analisados, observam-se variações que refletem, em primeira linha, a ação do intemperismo. A alteração supergênica mobilizou elementos maiores e menores até a profundidade de 140m e os elementos traços (principalmente os ETRL) até a profundidade de 90m. Nas seções dos furos, além da cobertura de canga, os litotipos discriminados foram: itabiritos goethíticos friável e compacto, itabiritos silicosos compacto, semi-compacto e friável e itabirito manganesífero. O espectro de ETR dos diferentes tipos de itabiritos estudados, normalizados pelo PAAS (McLennan 1989) possuem características comuns como: i) enriquecimento dos ETRP em relação aos ETRL; ii) anomalias positivas de Eu e Y; iii) anomalias positivas ou negativas de Ce; iv) razões (Sm/Yb)S<1 e (Eu/Sm)S>1. Os itabiritos silicosos compacto e semi-compacto foram usados para se determinar a assinatura geoquímica do itabirito silicoso original da sucessão da Fazenda Gandarela. Quando comparados com o itabirito silicoso da região de Serra Azul, demonstram um enriquecimento em Al, Ti, Mg, FeIII, Sc, Ni, Cu, Ga, Rb, Sr, Zr, Nb, Cs, Ba, Hf, Bi, Th, U e ETRL o que pode indicar uma maior proximidade da área fonte. Os itabiritos goethíticos friável e semicompacto foram utilizados para se investigar os seus atributos geoquímicos originais. Quando comparados com itabiritos magnetítico e anfibolítico da Serra Azul, mostraram grande similaridade com os primeiros. Através da análise dos dados geoquímicos obtidos neste estudo e em trabalhos anteriores pode-se sugerir que os protólitos dos itabiritos da Formação Cauê se formaram com a interação de diversas fontes: i) clástica; ii) hidrotermal; iii) vulcânica. Características químicas de fontes clásticas observadas são: i) alta concentração dos elementos Sc, Sr, Zr, Hf e Th; ii) correlação positiva entre os elementos-traço U, Ni e Cu com Al2O3. As características indicativas de presença de fonte hidrotermal são a fonte do ferro e a presença de anomalias positivas de Eu. E, finalmente, indicativos da presença de uma fonte vulcânica são: i) presença de stilpnomelana documentada em itabiritos magnetíticos da região de Serra Azul ; ii) presença de celadonita em itabirito silicoso da região do Gandarela descrita e estudada em detalhe neste trabalho. Dada as baixas intensidades de deformação observadas, tantos nos dois principais furos analisados, quanto na seção levantada em campo, pode afirmar que a sucessão litológica descrita deve refletir o empilhamento estratigráfico original e constituir o registro de um ciclo trangressivo/regressivo, que teve lugar na bacia Minas após a acumulação da Formação Batatal. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The Cauê Formation, made up essentially of itabirites (metamorphosed banded iron formations), hosts the high grade iron ores of the Quadrilátero Ferrífero (QF) mining district. Deposited around 2,42 Ga, the Cauê Banded Iron Formation correlates to similar units of various Paleoproterozoic basins, which are today interpreted a record of the great atmosphere oxygenation event. In order to characterize the geochemical signatures of the different types of Cauê Itabirites and explore their stratigraphic significance, we performed the present study, which is based in chemical analysis (major, minor and trace elements, including rare earth elements) of samples from bore holes drilled by the Vale mining company in the Gandarela Farm area, northeastern QF. For comparison, itabirite samples from Serra Azul, located in the northwestern edge of the QF, were also analyzed. The Serra Azul Itabirites seem to correspond to the least metamorphosed and deformed lithotypes of the Cauê Formation, and as such in a condition very close to the Cauê protoliths. The 303,6m and 487m-thick sections of the Cauê Formation in the investigated drill cores start with weathered goethitic itabirites (ocher beds) that grade upward into siliceous itabirites, which are in turn caped by goethite-rich itabirites. The obtained data indicate in the first place that the Cauê Banded Iron Formations are geochemically similar to their correlatives in various Paleoproterozoic basins of the world. The observed variations in the distribution of the major, minor and trace elements along the drill cores reflect mainly the action of the weathering front upon the Cauê succession. The supergene alteration leads to the mobilization of major and minor elements up to depth of 140m. Trace elements (especially the LREE), on the other hand, were affected in the first 90m of the drill cores. The REE spectra (normalized with PAAS) for the different Itabirites exhibits a series of common attributes, such as: i) enrichment in HREE in relation to the LREE; ii) positive anomalies of Eu and Y; iii) positive or negative anomalies of Ce; iv) ratios (Sm/Yb)S<1 and (Eu/Sm)S>1. Besides the laterite crust (canga), the following lithotypes were discriminated in the drill cores: soft and compact goethitic itabirites, compact, semi-compact and soft siliceous itabirites and mangenese-rich itabirites. Compact and semi-compact siliceous itabirites have been used to determine the geochemical signatures of the siliceous itabirites of Gandarela farm area. When compared with their equivalents form Serra Azul, the Gandarela itabirites show a clear enrichment in Al, Ti, Mg, FeIII, Sc, Ni, Cu, Ga, Rb, Sr, Zr, Nb, Cs, Ba, Hf, Bi, Th, U and LREE, possibly indicating deposition in a proximal domain in respect to source of the BIF components. Soft and compact goethitic types were used to define their pre-weathering geochemical attributes. When compared with the amphibolitc and magnetitic itabirites from Serra Azul, they show great similarity with the magnetite-rich lithotypes. Combined with literature data, the obtained results suggest that the protoliths of Cauê Formation derive from an interaction of clastical, hydrothermal and volcanic sources. Indications for clastical sources are: i) high concentration of the elements Sc, Sr, Zr, Hf and Th; ii) a positive correlation between the trace elements U, Ni and Cu with Al2O3. The contribution from hydrothermal sources is the given by the iron and the positive Eu anomalies. Evidence for volcanic source is given by the occurrence of stilpnomelana and celadonite in itabirites of the Cauê Formation. Along the investigated drill cores and exposures, the Cauê Formation does not show evidence for large strains. The studied section might thus reflect the original stratigraphic succession, probably recording a trangression/regression cyle, which took place in the Minas basin after the deposition of the Batatal Formation. __________________________________________________________________________________________

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-12-05T17:29:13Z No. of bitstreams: 1 TESE_CaracterizaçãoBaciaRio.pdf: 11190546 bytes, checksum: c784af136d92ebb74e698931be2df30c (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-12-11T16:34:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE_CaracterizaçãoBaciaRio.pdf: 11190546 bytes, checksum: c784af136d92ebb74e698931be2df30c (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-11T16:34:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_CaracterizaçãoBaciaRio.pdf: 11190546 bytes, checksum: c784af136d92ebb74e698931be2df30c (MD5) Previous issue date: 2012 / Este trabalho objetivou realizar uma caracterização da bacia do rio Gualaxo do Norte, Leste Sudeste do Quadrilãtero Ferrífero (QF), MG, Brasil. Inicialmente foi realizada uma avaliação das condições ambientais do rio principal da bacia, por meio de um Protocolo de Avaliação Rápida de Rios (PAR), a fim de conhecer a área e demarcar os sítios amostrais, bem como possibilitar associações entre a condição física atual da bacia e possíveis níveis de contaminação por elementos químicos. Em seguida, foi realizado o levantamento estratigráfico de 16 perfis sedimentares ao longo da bacia, sendo coletadas 119 amostras de sedimentos em fácies desses perfis. Após isso, procedeu-se análises mineralógicas, granulométricas, químicas, bem como a descrição e interpretações faciológicas. Em dois dos perfis foram coletadas amostras de material carbonoso para datação via C14 e em amostras de quatro desses perfis foi realizada análise da composição geoquímica dos sedimentos via extração sequencial. Após isso, foi realizada uma avaliação do potencial risco de contaminação da área e a proposição de valores de background locais para os elementos Fe, As, Pb, Mn, Ba, Zn e Ni. Em seguida, foram coletadas 51 amostras de sedimentos ativos de drenagem nas margens do rio principal da bacia e nas margens de alguns de seus afluentes. A avaliação das condições ambientais do rio principal da bacia evidenciou a presença de muitos focos de degradação ao longo de toda sua extensão. As análises químicas realizadas nos sedimentos dos perfis levantados, em associação com as análises mineralógicas, granulométricas e das interpretações faciológicas, permitiram o agrupamento dos perfis em três conjuntos distintos interpretados como: aqueles cujas concentrações químicas são influenciadas pela mineração de ferro e garimpo de ouro; aqueles influenciados pela mineração de ferro e aqueles sem influência de atividades antropogênicas. Em relação à extração sequencial, os resultados demonstraram a presença de Ba, Mn, S e Cu associados a frações mais lábeis e a presença de As, Fe, Zn e Al associados a frações mais estáveis. Contudo, em relação ao As, a associação dos dados de estratigrafia obtidos neste estudo – os quais evidenciam concentrações anômalas de As em fácies interpretada como depósito de canal com interferência direta ou indireta de atividades como garimpo ou draga (fácies Ct) – com as observações in situ da presença de garimpo recente na região onde os perfis com as maiores concentrações de As foram levantados (especialmente em perfis do alto curso da bacia), bem como a hipótese de associação do As a frações biodisponíveis, evidenciam contribuição antropogênica do As para o ambiente superficial. Em relação à avaliação por meio do RAC, observou-se um potencial risco de contaminação, principalmente para os elementos Ba, Cu e Mn. Quanto à proposição dos valores de background, os resultados evidenciaram concentrações relativamente elevadas para os elementos As, Pb, Mn, Ba, Zn e Ni, possivelmente relacionadas com fontes geogênicas. Por outro lado, para o Fe o valor de background estabelecido é inferior às concentrações identificadas na maioria dos perfis analisados. Nesse caso, há forte evidência de enriquecimento do elemento pela mineração de ferro na cabeceira da bacia investigada. Por fim, os mapas geoquímicos da distribuição atual das concentrações dos elementos químicos reforçam alguns achados do estudo, sobretudo, aqueles que evidenciam contribuições antropogênicas no enriquecimento de metais tais como Mn, Ba e Fe; mostram que as atividades atuais de exploração aurífera na bacia, possivelmente não estejam disponibilizando concentrações elevadas de As e Pb, ambos metais altamente tóxicos, bem como revelam baixo risco de contaminação ambiental em relação aos elementos Zn e Ni, estando as poucas concentrações elevadas dos elementos, possivelmente relacionadas a anomalias geoquímicas naturais. De um modo geral, conclui-se que as atividades antropogênicas evidenciadas na bacia estudada acabam influenciando não apenas a distribuição química de elementos importantes do ponto de vista ambiental e de saúde pública, como também proporcionou, ao longo da história de exploração, um incremento considerável na concentração de alguns elementos como Ba, Fe, As e Pb. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: This work aimed to carry out a characterization of Gualaxo do Norte River basin, East/Southeast of Iron Quadrangle, MG, Brazil. Initially an evaluation of the environmental conditions of the main river of the basin was carried out, by means of a Rapid Assessment Protocol for Rivers in order to know the area and to limit the sample sites, as well as to enable associations between the current physical condition of the basin and possible levels of contamination by chemical elements. Next, the stratigraphic study of 16 profiles was performed throughout the basin, collecting 119 sediment samples in facies of these profiles. After that, mineralogical, granulometric, and chemical analyses were made as well as faciologic description and interpretation. Two profiles had samples of carbonous material collected for 14C dating and four of these profiles had samples analyzed for the geochemical composition of the sediments via sequential extraction. Then, an evaluation of the potential contamination risk of the area was performed and the proposition of local background values for the elements Fe, As, Pb, Mn, Ba, Zn, and Ni. After that, 51 samples of drainage active sediments were collected on the banks of the main river of the basin and on the banks of some tributaries. The evaluation of the environmental conditions of the main river of the basin showed the presence of several points of degradation throughout its extension. The chemical analyses carried out on the sediments of the profiles studied, associated with mineralogical and granulometric analyses and faciologic interpretations, enabled the grouping of the profiles in three distinct sets: those whose chemical concentrations are influenced by iron mining and gold prospection; those influenced by iron mining and those not influenced by anthropogenic activities. Concerning sequential extraction, the studies showed the presence of Ba, Mn, S, and Cu associated to the more labile portions and the presence of As, Fe, Zn and Al associated to the more stable portions. However, regarding As, the association of data from stratigraphy obtained in this study – which show anomalous As concentrations at facies interpreted as channel deposit with direct or indirect interference from prospection or dredging activities (facies Ct) – with the in situ observations of the presence of recent prospection in the region where the profiles with the highest As concentrations were found (especially in profiles from the high course of the basin), as well as the hypothesis of As association to bio-available fractions, show anthropogenic contribution for As in the superficial environment. Concerning the evaluation by RAC, a potential risk of contamination was observed, mainly for the elements Ba, Cu and Mn. As for the proposition for background values, the results showed fairly high concentrations for the elements As, Pb, Mn, Ba, Zn and Ni, possibly related to geogenic sources. On the other hand, for Fe the background value established is inferior to the concentrations identified in most of the profiles analyzed. In this case, there is strong evidence of enrichment of the element by the iron mining at the headwaters of the basin studied. Finally, the geochemical maps of the current distribution of the chemical elements concentrations reinforce some findings of the study, mainly those which highlight anthropogenic contributions to the enrichment of metals such as Mn, Ba and Fe, show that the current activities of gold prospection in the basin may not yield high concentrations of As and Pb, both highly toxic metals, as well as reveal low risk of environmental contamination concerning the elements Zn and Ni, with the few high concentrations of the elements possibly related to natural geochemical anomalies. In general, it could be seen that the anthropogenic activities found in the studied basin have some influence not only on the chemical distribution of important elements from the environmental and public health points of view, but also provided, throughout the history of exploitation, a considerable increase in the concentration of some elements such as Ba, Fe, As and Pb.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2017. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-04-17T20:02:38Z No. of bitstreams: 1 2017_DerlayneFláviaDias_Parcial.pdf: 6876820 bytes, checksum: 6ef4ddb5ca30cd1598f99f976b190a9f (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-04-18T22:34:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_DerlayneFláviaDias_Parcial.pdf: 6876820 bytes, checksum: 6ef4ddb5ca30cd1598f99f976b190a9f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T22:34:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_DerlayneFláviaDias_Parcial.pdf: 6876820 bytes, checksum: 6ef4ddb5ca30cd1598f99f976b190a9f (MD5) / Uma das principais manchas urbanas do Distrito Federal está localizada na bacia hidrográfica do lago Paranoá, com destaque para a unidade hidrográfica Riacho Fundo, a qual, por conseguinte, é a principal fonte de poluentes que deságua no referido lago. Deste modo, o braço Riacho Fundo, exutório desta unidade hidrográfica, é caracterizado por um assoreamento acentuado e apresenta altos índices de eutrofização, como por exemplo, a proliferação de cianobactéria ocorrida no início do período das chuvas em dezembro de 2016. Neste contexto, é importante compreender a geoquímica da interface água-sedimento, uma vez que os sedimentos podem desempenhar diferentes funções dependendo das condições biofísico-químicas do ambiente. Assim, esta pesquisa tem como principal objetivo o estudo de perfis de água intersticial e sedimentos depositados no braço Riacho Fundo do Lago Paranoá com vistas a sua caracterização sedimentológica, geoquímica, mineralógica e sua relação com as principais fontes de poluição. Para tanto, foram realizadas campanhas de campo para coleta de amostras de água superficial, água intersticial e sedimento em pontos estrategicamente distribuídos em relação às principais fontes de poluição, como é caso da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE-Sul) e o exutório do Riacho Fundo. Os perfis foram coletados em tubos de policarbonato com espessura de aproximadamente 25 cm de sedimentos; em laboratório, foram seccionados em camadas e centrifugados para separação das fases sólida e líquida. As amostras de sedimentos passaram por fusão alcalina e extração sequencial (protocolo BCR). As amostras da fase líquida - soluções das extrações químicas (total e parciais), águas superficiais, águas intersticiais - foram analisadas por vários equipamentos (AAS, ICP-OES, ICP-MS e CI), a fim de se obter elementos maiores (cátions e ânions), traços e elementos terras raras. Também foi determinada a composição mineralógica das amostras de sedimentos do lago e solos coletados na unidade hidrográfica do Riacho Fundo por Difratometria de Raio-X nas frações totais e argila. Os principais resultados foram: (1) A unidade hidrográfica do Riacho Fundo como principal contribuinte de material em suspensão e carbono orgânico particulado. (2) A ETE-Sul como principal contribuinte de nutrientes e matéria orgânica nos sedimentos e água superficial. Ademais, em relação aos pontos estudados nesse trabalho, as águas superficiais próximas à ETE-Sul são mais ricas em Na, K, NO3-, Cl-, P, S, SO42-, Mn, Pb, Cu, V e Gd. (3) Os sedimentos demonstram associação de metais (Cr, Mn, Cu, Zn e Pb) com compostos orgânicos e oxi-hidróxidos de Fe e Mn o que pode contribuir para a mobilidade desses durante a degradação da matéria orgânica. (4) De maneira geral, nos sedimentos a correlação de Ca2+, Mg2+, Sr2+ e Ba2+ demonstrou que esses elementos estão associados a carbonatos introduzidos pelas atividades antrópicas (principalmente construção civil), porquanto a geologia da bacia não contém rochas com minerais carbonáticos. (5) Nas águas intersticiais, os elementos mais representativos com relação à mobilização e fluxos entre os sedimentos e a coluna d’água são nutrientes P, S, N; e elementos Ca, Mg, Sr, Ba, Fe, Mn, Zn, Cu, tendo como principais motivo a diagênese precoce (oxidação da matéria orgânica - MO, desnitrificação, a dissolução redutiva dos óxidos de Mn e Fe e redução do SO4) e dissolução de carbonatos. Na interface sedimento-água destacam-se os fluxos para a coluna d’água de Mn, Fe, Ca, Mg, P e inversamente de NO3- e SO42-. / The main urban spot of the Distrito Federal is located in the watershed of Paranoá Lake, where the Riacho Fundo hydrographic unit stands out, which is therefore the main source of pollutants that flows into the lake. Thus, the branch Riacho Fundo, river mouth of this hydrographic unit, is characterized by a marked sedimentation and presents high eutrophication rates, for example the cyanobacteria proliferation occurred at the beginning of the rainy season in December 2016. In this context, it is important to understand the geochemistry of the water-sediment interface, since the sediments can perform different functions depending on the biophysical-chemical conditions of the environment. Thus, this research has as main objective the study of interstitial water and sediments profiles deposited in the Riacho Fundo branch of Paranoá Lake with a view to its sedimentological, geochemical and mineralogical characterization and its relation with the main sources of pollution. For that, field campaigns were carried out to collect samples of surface water, interstitial water and sediment at strategically distributed points in relation to the main sources of pollution, such as the Sewage Treatment Station (ETE-Sul) and the river mouth. The profiles were collected in polycarbonate tubes with a thickness of approximately 25 cm of sediment; in the laboratory, were layered and centrifuged for separation of solid and liquid phases. The sediment samples underwent alkaline fusion and sequential extraction (BCR protocol). The samples of the liquid phase - solutions of the chemical extractions (total and partial), surface waters and interstitial waters - were analyzed by several equipment (AAS, ICP-OES, ICP-MS and CI), in order to obtain larger elements (cations and anions), trace elements and rare earth elements. It was also determined the mineralogical composition of the lake sediment samples and soils collected in the Riacho Fundo hydrographic unit by X-Ray Diffraction in the total and clay fractions. The main results were: (1) The hydrographic unit of Riacho Fundo as the main contributor of suspended material and particulate organic carbon. (2) The ETE-Sul as the main contributor of nutrients and organic matter in sediments and surface water. In addition, in relation to the points studied in this work, the surface waters near the ETE-Sul are richer in Na, K, NO3-, Cl-, P, S, SO42-, Mn, Pb, Cu, V and Gd. (3) Sediments show association of metals (Cr, Mn, Cu, Zn and Pb) with organic compounds and oxy-hydroxides of Fe and Mn, which may contribute to their mobility during the degradation of organic matter. (4) In general, in the sediments the correlation of Ca2+, Mg2+, Sr2+ and Ba2+ has shown that these elements are associated with carbonates introduced by anthropic activities (mainly civil construction), since the geology of the basin does not contain rocks with carbonaceous minerals. (5) In the interstitial waters, the most representative elements with respect to the mobilization and flows between the sediments and the water column are nutrients P, S, N; and elements Ca, Mg, Sr, Ba, Fe, Mn, Zn, Cu, which has as main reason the early diagenesis (oxidation of organic matter, denitrification, reductive dissolution of Mn and Fe oxides and reduction of SO4) and dissolution of carbonates. In the sediment-water interface there are fluxes for the water column of Mn, Fe, Ca, Mg, P and inversely of NO3- and SO42-.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-05-03T19:08:46Z No. of bitstreams: 1 2016_DanielFerreiraAraújo.pdf: 9114670 bytes, checksum: d2b790cb6c651862ed0f42dd07505f65 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-05-08T16:58:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_DanielFerreiraAraújo.pdf: 9114670 bytes, checksum: d2b790cb6c651862ed0f42dd07505f65 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-08T16:58:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_DanielFerreiraAraújo.pdf: 9114670 bytes, checksum: d2b790cb6c651862ed0f42dd07505f65 (MD5) Previous issue date: 2017-05-08 / Zonas costeiras do mundo afora estão sob forte pressão da contaminação antrópica, uma vez que a população global e as atividades econômicas concentram-se ao longo das costas e dos estuários. A ameaça de contaminantes nestes ecossistemas torna imperativo o desenvolvimento de ferramentas capazes de detectar mudanças biogeoquímicas no intuito de auxiliar a prevenção, o monitoramento e a predição de riscos em estudos ambientais. Assim, esta tese investiga a geoquímica isotópica do Zinco (Zn) de forma a desenvolver uma ferramenta capaz de traçar fontes naturais e antrópicas, identificar processos biogeoquímicos e possibilitar o biomonitoramento de contaminação metálica em áreas costeiras e mangues. Para este fim, composições isotópicas de Zn foram determinadas em várias amostras naturais coletadas na baía de Sepetiba (sudeste do Brasil), um estuário lagunar impactado por uma costa industrializada próximo à cidade do Rio de Janeiro. Esta baía constitui um laboratório natural ideal para avaliação do sistema isotópico de Zn para questões ambientais, pois apresenta importantes ecossistemas de interesse comercial e ecológico – estuários, mangues e planícies de maré – ameaçados pela contaminação de uma antiga atividade galvânica e outras fontes difusas. As amostras coletadas incluem testemunhos de sedimento, sedimentos superficiais de mangue, folhas de árvores de mangue, tecido mole de moluscos bivalves (ostras e mexilhões) e rochas. Minérios do depósito de Vazante (Minas Gerais, Brasil), também foram coletadas para representar a matéria-prima utilizada na antiga atividade galvânica. Primeiramente, um trabalho laboratorial inicial estabeleceu um método acurado e preciso para determinações isotópicas de Zn em amostras naturais por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado e multi-coletor (MC-ICP-MS). Análises espaciais e temporais dos resultados das composições isotópicas de Zn de amostras de sedimento e rocha se ajustam à um modelo de mistura entre três membros finais: i) materiais continentais carreados pelos rios; ii) fontes marinhas; e iii) uma fonte antropogênica principal associada a antigos rejeitos de galvanoplastia lançados na baía. Testemunhos de sedimento coletados na planície lamosa mostraram altas correlações entre as composições isotópicas de Zn e fator de enriquecimento de Zn, sugerindo (i) uma boa preservação dos registros isotópicos de fontes naturais e antrópicas, e (ii) ausência de fracionamento isotópicos significativos durante o transporte de sedimentos ou em reações diagenéticas pós-deposição no sistema estuarino. O testemunho de sedimento coletado em um mangue localizado na zona impactada pelos antiga atividade galvânica apresentou níveis de Zn acima de 4% (peso seco) e preservou as assinaturas isotópicas dos rejeitos da galvanoplastia. Entretanto, há evidências de que processos biogeoquímicos promovidos por processos hidrodinâmicos, biotubarção e rizosfera podem alterar sutilmente as assinaturas isotópicas em algumas camadas do perfil. Cálculos baseados neste modelo de mistura quantificaram contribuições da principal fonte antropogênica variando de valores desprezíveis em períodos pré-industriais até 80% durante períodos da atividade eletrogalvânica entre as décadas de 60 e 90. A sistemática dos isótopos de Zn de bivalves não foi associada a processos de mistura de fonte. Em vez disso, suas assinaturas bioisotópicas parecem estar relacionadas às diferentes rotas de bioacumulação, i.e, via incorporação da fase dissolvida ou particulada. A hipótese é que na zonas severamente impactadas pelos antigos rejeitos da galvanoplastia, os bivalves incorporam altas concentrações de Zn na fase dissolvida através das brâquias, enquanto fora desta zona, estes organismos incorporam o Zn lábil ligado ao material partículado durante a digestão. Assinaturas isotópicas de Zn de folhas também não permitiram a identificação de fontes por causa do significativo fracionamento isotópico durante a incorporação do Zn pelas raízes. Folhas de ambientes contaminados apresentaram padrões isotópicos de Zn diferentes dos padrões encontrados em folhas de áreas pouco ou não contaminadas. Estes padrões podem estar associados à ativação de mecanismos de tolerância pelas árvores do mangue onde as concentrações de Zn atingem concentrações tóxicas. Em conclusão, as composições isotópicas de Zn de amostras abióticas como sedimentos são efetivas para detectar mudanças biogeoquímicas desencadeadas por atividades antrópicas e, portanto, podem ser úteis para dar suporte à prevenção, ao monitoramento e à predição de riscos em áreas impactadas pela contaminação metálica. Amostras biológicas de moluscos bivalves e folhas de árvores de mangue não são adequadas para traçar fontes, porém, os distintos padrões isotópicos de Zn encontrados para amostras de ambientes altamente contaminados são promissores para aplicar isótopos de Zn como biomarcadores de reações metabólicas e efeitos fisiológicos associados à contaminação metálica. Futuras investigações são necessárias para compreender as relações entre a especiação de Zn, mecanismos de incorporação e as assinaturas bioisotópicas de tecidos de bivalves e folhas. / Coastal areas worldwide are under strong pressure from anthropogenic contamination, as most of the global population and of economic activities are concentrated along the coasts and estuaries. The threaten of contaminant releasing into these ecosystems makes imperative the development of tools capable of detecting biogeochemical changes in order to help prevention, monitoring and prediction of risks in environmental studies. In this way, this thesis investigates the isotope biogeochemistry of Zinc (Zn) in order to develop a tool capable of tracing natural and anthropogenic sources, identifying biogeochemical processes and enabling the biomonitoring of metal contamination in coastal areas and mangroves. To this end, Zn isotopes compositions were determined in several natural samples collected from Sepetiba bay (southeastern Brazil), an estuarine-lagoon impacted by an industrialized coastal area near Rio de Janeiro. This bay constitutes an ideal natural laboratory for evaluating the Zn isotopic system to environmental issues, since it hosts important ecosystems of commercial and ecological interest – estuaries, mangroves and tidal flats – threaten by the metal contamination resultant of old electroplating activity and other anthropogenic diffuse sources. The collected samples include sediment cores, surface mangrove sediments, suspended particulate matter (SPM), leaves of mangrove’s trees, tissues of bivalve mollusks (oysters and mussels) and rocks. Ores from Vazante deposit, Brazil were collected to represent the raw material used in the old electroplating industry. Firstly, an initial laboratory work established a method for accurate and precise determinations of Zn isotope compositions in natural samples by multi-collector inductively coupled plasma-mass spectrometry (MC-ICP-MS). Spatial and temporal analysis of Zn isotope compositions of sediment and rock samples fits well in a model of mixing between three main end-members: i) continental materials brought via rivers; ii) marine sources; and iii) a major anthropogenic source associated to the old electroplating wastes released into the bay. Sediment cores collected in the mud flat showed high correlation between Zn isotope compositions and Zn enrichment factors, suggesting (i) good preservation of isotopic records of natural and anthropogenic sources and (ii) no significant isotopic fractionation during sediment transport or as a result of diagenetic reactions post-deposition in the estuarine system. The sediment core sampled from a mangrove located in the zone impacted by the old electroplating activity presented levels of Zn up to 4% (dry weight) and preserved the isotopic signatures of electroplating wastes. However, there is evidence that biogeochemical processes triggered by hydrodynamics, bioturbation or rhizosphere processes slightly changed the isotopic signatures in some layers. Calculations based in this mixing model quantified contributions of the major anthropogenic source of Zn, ranging from negligible values in the pre-industrial period to nearly 80% during periods of electroplating activities between the 60’s and 90’s. The Zn isotope systematics of mollusc bivalves were not associated to mixing process of sources. Instead, these bioisotopic signature seems related to different routes of bioaccumulation, i.e. uptake via dissolved or particulate phase. It is hypothesized that in the zone heavily impacted zone by old electroplating wastes, the bivalves incorporate the high levels of Zn in the dissolved phase though the bivalve gills, while outside this zone, these organisms incorporate the labile Zn bound to particulate matter during the gut digestion. Zinc isotopic signatures of leaves did not also allowed identification of sources due to the significant isotopic fractionation during Zn uptake by the roots. Leaves of sites highly contaminated presented different Zn isotopic patterns of those of low or no contaminated sites. These patterns may be associated to activation of tolerance mechanisms of mangrove’s trees where Zn reach toxic levels. To conclude, Zn isotopes compositions of abiotic samples such as sediments are effective to detect biogeochemical changes triggered by anthropogenic activities and, therefore, can be useful to support prevention, monitoring and prediction of risks in coastal sites impacted by metal contamination. Biological samples of mollusc bivalves and leaves of mangrove’s trees are not suitable to sources tracing, but the distinct isotopic patterns of Zn found for those samples from sites highly contaminated are promising as biomarkers of metabolic pathways and physiological effects associated to metal contamination. Future investigations are required to constrain the relationships among Zn speciation, uptake mechanisms and the Zn bioisotopic of leaves and bivalve tissues. / Les zones côtières du monde entier sont sous fort pression de contamination anthropique comme conséquence de la concentration de la plupart de la population mondiale et des activités économiques le long des côtes et des estuaires. La menace de contaminant sur les écosystèmes rend primordial le développement d’outils capable de détecter les modifications biogéochimiques en vue d’aider dans la prévention, la gestion, et la prédiction de risques dans les études environnementales. Dans ce but, cette thèse étudie la biogéochimie des isotopes du Zinc (Zn) en vue de développer un outil capable de tracer les sources naturelles et anthropiques, d’identifier les processus biogéochimiques et de permettre à la biosurveillance de la contamination par les métaux dans les zones côtières et les mangroves. A cette fin, les compositions isotopiques du Zn ont été déterminées à plusieurs échantillons naturels prélevés dans la baie de Sepetiba (au sud-est du Brésil), un estuaire lagunaire affecté par une côte industrialisée située près de Rio de Janeiro. Cette baie constitue un laboratoire naturel idéal pour valider le système isotopique du Zn. En effet, cette zone héberge des écosystèmes d’intérêt commercial et écologique –estuaire, mangrove, estran- menacés par la contamination d’une ancienne activité de galvanoplastie, et d’autres sources diffuses. Les échantillons collectés comprennent des carottes de sédiments, des sédiments de la superficie des mangroves, des matériaux particulaires en suspension (SPM), des feuilles provenant d’arbres de mangrove, des tissus de mollusques bivalves (huîtres et moules) et des roches. Minéraux de dépôt de Vazante (Brésil) ont été collecté pour representé matière première utilisée par l’industrie de la galvanoplastie. Tout d’abord, un travail initial de laboratoire a établi une méthode exacte et précise pour les déterminations isotopiques Zn en échantillons naturelles par spectrométrie de masse avec plasma couplé par induction et multicollecteur (MC-ICP-MS). Des analyses spatiales et temporelles des compositions isotopiques du Zn des échantillons de sédiments et de roches s’ajustent bien à un modèle de mélange entre trois principales extrémités : i) les matériaux continentaux charriés par les rivières ; ii) les sources marines ; et iii) une source anthropique majeure associée aux anciens déchets de galvanoplastie jetés dans la baie. Les carottes de sédiment collectées dans la vasière ont montré une haute corrélation entre la composition isotopique du Zn et le facteur d’enrichissement du Zn. Ceci suggère : i) une bonne préservation du registre isotopique des sources naturelle et anthropique, ii) l’absence de fractionnement isotopique significatif durant le transport de sédiments ou durant les réactions diagénétiques pos-dépositions dans le système estuarien. La carotte de sédiments collectée dans la mangrove, située dans la zone impactée par l’ancienne activité galvanoplastique a présenté des concentrations de Zn au-dessus de 4% (pèse sec) et a préservé les signatures isotopiques des déchets de la galvanoplastie. Cependant, il est évident que les processus biogéochimiques déclenchés par les processus hydrodynamiques, par la bioturbation, et par la rhizosphère peuvent altérer les signatures isotopiques de certaines couches de sédiment. Les calculs basés sur ce modèle de mélange quantifient les contributions de la principale source anthropique variant de valeurs négligeables en périodes préindustrielles jusqu’aux 80% pendant les périodes d’activités de galvanoplastie entre les années 60 and 90. La systémique des isotopes du Zn des mollusques bivalves n’est pas associée au processus de mélange des sources. Au lieu de cela, ces signatures bioisotopiques semblent liées à différentes routes de bioaccumulations, i.e. par l’incorporation de phase dissoute ou de particules. L’hypothèse est que, dans les zones sévèrement impactées par les anciens rejets de galvanoplastie, les bivalves incorporent les hautes concentrations du Zn sous forme dissoute via les branchies. Cependant, hors de cette zone, ces organismes incorporent via la digestion le Zn labile. Les signatures isotopiques du Zn des feuilles également n’ont pas permis l’identification des sources en raison du fractionnement isotopique significatif au cours de l’incorporation du Zn par les racines. Les feuilles des sites hautement contaminé ont montré des standards isotopiques du Zn diffèrent des feuilles des sites peu ou non contaminé. Ces standards peuvent être associés à l’activation de mécanismes de tolérance par les arbres de la mangrove où le Zn atteint des niveaux toxiques. En conclusion, les compositions isotopiques du Zn des échantillons abiotiques, comme les sédiments, permettent de détecter les changements biogéochimiques déclenchés par des activités anthropiques. Ainsi, elles sont utiles pour donner des supports á la prévention, á la gestion, et á la prédiction de risques dans les zones impactées par la contamination métallique. Échantillons biologiques de mollusques bivalves et de feuilles provenant d’arbres de mangroves ne sont pas appropriés pour tracer les origines du Zn. Cependant, les distinctes compositions isotopiques du Zn des échantillons collecté aux sites hautement contaminé sont prometteurs pour l’application de ces isotopes comme marqueurs biologiques de réactions métaboliques et de réponse physiologiques. Toutefois, il faut plus de recherches afin de comprendre la relation entre la speciation du Zn, mécanismes de d’incorporation et les signatures bioisotopiques de cet élément dans les tissus de bivalves et feuilles.

En esta tesis se han estudiado cinco enjambres de diques máficos mesozoicos de Chile central (30º-33º45’ S) mediante la combinación de diferentes técnicas petrológicas y geofísicas, con el fin de entender en profundidad la evolución tectónica mesozoica de Chile central. De estas unidades, el enjambre de diques del Elqui, localizado en la Alta Cordillera de los Andes (30º S) tiene una edad comprendida entre el Triásico Tardío y el Jurásico Medio. En la Cordillera de la Costa, el enjambre de diques del Limarí (30º50’-31º15’ S) tiene una edad aproximada entre el Jurásico y el Cretácico Temprano (171-120 Ma), el enjambre de diques de Concón (33º S) y de Cartagena (33º30’-33º45’ S) tienen una edad jurásica (163- 157 Ma), mientras que el enjambre de diques de El Tabo (33º15’-33º30’ S) tendría una edad cretácica temprana (~141 Ma). El emplazamiento de los enjambres de diques de Concón y Cartagena ocurrió a través de fracturas de cizalle, orientadas NW-SE a E-W, en niveles corticales intermedios (12-15 km). Este proceso ocurrió durante las primeras etapas de construcción del batolito jurásico en sucesivas etapas de deformación transtensiva y transpresiva. Tras estos episodios magmático-tectónicos, ocurrió una etapa extensional, en la cual se produjo basculamiento de bloques (20º-23º hacia el NNW y S) asociado a extensión NNW-SSE y finalmente el emplazamiento del enjambre de diques de El Tabo a niveles corticales someros. Durante esta extensión probablemente ocurrió la exhumación parcial de rocas metamórficas que ocurren en el sector de las Cruces, cristalizadas a presiones de 6,12+2,21 kbar. Por otra parte, el emplazamiento de los enjambres de diques de El Tabo, Limarí y Elqui ocurrió a través de fracturas probablemente extensionales generadas durante la propagación de los diques. El enjambre de diques del Limarí sería en parte contemporáneo con el plutonismo del Jurásico Medio-Tardío, mientras que el enjambre de diques del Elqui, fuertemente rotado (26º en dirección horaria) se asoció a direcciones de dilatación cortical desde NW-SE a NE-SW. La composición geoquímica e isotópica (caracterizada por valores positivos de εNd) de la mayor parte de los enjambres de diques indica que los magmas que los originaron se derivaron de fuentes mantélicas astenósfericas. Una notable excepción la constituye el enjambre de diques del Tabo, donde algunas muestras con valores negativos de εNd, pero elevados contenidos de Cr y Mg sugieren interacción con fuentes mantélicas enriquecidas, probablemente litósfericas. Comparativamente, la composición geoquímica de los enjambres de diques del Limarí y Elqui es similar a la de enclaves máficos pertenecientes al batolito del Jurásico Medio-Superior, lo cual sugiere una probable relación genética entre el plutonismo y los diques. Las trayectorias de flujo magmático de bajo buzamiento en estos diques refuerza esta hipótesis, en que los diques se habrían inyectado desde reservorios corticales poco profundos. En los enjambres de diques de Concón y Cartagena, las diferencias geoquímicas con el plutonismo indica que los diques, a pesar de haberse emplazado en forma coetánea con el plutonismo, se derivaron de reservorios geoquímicamente diferentes a la de los magmas que generaron los plutones.