Proveniência por métodos isotópicos em duas unidades litodêmicas – o Complexo Metamórfico Porongos (CMP) no domínio central-oriental do Cinturão Dom Feliciano (CDF) e a Suíte Metamórfica Várzea do Capivarita (SMVC), localizada no domínio leste do CDF - apresentou áreas-fonte similares nos dois casos: Os metassedimentos do CMP, na região das Antiformes de Santana da Boa Vista e Serra dos Pedrosas, foram depositados entre 785 e 595 Ma (U-Pb em zircão detrítico por LA-ICP-MS). Apresentam registros de áreas-fonte com predominância de idades de ca. 2.2 – 2.0 Ga, mesmas idades do embasamento da região, o Complexo Encantadas. As assinaturas isotópicas de 207Pb/204Pb X 206Pb/204Pb mostraram pouca relação dos metassedimentos do CMP com áreas-fonte do cráton Rio de La Plata, e εNd variando entre -13 a -6.5, com valores menos negativos para amostras onde foram obtidos zircões com mesma idade do vulcanismo félsico do CMP. Outros registros incluem idades de 1.5-1.4 Ga, cujas assinaturas εHf indicam fontes juvenis, possivelmente relacionadas a um sistema de rifteamento registrado nos Anortositos Capivarita. Na Antiforme Capané, zircões datados em SHRIMP e LA-ICP-MS de rochas metavulcânicas intermediárias a félsicas indicaram idades de 663 ± 2.7 Ma, representando um vulcanismo mais jovem do que aquele encontrado anteriormente no CMP, vinculado à fusão parcial crustal. Novos dados U-Pb em zircão confirmam registro do metavulcanismo de 783.4 ± 3.9 Ma nos metassedimentos, comparáveis a idades obtidas nos Gnaisses Cerro Bori, interpretados como um arco continental de ca. 800 Ma. Zircões detríticos de rochas metassedimentares da SMVC apresentaram registros de ca. 2.2 – 2.0 Ga, além de idades de ca. 1.4 Ga e idade máxima de deposição de 714.3 ± 3.9 Ma, com pico metamórfico registrado em borda metamórfica de zircões com 618 ± 7.3 Ma εHf predominantemente negativas. Mármores apresentaram razões 87Sr/86Sr de 0.70609, o que permite deduzir uma idade de deposição mais antiga que 715 Ma, próximo dos valores encontrados em mármores na região de Arroio Grande. A comparação dos isótopos de Hf com rochas do Cinturão Damara nos crátons Kalahari e Congo, cuja amalgamento junto ao Rio de La Plata deu origem ao Gondwana Ocidental, mostram que existe pouca ou nenhuma relação com áreas-fonte dos metassedimentos do CMP e SMVC no Neoproterozóico. Estes dados levam a dedução de que acresção de terrenos ou microcontinentes com características de embasamento, nesse caso denominado aqui como Embasamento Encantadas, cuja evolução se dá com acresção de um arco continental de idades entre 780 e 660 Ma, é a origem de parte das áreas-fonte do CMP, e possivelmente foi um dos eventos tectônicos que controlaram evolução do terreno ao longo do CMP e SMVC. / Isotopic provenance realized in two lithodemic units – Porongos Metamorphic Complex (PMC), in the central-eastern domain of the Dom Feliciano Belt (DFB) and the Várzea do Capivarita Metamoprhic Suite (VCMS), in the eastern domain of the same belt – presented similar source-areas in both cases: The PMC metasediments, in Santana da Boa Vista and Serra dos Pedrosas Antiforms were deposited between 785 and 595 Ma (LA-ICP-MS detrital zircon U-Pb). Both PMC and VCMS displayed source-areas with ages varying from ca. 2.2 – 2.0 Ga, which is the same age presented in the regional basement, the Encantadas Complex. 207Pb/204Pb X 206Pb/204Pb isotopic signatures displayed little resemblance between CMP metasediments and possible source-areas in the Rio de La Plata Craton, and εNd varied between -13 to -6.5, with less negative values in samples were where obtained zircons with the same age of felsic volcanism in the PMC. Others records included ages from 1.5 to 1.4 Ga, with εHf signatures indicating juvenile sources, possibly related to a rifting system recorde in the Capivarita Anorthosite. In the Capané Antiform, SHRIMP and LA-ICP-MS U-Pb zircon ages from felsic to intermediary metavolcanic rocks displayed 663 ± 2.7 Ma, which is a younger record than the previously obtained in the PMC, and can be related to partial crustal fusion. Also new U-Pb detrital zircon ages confirm the record of the metavolcanics of 783.4 ± 3.9 Ma in the metasediments, comparable to the ages obtained in the Cerro Bori orthogneisses, interpreted as a continental arc of ca. 800 Ma. Metasedimentary rocks of VCMS displayed zircons with ca. 2.2-2.0 Ga, besides ages of ca. 1.4 Ga and maximum depositional age of 714.3 ± 3.9 Ma, with metamorpich peak recorded in metamorphic rims of 618 ± 7.3 Ma and negative εHf signatures. Marbles presented 87Sr/86Sr ratios of 0.70609, which can be deducted as an older than 715 Ma depositional age, near values obtained to Arroio Grande marbles. Comparison of Hf signatures with rocks from Damara Belt of Kalahari and Congo Cratons, whose assembly with Rio de La Plata to form West Gondwana in Neoproterozoic, displayed little to no relationship with the source-areas of PMC and VCMS metasediments I in the Neoproterozoic. This indicates that terrain or a microcontinent accretion with basement features, in this case the Encantadas Basement, whose evolution underwent accretion in a continental arc between 780 to 660 Ma, it’s the source to part of the PMC , and possible was one of the tectonic events that controlled terrain evolution in the PMC and VCMS.

A região de back-arc continental da Patagônia oferece a oportunidade de estudar a composição do manto terrestre, pois amostras de xenólitos mantélicos trazidas à superfície por lavas basálticas. Ambas fornecem valiosas informações sobre a fonte, bem como dos processos metassomáticos que promovem heterogeneidades geoquímicas e isotópicas no manto subcontinental. Com o objetivo de compreender a gênese e a contribuição de agentes metassomáticos em amostras de xenólitos mantélicos e de basaltos alcalinos, o presente estudo reporta novos dados geoquímicos, idades K-Ar, isótopos de Sr-Nd-Pb e isótopos de gases nobres. Com base nas composições mineralógicas, geoquímicas e isotópicas (Sr-Nd-Pb), o primeiro manuscrito desta tese propõe dois novos grupos de basaltos datados do Cenozoico com assinatura intraplaca, Grupo I e Grupo II. A área de estudo está amplamente distribuída através do back-arc continental da Patagônia. Os basaltos do Grupo I são resultantes de baixos graus de fusão parcial (<3%) a partir de uma fonte astenosférica com flogopita estável na zona de estabilidade de granada-peridotitos (113-134 km) com razões isotópicas de Sr-Nd-Pb representativas de OIB depletado. Essas características sugerem que o vulcanismo intraplaca tem relação com anomalias composicionais (“wetspots”), o que poderia estar relacionado a uma anomalia térmica abaixo da Patagônia (TP = 1400-1563°C). Por outro lado, sugerimos que a fusão parcial (5-10%) de veios piroxeníticos próximos ao limite litosferaastenosfera (89-94 km) foram capazes de produzir as características geoquímicas e isotópicas de manto enriquecido (EMI) observadas nos basaltos do Grupo II sem a influência de anomalia térmica (TP = 1305-1364°C). Em geral, a quantidade de componentes derivados da placa diminui em direção à leste, refletindo variação geoquímica a partir da distância do arco vulcânico. O segundo manuscrito apresenta novos dados geoquímicos e isotópicos (Sr-Nd-Pb) de amostras de espinélio-lherzolitos e de seus basaltos hospedeiros. A área de estudo é representada por um fluxo de lava próximo à cidade de Coyhaique, back-arc chileno. Essa ocorrência é uma das mais próximas da margem convergente, estando a ~320 km da fossa do Chile. A idade K-Ar obtida para as amostras do basalto hospedeiro são de 54 Ma. Com base nos dados geoquímicos e isotópicos, esse basalto alcalino apresenta assinatura do tipo OIB (OIB-like), foi gerado a partir de baixos graus de fusão parcial (até 6%) dentro do campo de estabilidade da granada e, provavelmente, é o resultado da ressurgência astenosférica através da abertura de uma janela astenosférica como consequência da subducção da dorsal de Farallón-Aluk. Os espinélio-lherzolitos mostram características marcantes de metassomatismo relacionado à zona de subducção, tais como pronunciadas anomalias negativas de Nb-Ta-Ti. No entanto, com base nos dados geoquímicos e isotópicos, essas rochas requerem um SCLM heterogêneo, resultante da mistura entre um componente depletado (DMM ou PREMA) e até 15% de componentes derivados da placa oceânica de Aluk. O agente metassomatizante é representado por diferentes proporções de líquidos resultantes da fusão de sedimentos da fossa do Chile (até 60%) e de uma crosta oceânica modificada (mais de 40%). Por fim, o terceiro manuscrito é baseado em composições inéditas de gases nobres e em novas razões isotópicas de Sr-Nd-Pb de xenólitos mantélicos do Campo Vulcânico de Pali-Aike e de Gobernador Gregores. Os dados isotópicos de gases nobres indicam que o SCLM patagônico reflete a mistura entre o ar e dois membros finais mantélicos. Os peridotitos de Pali-Aike representam o SCLM desgaseificado e intrínseco com assinatura fortemente radiogênica/nucleogênica, como mostrado pelas elevadas razões de 4He/3He, 21Ne/22Ne, e 40Ar/36Ar comparadas à fonte de MORB. Em relação aos componentes mantélicos, os peridotitos de Gobernador Gregores representam uma mistura entre o SCLM (Pali-Aike) e o MORB. O metassomatismo de um componente do tipo MORB pode ser observado através das composições isotópicas de He e Ne, podendo ser tectonicamente explicado pela ressurgência do manto astenosférico em resposta à abertura de uma janela astenosférica abaixo da Patagônia como consequência da subducção da dorsal do Chile. Adicionalmente, essas rochas mostram composições depletadas de Sr-Nd-Pb e uma idade de 13,64 ± 0,83 Ma foi obtida através de uma isócrona de Rb-Sr baseada na composição isotópica da rocha-total, clinopiroxênio e flogopita. Esses dados representam a idade de formação da flogopita, que é um mineral essencial para determinar a idade do metassomatismo e sua potencial associação com eventos geotectônicos. Sendo assim, é possível relacionar a formação desse mineral com a colisão da dorsal do Chile contra a fossa do Chile e a subsequente abertura da janela astenosférica. / Patagonian continental back-arc offers the opportunity to study the mantle composition because of mantle xenoliths brought to the surface by basaltic lavas. Both provide valuable information about the mantle source, as well as metasomatic processes that promote geochemical and isotopic heterogeneities in the subcontinental mantle. In order to understand the mantle source and contribution of metasomatic agents in samples of mantle xenoliths and alkaline basalts, this study reports new geochemical data, K-Ar ages, Sr-Nd-Pb isotopes and noble gas isotopes. Based on mineralogical, geochemical and Sr-Nd-Pb isotope compositions, the first manuscript of this thesis suggests two new groups of Cenozoic Patagonian basalts with intraplate signatures, Group I and Group II. The studied area is widely distributed through Patagonian continental back-arc. Group I basalts results from small degrees of partial melting (<3%) of a phlogopite-bearing garnet peridotite mantle source at asthenospheric depths (113-134 km) with Sr-Nd-Pb isotopic ratios that represent a depleted OIB-like component. These features suggest a relation between intraplate volcanism and compositional anomalies (“wetspot”), which could be related to a thermal anomaly beneath Patagonia (TP = 1400-1563°C). On the other hand, partial melting (5-10%) of pyroxenite veins close to the lithosphere-asthenosphere boundary (89-94 km) were capable to produce the geochemical and isotopic features of enriched mantle component (EMI) of Group II basalts without thermal anomaly (TP = 1305- 1364°C). In general, the amount of slab components decreases eastward, reflecting across-arc geochemical variation. The second manuscript presents new geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic data for spinel-lherzolites and its host basalt. The studied area is represented by a lava flow near Coyhaique, Chilean back-arc. This occurrence is one of the closest to the convergent margin, being ~320 km from the Chile trench. New K-Ar ages for host basalt yielded 54 Ma. Based on geochemical and isotopic data, this OIB-like alkaline basalt was generated by small degrees of partial melting (up to 6%) within the garnet stability field, probably resulting from asthenospheric upwelling through slab window within the subducting Farallón-Aluk spreading ridge. Spinel-lherzolites show marked features of subduction zone metasomatism, such as pronounced negative Nb-Ta-Ti anomalies. However, based on the geochemical and isotopic data, these rocks require a heterogeneous SCLM resulting from mixing between depleted component (DMM or PREMA) and up to 15% of slab-derived components associated to subduction of Aluk oceanic plate. The enriched component added to the SCLM was metasomatized by different extents of melts from subducted Chile trench sediments (up to 60%) and modified oceanic crusts (more than 40%). Finally, the third manuscript is based on inedited noble gas compositions and on new Sr-Nd-Pb isotopic ratios of mantle xenoliths from Pali-Aike Volcanic Field and Gobernador Gregores. Noble gas data indicate that Patagonian SCLM reflects a mixing between air and two mantle endmembers. Pali-Aike peridotites represent degassed and intrinsic SCLM with strongly radiogenic/nucleogenic signature by higher 4He/3He, 21Ne/22Ne, and 40Ar/36Ar ratios than MORB source. In terms of mantle components, GG peridotites represent a mixing between SCLM (Pali-Aike) and MORB. The metasomatism with MORB-like signature can be tectonically explained by asthenospheric mantle upwelling in response to the opening of a slab window beneath Patagonia because of Chile Ridge subduction. Additionally, these rocks show depleted Sr-Nd-Pb isotopic data and an age of 13.64 ± 0.83 Ma was obtained by Rb-Sr isochron including whole-rock, clinopyroxene and phlogopite. This data represents the formation age of phlogopite, which is a key mineral to determine the time of metasomatic imprint and its potential association with geotectonic events. Thus, it is possible to associate the formation of this mineral to collision of Chile Ridge against Chile trench, and the subsequent opening of slab window.

A avaliação geoquímica da bacia de drenagem do Rio Mampituba foi realizada através da aplicação de geoindicadores aliada ao uso dos isótopos de Sr e Pb como traçadores de fontes e processos. O presente estudo realizou uma investigação preliminar da distribuição espacial e sazonal de geoindicadores como a geoquímica das águas superficiais, dos solos e dos sedimentos de fundo para determinar as características naturais da bacia de drenagem. A utilização de ferramentas isotópicas permitiu traçar as principais fontes de proveniência do material presente nas águas. A geoquímica das águas superficiais revelou que o Rio Mampituba apresenta águas bicarbonatadas sódicas. Porém, na região do curso inferior, sob forte influência marinha devido à variação das marés, as águas assumem características cloretadas sódicas, temporariamente. A geoquímica dos solos e sedimentos de fundo revelaram que estes materiais sofreram já um processo de intemperismo químico de moderado a intenso, e são emriquecidos principalmente em Ti, Fe, Zn e Cu. A aplicação de isótopos de Sr através da razão 87Sr/86Sr nas águas, cujos valores variaram entre 0,7091 a 0,7131, revelaram que o material em suspensão apresenta a mesma fonte geoquímica, dependendo principalmente do intemperismo das rochas e escoamento dos solos, porém sofrendo uma forte influência das águas marinhas na regiao do curso inferior devido a variação das marés. Esta última é responsável pelos processos de homogeneização da razão isotópica de Sr para as águas do curso inferior da bacia. A aplicação dos isótopos de Sr nos solos e sedimentos de fundo, cujos valores estão dentro do intervalo de 0,7142 a 0,721, comprovam a natureza geoquímica oriunda dos basaltos e riolitos ocorrentes nas cabeceiras da bacia, além de providenciar razões isotópicas para ajudar a compôr o background natural da região. A aplicação de isótopos de Pb foram concordantes com os resultados obtidos para Sr. O cruzamento de ambos sistemas isotópicos, Sr x Pb, permitiu refinar os processos de erosão dentro da bacia, revelando que além das fontes geoquímicas naturais, uma terceira fonte poderia estar inlfuenciando a geoquímica dos solos e sedimentos de fundo da bacia. / The geochemistry of the drainage basin of the Mampituba River, in south Brazil, was evaluated by a coupled study of geoindicators and the use of Sr and Pb isotopes as tracers for sources and processes. This study performed a preliminary investigation of spatial and seasonal distribution of the geochemistry of surface waters, soils and bed sediments in order to determine the natural characteristics of the drainage basin. The use of isotopic tools allowed us to trace the major sources of the suspended material in the waters. The geochemistry of the surface waters revealed that the Mampituba River has sodic bicarbonated waters, although sea level variations caused by tides and atmospheric conditions can also play significant roles in the lower course and render the waters temporarily salty and sodic chlorinated. The CIA (chemical index of alteration) value of soil and bed sediments confirms that the Mampituba basin has undergone moderate to intense silicate weathering. The geochemical assessment of soils and bed sediments was carried out using enrichment factor, which showed that Ti, Fe, Zn and Cu are enriched. The Sr isotope ratios (87Sr/86Sr) in surface waters range from 0.709 to 0.7131. This difference can be attributed to the presence of volcanic rocks, which have a higher 87Sr/86Sr, and to the influence of marine waters in the study area. The first factor controlling the distribution of Sr isotope ratios is the bedrock distributed around the overall basin. Regional variation in the 87Sr/86Sr value shows that it is higher in the western basin, where volcanic rocks are distributed, and lower in the river mouth, under strong tidal influence. The 87Sr/86Sr plot for soils and bed sediments (0.7142 to 0.721) reveals more clearly the similarities of bedrocks. Secondly, this study shows the advantage of using two types of isotopic tracers (Sr, Pb) in examining surface processes in small catchments, and documenting the natural end-members. Sr isotopes give useful information on water movements. Lead isotopes confirm well the origin of the metals associated with the soil and bed sediments. Furthermore, the combination of both isotopic systems illustrate the facet of weathering and the major contribution of natural sources.

A Antiforme Capané, localizada na porção norte do Complexo Metamórfico Porongos de idade Neoproterozóica, consiste de uma seqüência supracrustal metamorfisada sob condições de fácies xistos verdes na porção leste e anfibolito a oeste. O ambiente de formação deste complexo é ainda muito debatido. Sugestões envolvendo ambiente tipo back arc, margem passiva e rift continental já foram indicadas. Dados geoquímicos e isotópicos (Sm-Nd) foram obtidos para rochas metavulcânicas básicas, intermediárias e ácidas da Antiforme Capané. Quatro grupos foram diferenciados. Os grupos 1 e 2, compostos por rochas ácidas a intermediárias da porção centro-oeste da Antiforme, apresentam alto ETRL e LILE e baixo ETRP e HFSE, e εNd(t) variando de fortemente negativo nos termos mais ácidos (~-20) a fracamente negativo nos termos intermediários (-4), com TDM variando de paleo- a mesoproterozóica, sendo mais antiga nas rochas mais ácidas. Tais características podem estar relacionadas à maior participação de crosta nas rochas ácidas; O grupo 3, composto por etariolitos da porção leste, compartilha características litoquímicas com os primeiros, mas apresenta εNd(t) fracamente negativo (-2 a -4) e TDM mesoproterozóica, sugerindo variação na fonte mantélica. Estes três grupos são interpretados como originados a partir de vulcanismo associado a arco magmático. O grupo 4, composto por metabasaltos, apresenta composição litoquímica similar a OIB-MORB e assinatura isotópica juvenil, o que o correlaciona com o ofiolito descrito anteriormente na Antiforme. As rochas metavulcânicas da Antiforme Capané foram interpretadas como relictos de um arco magmático relacionado ao fechamento da paleobacia Porongos ocorrido pela convergência do bloco São Gabriel em direção ao Microcontinente Encantadas durante o Neoproterozóico. / The Capané Antiform, located in the north part of the Neoproterozoic Porongos Metamorphic Complex, is a supracrustal sequence metamorphosed under greenschist (eastern flank) to amphibolite (western flank) facies. The tectonic environment is still debatable. Back-arc, passive margin and continental rift have been suggested. Lithochemistry and Sm-Nd data were obtained for basic, intermediate and acid metavolcanic rocks from Capané Antiform. Four groups were recognized. The Groups 1 and 2, constituted by acid and intermediate rocks from the central and western part of the Antiform, show high LREE and LILE and low HREE and HFSE, and εNd(t) that varies from strongly negative (~-20) in acid rocks to moderately negative in basic rocks and TDM ages ranging from paleoproterozoic to mesoproterozoic respectively. These characteristics may be related to a major crust increment in the acid rocks; the Group 3, consists of metariolites from the eastern flank, shares litochemistry characteristics with the formers groups, but show εNd(t) slightly negative (-2 to -4) and mesoproterozoic TDM ages, which suggests differences in the mantle source; and the Group 4, constituted by metabasalts, shows litochemistry similarities with OIB-MORB compositions and has juvenile isotopic signature, which can link this group to the Antiform’s previous described ophiolite remains. The first three groups were interpreted as evolved from a magmatic arc, related to the closure of the Porongos paleobasin when the São Gabriel block converged with the Encantadas microcontinent during the neoproterozoic.

Orientadores: Bernardino R. Figueiredo, Colombo C. G. Tassinari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-21T09:47:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Geraldes_MauroCesar_M.pdf: 4849734 bytes, checksum: ca0db813ad6e8ab9f7cc342702563dd5 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Foram realizados estudos geoquímicos e isotópicos das mineralizações auríferas e de suas encaixantes da região de Pontes e Lacerda (SW do estado de M.T.) localizadas na porção no SW do Cráton Amazônico, onde afioram rochas do cinturão Rondoniense e do cinturão Aguapeí. Na área estudada ocorrem rochas da Sequência Metawlcano-sedimentar Pontes e Lacerda (SMVSPL), Granito-Gnaisse Santa Helena (GGSH), Granito Maraboa (GM), Grupo Aguapeí (GA) e Tonalito Nene (TN). A SMVSPL é constituída por metabasaltos cuja assinatura isotópica Nd e Sr indica fonte mantélica empobrecida em Sr e enriquecida em Nd e geração em ambiente de crosta oceânica (N-Morb). As idade SmlNd de 1910 :t 387 Ma (isocrônica), e de 1.200 Ma (idade modelo) não são conclusivas devido aos limites do método de datação. A geoquímica do GGSH indica composição sub-alcalina e a foliação gnáissica sugere que a idade isocrônica Rb/Sr de 1318 :t 24 Ma representa a rehomogeneização isotópica a partir de um protólito granítico (Granito Alvorada ?). A razão inicial 87Sr;86Sr de 0,711 indica origem crustal. O GM foi desmenbrado do GGSH por apresentar isotropia e idade isocrônica Rb/Sr de 1257 :t 125 Ma., além dos contatos indicarem caráter intrusivo no GGSH e SMVSPL. A razão inicial 87Sr/86Sr de 0,711 indica origem crustal. O TN é representado por corpos intrusivos concordantes com os horizontes mineralizados. Apresenta mineralogia que indica metamorfismo na facies xisto-verde e padrão de terras raras com anomalia positiva de Eu, devido a um provável processo de diferenciação nesta unidade. Foi realizado mapeamento 1:20.000 em uma área escolhida em função do grande número de depósitos. Nestes depósitos o minério é constituído por quartzo, pirita e ouro sendo que a zona de alteração hidrotermal apresenta quartzo, sericita, pirita (alterada para limonita), e magnetita (alterada para hematita). Ocorrem ainda calcopirita, galena e esfalerita no depósito do Onça. A análise estrutural indica que a região foi afetada por uma tectônica de baixo ângulo de sentido NE para SW, correspondente ao evento Aguapeí, sendo este evento o responsável pelo cavalgamento da SMVSPL sobre o Grupo Aguapeí. Esta tectônica gerou ainda milonitização, dobramentos e zonas de transcorrência localizadas. A tectônica de baixo ângulo foi responsável principalmente pela geração de uma superfície de descolamento por onde percolaram fluídos hidrotermais, responsáveis pela origem dos depósitos auríferos, os quais se distríbuem ao longo da faixa N-NW por mais de 200 km de extensão. A alteração hídrotermal na região de Pontes e Lacerda consiste dominantemente de sericitização, sulfetação e silicificação. O processo hídrotermal foi responsável pelo enriquecimento em K20, Rb, Ba e Fe203 e perdas em CaO, Sr, MoO e FeO. As concentrações de Zr, Y, Cr, Ah03 Si02 e Ti02 permaneceram imóveis durante o processo. Aumento na concentração de terras raras nas rochas wlcânicas alteradas provavelmente é resultado da contribuição magmática nos fluídos, o qual também é indicado pela anomalia positiva de Ce nos basaltos alterados e pelas concentrações altas de Bi, Se e Te nos sulfetos e no ouro. Idades K/ Ar em sericitas do halo de alteração hidrotermal indicam a época de cristalização da sericita e do fechamento do sistema formado pela solução hídrotermal entre 964 :t 40 e 918 :t 10 Ma. As idades K/ Ar em sericitas são interpretadas como a de formação dos depósitos minerais em função da estabilidade (textura de intercrescimento) da paragênese mineral dos veios mineralizados. Isótopos de Pb fornecem idades dentro do intervalo de 1.000 e 800 Ma. para a mineralização e fonte do Pb em ambiente crustal com alto U/Pb e baixo Th/Pb (origem a partir de rochas da Crosta Continental superior) antes da sua incorporação nas galenas do minério do depósito do Onça. Conclui-se que os depósitos auríferos de Pontes e Lacerda apresentam uma idade correlacionável ao Evento Aguapeí e devem ter se formado durante uma fase extencional da tectônica Proterozóica que atingiu o Cráton Amazônico, caracterizando esse período de geração de depósitos auríferos como uma época metalogenética importante na região de Pontes e Lacerda. Desta forma os estudos dos depósitos auríferos apresentados neste trabalho permitem elaborar um modelo de exploração regional abrangendo controles estrutural (cavalgamento do evento Aguapeí), estratigráfico (contato da SMVSPL e GA), litológico (mineralizações associadas a SMVSPL, GA e tonalitos), mineralógico (sericita, magnetita e sulfetos), geoquímico (perda e ganhos de elementos e óxidos) e cronoestratigráfico (intervalo de idade entre 1000 e 800 Ma.) / Abstract: Geochemistry and isotope studies were carried out on the gold deposits of Pontes e Lacerda region (Mato Grosso state, Brazil) where rocks of the Aguapei and Rondoniense mobile belts (SW of Amazon Craton) occur. The stratigraphy of this part of Amazon Craton consists of the Pontes e Lacerda Metavulcano-sedimentar Sequence (PLMVSS), Santa Helena Granite-Gneiss (SHGG), Maraboa Granite (MG), Aguapei Group (AG) and Nene Tonalite (NT). The PLMVSS rocks resemble ocean floor basalts in composition, and their isotopic signature indicates a Sr depleted and Nd enriched source in the the mande. SmlNd dating yielded an isochron age of 1910:t 387 Ma and a model age of 1200 Ma. These ages are not conclusive due to the limitations of the dating method. The foliated SHGG is sub-alkaline in composition.Its age at 1318 :t 24 Ma. (Rb/Sr isochron) may represent isotopic homogenization of a former granitic protolith. The 86Sr/87 Sr initiaI ratio of 0,711 indicates crustaI source for the magma. MG was separated tTom SHGG due to its isotropic texture and its Rb/Sr isochron age of 1257 :t 125 Ma, besides its intrusive character in SHGG and PLMVSS. NT is represented by intrusive bodies concordant with the mineraIized horizons. Its mineraIogy suggests greenschists facies metamorphism and its rare earth elements pattem with a positive Eu anomaIy indicates that this rock derived trom a differentiation processo 1:20.000 geological mapping was done in an area where a large number of deposits occur. The ore bodies consist of quartz, pyrite and gold, and the hydrothermaI alteration zone contain quartz, sericite, pyrite (altered to limonite), and magnetite (altered to hematite). Furthermore chalcopyrite, galena and sphalerite occur only in the Onça deposito Gold deposits occur in two main areas, the Santa Elina sector, with 2 deposits and Pontes e Lacerda sector, with 23 deposits. Mineralization is associated with a 200 km long shear zone related to the Aguapei evento Tectonics involves oblique overthrusting (trom NE to SW) which led to formation ofrecumbent folds and thrusts, upright folds and faults with dominant strike-slip component. These unconfommities are potential sites for .mineraIization, and provided pathways for the mineralizing fluids. Hydrothermal aIteration at Pontes e Lacerda region consists dominantly of sericitization, sulfidization and silicification. The hydrothermal processes were responsible for enhanced concentrations of K20, Rb, Ba and Fe203 and losses in CaO, Sr, MnO and FeD. The Zr, Y, Cr, Ab03 Si02 and Ti02 contents remained unchanged during the processo Increasing rare earth elements contents in the altered volcanic rocks may be due to a probable magmatic contribution to the fluids, which is also indicated by positive Ce anomaly in altered basalts and high contents of Bi, Se and Te in sulfides and gold. The K/ Ar dating of hydrothermal sericites ftom gold deposits veins yielded ages in the range 960 to 920 Ma which may indicate the age of original crystallization of sericite. Pb-Pb dating in galenas yielded model ages in the range 1000 to 800 My for the Onça deposit, in agreement with K/ Ar ages. Pb isotopic ratios indicate a high U/Pb and low Th/Pb for the Pb source in Upper Crust before incorporation in galena crystals. Thus, the Pontes e Lacerda gold deposits yelded ages in correlaion to Aguapei event and they were probably originated during a Proterozoic extentional tectonic period in SW part of Amazon Craton, which may characterize an important metallogenic epoch in the Pontes e Lacerda region. The present study comprising 11 gold deposits led to a regional exploration model which includes the following ore controls: structural (thrust zone due to the Aguapei event), stratigraphic (pLMVSS and AG geological contact), lithologic (mineralization associated to PLMVSS, AG and tonalites), mineralogical (sericite, magnetite and sulfides), geochemical (loss and gain of elements and oxides) and chronostratigraphic (age in the range of 1000 to 800 Ma) / Mestrado / Metalogenese / Mestre em Geociências

Orientador: Chang Hung Kiang / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-22T19:09:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vidal_AlexandreCampane_M.pdf: 4534760 bytes, checksum: 4b970da32603b7e807913e34884d9aa6 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O sistema aqüífero Taubaté corresponde a uma das principais fontes de exploração de água do Estado de São Paulo. É representado por sedimentos terciários da Bacia de Taubaté, de origem lacustre e fluvial. Este trabalho contou com a revisão dos dados disponíveis na bibliografia e nos órgãos destinados ao abastecimento público. Um banco de dados atual foi realizado através da coleta e análise físico-químico das águas de poços. Para a determinação e caracterização dos tipos lúdroquímicos foi utilizada a estatística convencional e muhivariada de análise de agrupamento. A configuração da distribuição dos tipos foi realizado através de métodos geoestatísticos. Ao todo foram definidos quatro tipos lúdroquimicos que possuem uma relação direta com a litologia da bacia. As amostras do tipo I foram retiradas dos arenitos dos sedimentos fluviais; as amostras do tipo 11, inseridas nos sedimentos fluviais, mas com marcada influência de minerais carbonáticos; as do tipo 111, com influência direta de sedimentos lacustres e. por fim , as do tipo IV, presentes exclusivamente nos sedimentos lacustres. Os diferentes pacotes litológicos originaram águas distintas. As águas correspondentes a sedimentação fluvial, de baixa salinidade e pH, apresentam suas composições químicas controladas principalmente petas reações de substituição e dissolução de silicatos. As. águas referentes aos sedimentos 1acustres. caracterizadas pela alta salinidade e concentração dos íons sódio e bicarbonato, são. controladas peJas reações de dissolução de carbonatos e de troca iônica das argilas / Abstract: The aquifer system of Taubaté stands for 000 of the main supplies of groundwater in São Paulo State. It is represented by terciary sediments of Taubaté Bassin, of lacustrine and fluvialorigin. This work had a initial stage of collecting data disposable in the bibliography and in the department destined to the public supply. To determine and to characterize the hydrochemical types was utüized the conventional and multivariate statistical. The configuration of distribution of types was done through geoestatistical method. Altogether were defined four hydrochemical types, which have a direct relation with the litology of bassin. The samples of type I are inserted in sandstones of fluvial sediments; the samples of type 14 inserted in the fluvial sediments too, but with important influence of carbonates minerais; the water of type 111 has a direct influence of lacustrine sediments; and, at last, the type IV are inserted only in lacustrine sediments. The different IitolOgic groups originate distint water, the water corresponds the fluvial sediments, low salinity and pH, show its chemical composition controlled mainly by substitutions and dissolution reactions of silicates. As the water corresponds at the lacustrine sediments, was characterized by high salinity and concentratian af sodium and bicarbonate ions, it was controlled by reactions of dissolution of carbonate and ion exchange of clays / Mestrado / Geoengenharia de Reservatorios / Mestre em Geociências

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Geología / Los Géiseres de Porcelana corresponden al único lugar conocido en el mundo con un sistema de pináculos de travertino activo, por lo que pueden considerarse una singularidad geológica. Estos son los únicos géiseres registrados en la Patagonia, ubicados en la Región de Los Lagos, Chile, específicamente en las laderas del volcán Barranco Colorado, en la península de Huequi, donde existe una alta frecuencia de fallas y estructuras tectónicas debido a la convergencia de Sistemas de Fallas reactivadas de basamento de larga vida (ALFS) y Liquiñe-Ofqui (LOFS). Los pináculos inactivos están constituidos por una sección interna gruesa formada por cristales de aragonito y una cobertura externa hecha de calcita y sílice asociada a la presencia de tapete microbiológico. La génesis de esta singularidad podría aclararse estableciendo los posibles orígenes del carbono que genera altas razones de HCO3/Ca en las aguas termales, (>2), lo que demuestra que la disolución de CaCO2 no correspondería a la principal fuente de carbono. Las razones isótopos estables de C mostraron valores negativos con promedios de -3.6 y -1.4 VPDB para aragonito y calcita, respectivamente. Estas razones negativas son comunes para los carbonatos con una fuente hidrotermal de CO2 y tampoco pueden relacionarse directamente con un componente del suelo porque no son suficientemente negativos. Mediante el estudio de las condiciones de los paleo-fluidos que habrían precipitado el travertino, se obtuvieron valores intermedios de δ13C del CO2, con un rango de -15.1 a -9.4 VPDB, lo que indica que el CO2 tenía un origen mixto, formado por una fuente atmosférica y una magmática/profunda. Esto fue corroborado por altos índices Ar/He y N2/CO2 medidos en gases de los géiseres correspondientes a una influencia atmosférica; mientras que la geoquímica de aguas termales sugiere fuentes profundas, meteóricas y de fiordos. Los valores negativos de potencial redox y las altas relaciones B/Cl, F/Cl, Rb/Cl y Cs/Cl respaldan una fuente magmática/profunda; por otra parte, las relaciones Na/Cl, Br/Cl y Sr/Cl son similares a los medidos en el fiordo, mientras que δ18O y δD muestran una fuente meteórica. Las oscilaciones de estas condiciones a lo largo del tiempo se registran en cristales de calcita zonados que se encuentran en el conducto interno de emisión de fluidos de los pináculos inactivos que coinciden con las variaciones de los valores de potencial redox medidos en aguas termales. Los conos inactivos tienen una resistencia mucho mayor con respecto a los pináculos activos, los que mostraron grandes cambios de altura entre un año y otro. Las principales diferencias fueron que estos últimos carecen de una cobertura de calcita-sílice y tienen una menor presencia biótica. Además, las temperaturas del agua que habría precipitado la sección interna de los pináculos habrían sido más cálidas (73.8°C) que las que formaron calcita de la cobertura externa (69.5°C) y depósitos de calcita distal (68°C). Estos dos últimos estarían correlacionados entre ellos por la presencia bacteriana. Por lo tanto, las razones por las que estos géiseres pueden precipitar travertinos altos y resistentes se deben a un fuerte aporte de CO2 de fuentes mixtas (atmosférica y volcánica) y la coexistencia de procesos de bacterias.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na drenagem ácida de mina a contaminação pelo manganês é notável e se caracteriza como um dos principais problemas ambientais vivenciados pela indústria mineradora. Este elemento tem sido frequentemente encontrado em concentrações muito acima do limite permitido para o lançamento que, de acordo Resolução CONAMA No. 430, é de 1,0 mg/L. Neste contexto, a precipitação oxidativa com KMnO4, quando empregada para recuperação e remoção do manganês, se destaca como um processo promissor. Neste trabalho, a primeira etapa constou de um planejamento estatístico onde foi possível a avaliação da influência de parâmetros de processo e a modelagem empírica da precipitação oxidativa do Mn II em amostras preparadas em laboratório. Foram avaliados quatro parâmetros: a dose de KMnO4, o pH, o tempo de reação e a concentração da solução de KMnO4. Apenas a dose de KMnO4, o pH e a interação entre estes dois fatores apresentaram influência significativa sobre o processo de precipitação oxidativa do manganês. Na etapa de otimização, a análise do aspecto das superfícies de resposta, descritas por modelos matemáticos empíricos, permitiu avaliar as combinações entre o pH e a dose de KMnO4 que contribuem para uma maior eficiência do processo. Os melhores resultados foram obtidos para doses de KMnO4 de 1,63 mg KMnO4/mg Mn II em pH 3,0 e 1,54 mg KMnO4/mg Mn II em pH 5,0. As remoções de manganês observadas nestas condições foram 99,84% e 99,90% respectivamente, para uma concentração inicial de 100 mg/L. Posteriormente, o estudo cinético do processo utilizando soluções de Mn II preparadas em laboratório, mostrou que a precipitação do manganês com KMnO4 apresenta a vantagem de ser rápida. A concentração de Mn II decresceu exponencialmente atingindo limites inferiores a 1,0 mg/L em menos de 10 minutos de reação. A cinética da reação foi favorecida com a elevação do pH. Os precipitados formados apresentaram baixa cristalinidade com pequenas diferenças morfológicas em função do pH do meio, sendo a fase mineralógica encontrada a birnessita (MnO2), de acordo com espectroscopia RAMAN. Estas observações experimentais estão de acordo com os resultados da modelagem realizada com o programa PHREEQC, na qual a presença do óxido de manganês MnO2 foi confirmada nas fases birnessita, pirolusita e nsutita. Na etapa final, amostras de drenagem ácida oriundas de uma antiga mina de urânio desativada foram caracterizadas quimicamente e submetidas ao tratamento com KMnO4 em escala laboratorial. A caracterização das amostras mostrou que os parâmetros que estão fora da especificação segundo a legislação são o manganês, o fluoreto e também o pH. Além disso, as concentrações de cálcio, alumínio e sulfato são relativamente elevadas. O ensaios de precipitação oxidativa foram conduzidos em valores de pH 3,0, 5,0 e 7,0. Em pH 7,0 o processo mostrou-se mais eficiente, não apenas em relação a remoção de Mn II, que alcançou níveis de aproximadamente 99 %, mas também em termos da velocidade de reação, sendo o equilíbrio atingido em 10 min de reação. Verificou-se uma remoção mais significativa dos outros componentes como ferro, alumínio e urânio na etapa de ajuste do pH para 7,0 com NaOH. Os precipitados formados na etapa de oxidação não apresentaram cristalinidade, contudo foram identificadas as fases birnessita (MnO2), hausmanita (Mn3O4) e manganita (MnOOH), de acordo com espectroscopia RAMAN. Além do manganês, foram detectados nos precipitados: alumínio, cálcio, zinco, urânio, terras raras, oxigênio e flúor. A simulação com o PHREEQC permitiu a identificação das fases termodinamicamente possíveis em cada etapa do processo. Na etapa de ajuste de pH foram formadas, principalmente, fases contendo ferro, urânio, alumínio e o manganês. A etapa de adição do agente oxidante foi caracterizada por remoções de manganês nas fases birnessita (MnO2), bixbyita (Mn2O3), hausmanita (Mn3O4), manganita (MnOOH), nsutita (MnO2), pirolusita (MnO2) e cálcio na forma de fluorita (CaF2) / The manganese contamination present in acid mine drainage is outstanding as one of the main environmental issues experienced by the mining sector. This element has been frequently found in concentrations much higher than the allowed limit for discharge which is 1.0 mg/L according to Brazilian legislation, CONAMA No. 430. In this context, the oxidative precipitation by KMnO4, when employed to recover and remove manganese is a promising process. In this work, throughout a statistical design it was possible to assess the influence of process parameters as well as the empirical modeling of oxidative precipitation of Mn II in laboratory prepared samples. The experiments consisted of evaluating four parameters: the KMnO4 dose, pH, reaction time and concentration of KMnO4 solution. Only the dose of KMnO4, the pH and the interaction between these two factors have shown significant influence. In the optimization stage, by observing the aspect of the response surfaces, described by empirical mathematical models, it was possible to find out the combinations between pH and KMnO4 dose that could increase the process efficiency. The best results were obtained throughout trials conduct at pH 3.0 with KMnO4 ratio of 1.63 mg KMnO4/mg Mn II and at pH 5.0 with ratio of 1.54 mg KMnO4/mg Mn II. The manganese removals under these conditions were 99.84% and 99.90%, respectively. Subsequently, the kinetics study was carried out by using solutions of Mn II prepared in the laboratory. The results have shown that the precipitation of manganese by KMnO4 has the advantage of being fast. The concentration of Mn II decreases exponentially reaching the lower limit of 1.0 mg/L around 10 minutes of reaction. Additionally, the kinetics of the reaction is favored with increasing pH. The produced precipitates have low crystallinity and show slight morphologic differences according to the pH assessed. The main mineral phase identified by RAMAN spectroscopy was birnessite (MnO2). These experimental observations match with the modeling results performed withPHREEQC, in which the presence of manganese oxide MnO2 was identified as birnessite, pyrolusite and nsutita. In the final step, samples of acid mine drainage originated from one former and inactive uranium mine were chemically characterized and underwent with KMnO4 in bench scale. The samples characterization showed that manganese, fluoride and the pH are beyond limits set by legislation. Furthermore, the calcium, aluminum and sulphate are present in relatively high concentrations. The oxidative precipitation trials were carried out at pH 3.0, 5.0 and 7.0. At pH 7.0 the process was more efficient for the removal of Mn II, which accomplished levels of approximately 99%, and also in terms of reaction rate, the equilibrium was achieved within 10 min of reaction. Under the same condition i.e., at pH 7.0, there was an increase in the removal of other components such as iron, aluminum and uranium. The precipitates formed were not crystalline; nevertheless it was possible to identified the phases birnessite (MnO2), and possibly hausmanita (Mn3O4) and manganite (MnOOH) by RAMAN spectroscopy. Besides manganese, the species aluminum, calcium, zinc, uranium, rare earths, oxygen and fluorine were also detected in the precipitated. The simulation with PHREEQC enabled the identification of thermodynamically possible phases at each stage of the process. In the step of pH adjustment, essentially, phases containing iron, uranium, manganese and aluminum are formed. The adding of KMnO4 is characterized by manganese and calcium removal as birnessite (MnO2), bixbyite (Mn2O3), hausmaninte (Mn3O4), manganite (MnOOH), nsutite (MnO2), pyrolusite (MnO2) and fluorite (CaF2).

Nenhuma / A existência de uma área contaminada pode gerar problemas tais como danos à saúde, comprometimento da qualidade dos recursos hídricos, restrições ao uso do solo e danos ao patrimônio público e privado como, por exemplo, a desvalorização das propriedades, além de danos ao meio ambiente. A constatação da existência de passivo ambiental em local objeto de novos licenciamentos ou renovações pode dificultar ou até impedir a obtenção de novas licenças por parte do empreendedor. Os Valores de Referência de Qualidade (VRQ) são definidos como sendo a concentração de uma determinada substância no solo ou na água subterrânea e determinam um solo como limpo ou a qualidade natural da água subterrânea. Em âmbito mundial, os VRQ são bastante heterogêneos. No Brasil poucos estudos foram concluídos para se estabelecer esses valores, em especial, para os radionuclídeos das séries naturais do urânio e tório. Na ausência de VRQ para radionuclídeos em solos, são utilizados valores genéricos internacionais. Entretanto, deve-se ressaltar que esta prática pode levar a avaliações inadequadas, já que existem diferenças marcantes nas características físicas de cada região, em especial, das condições geológicas, hídricas e pedológicas. Essas diferenças justificam o desenvolvimento de uma tabela própria com VRQ para radionuclídeos naturais em solos específicos para cada região. Dando continuidade ao projeto Determinações de Valores de Referência para Elementos-Traço em Solos do Estado de Minas Gerais foi detectada a necessidade da determinação da concentração de atividade de radionuclídeos naturais nos solos. Dentro deste contexto, o principal objetivo deste trabalho é determinar os valores de referência de qualidade de solo para U e Th no Estado de Minas Gerais. Foram obtidos os seguintes valores de referência para qualidade de solo no Estado de Minas Gerais: 101,6 Bq.kg-1 (4,2 &#956;g/g) para o U e 75,7 Bq.kg-1 (18,6 &#956;g/g) para o Th. A análise estatística demostrou que o U e o Th apresentam correlação positiva com a classe dos Latossolos, bem com o conteúdo de argila e a matéria orgânica presente nos solos. Os resultados encontrados na Análise de Componentes Principais indicaram a existência de uma correlação positiva da concentração de U com os elementos As e Sb e o Th, principalmente, com o Ba e o Cd. / The existence of a contaminated area may pose several problems, such as health hazards, lessening of water resources quality, restrictions to the use of soils and damages to public and private property like, for instance, depreciation of their patrimonial and commercial values, besides, of course, the consequent impacts to the environment. Upon the configuration of an environmental degradation in a given site expected to be licensed or to have some kind of license renewed, this feature may retard or even impede the concession of new licenses to the entrepreneur. The Quality Reference Values (QRV) are defined as the concentration of a given substance in the soil or in groundwater, which determine a soil as being clean or determine the natural quality of the groundwater. Worldwide, QRV are very heterogeneous. Few studies have been carried out in Brazil with the purpose of establishing such reference values, in particular regarding the natural radionuclides of the uranium and thorium series. Considering the non-existence of such reference values for Brazilian soils, professionals tend to apply generic international values from literature. This practice, however, may result in inadequate evaluations, given that there exist outstanding physical differences among different regions of the country, in particular those concerning geological, hydrological and pedological aspects. Therefore, this heterogeneity may be the justification for the construction (elaboration) of a specific set of Quality Reference Values for natural radionuclides in soils for each specific region of interest. As a consequence of the development of the Project Determination of Reference Values for Trace Elements in Soils of the State of Minas Gerais, it was identified the need and importance of determining the activity concentrations of natural radionuclides in the mentioned soils. In this context, the main objective of the present work was to determine the Quality Reference Values of soils for U and Th in Minas Gerais. The following values have been defined: 101,6 Bqkg-1 (4,2 &#956;g/g) for U and 75,7 Bq.kg-1 (18,6 &#956;g/g) for Th. The statistical analysis of the all data showed that U and Th have a positive correlation with the soil class of Oxisols, as well as with the clay and organic matter content. The results on Principal Component Analysis indicated the existence of a positive correlation of U concentration with the elements As and Sb, and Th, mainly, with Ba and Cd.

Submitted by Lúcia de Fátima Imbiriba de Sousa (lfis@ufpa.br) on 2017-12-15T14:36:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ArenitoZeoliticoPropriedades.pdf: 2331358 bytes, checksum: b36661e5593d98a3f878f2517a825fb7 (MD5) / Approved for entry into archive by Lúcia de Fátima Imbiriba de Sousa (lfis@ufpa.br) on 2017-12-15T14:37:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ArenitoZeoliticoPropriedades.pdf: 2331358 bytes, checksum: b36661e5593d98a3f878f2517a825fb7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-15T14:37:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ArenitoZeoliticoPropriedades.pdf: 2331358 bytes, checksum: b36661e5593d98a3f878f2517a825fb7 (MD5) Previous issue date: 2011-08-29 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O uso adequado de pozolanas possibilita a produção de cimentos especiais, de menor custo de fabricação e de maior durabilidade que os correspondentes sem adição. O emprego dessas adições minerais possibilita ganhos significativos em termos de produtividade e uma extensão da vida útil dos equipamentos de produção e da própria jazida de calcário, também ajudando na diminuição de CO2 lançados na atmosfera. As zeólitas têm sido utilizadas como material pozolânico em misturas com “terras vulcânicas” e água, nas construções, desde o tempo do antigo Império Romano. Nos dias atuais, existem poucos trabalhos na literatura científica envolvendo reatividade pozolânica de zeólitas naturais na incorporação das mesmas na composição do Cimento Portland. Na Região nordeste do Brasil é conhecida a ocorrência de zeolitas sedimentares relacionadas a arenitos da Formação Corda (Bacia do Parnaíba), descoberta nos anos 2000, pelo Serviço Geológico do Brasil. Estes arenitos são constituídos principalmente por quartzo, zeolitas (estilbita) e argilominerais (esmectita). Vale ressaltar que, apesar de terem sido bem investigadas do ponto de vista geológico, ainda não há perspectivas de exploração desses depósitos, e nem aplicações industriais definidas. O objetivo principal desse trabalho consiste em avançar na compreensão dos fatores que governam a qualidade e o desempenho dos Cimentos Portland aditivados com este arenito zeolítico. Para isto a estrutura do trabalho foi dividida em três etapas principais, relacionadas a três objetivos específicos, de modo que os resultados sejam apresentados na forma de três artigos científicos, descritos a seguir: - Avaliação da atividade pozolânica de zeolita natural presente no arenito, para ser empregada como adição mineral em cimentos Portland. - Determinar qual a fração granulométrica que proporciona a maior concentração de zeolita e esmectita e a temperatura de calcinação que acarreta a maior atividade pozolânica. - Estabelecimento da melhor proporção de arenito zeolítico ativado termicamente para ser incorporada como adição mineral em cimentos Portland. Em todas as etapas, diferentes técnicas instrumentais foram utilizadas para a caracterização química e mineralógica dos materiais de partida e produtos derivados (argamassas com cal + arenito, argamassas com cimento Portland + arenito, pastas de cimento Portland + arenito), como: a espectroscopia de fluorescência de raios-x, difratometria de raios-x, análise termogravimétrica e termodiferencial, e microscopia eletrônica de varredura. Para avaliação das propriedades físicas foram realizadas a calorimetria de condução e os ensaios mecânicos de resistência à compressão simples em argamassas de cimento Porltand. No programa experimental da primeira etapa, o arenito zeolítico passou por beneficiamento através da remoção, por peneiramento, do quartzo e outros minerais inertes, de modo a concentrar a zeólita estilbita e com isto verificar as propriedades pozolânicas deste mineral. Na segunda etapa, após caracterização das amostras do primeiro, empregou-se o arenito zeolítico passante nas peneiras 200# e 325# e calcinados às temperaturas de 150ºC, 300ºC e 500ºC. Finalmente, na terceira etapa, utilizou-se o arenito zeolítico passante na peneira 200# e calcinado à temperatura de 500ºC misturados em proporções diferenciadas (10, 20 e 30%) nas argamassas. Os resultados da primeira etapa, que culminaram no primeiro artigo, mostraram que o arenito zeolítico acelerou a hidratação do cimento Portland devido à extrema finura do material. O arenito apresentou atividade pozolânica, sendo a estilbita responsável por este comportamento. Entretanto, a reatividade foi ligeiramente inferior ao mínimo exigido para ser empregado em escala industrial como pozolana. Estudos complementares foram necessários para averiguar se o tratamento térmico entre 300oC e 400o C poderiam aumentar a atividade pozolânica do arenito devido a destruição da estrutura cristalina tanto da estilbita quanto da esmectita presente no arenito. Para a segunda etapa, os resultados da amostra peneirada em 200# foi a mais adequada porque apresentou elevada concentração de estilbita e um percentual maior de material passante em comparação a amostra da peneira 325#, 15% contra 2%. A temperatura de calcinação de 500ºC foi a que proporcionou a maior atividade pozolânica em razão da destruição mais efetiva da estrutura cristalina, tanto da estilbita como da esmectita. As temperaturas mais moderadas com 150ºC e 300ºC não foram suficientes. As argamassas com o arenito passante na peneira 200# e calcinado a 500ºC alcançaram os valores limites mínimos exigidos para que um material seja considerado pozolânico, no caso, 6 MPa para argamassas de cal hidratada e 75% para o índice de atividade pozolânica (IAP). Os resultados da terceira etapa mostraram que, o arenito zeolítico AZ2-3 com a proporção de 10% incorporado no Cimento Portland do tipo CPI-S, apresentou melhor resultado de resistência à compressão simples e propriedades mineralógicas adequadas entre as amostras analisadas para a provável produção de um cimento comercial do tipo CPII-Z. De um modo geral, conclui-se que o arenito zeolítico da Região nordeste do Brasil possui potencial na viabilização de produção de um cimento CPIIZ, que tem segundo norma ABNT – NBR 11578, de 6 a 14% de pozolana como adição mineral no cimento Portland. Apesar da resistência da argamassa com 10% de AZ2-3 ter ficado bem próximo a resistência da argamassa de referência com 100% de CPI-S, estudos mais aprofundados de outras proporções de arenito adicionados no cimento deverão ser realizados para verificação das propriedades exigidas por norma para sua eventual comercialização. / The proper use of pozzolans enables the production of special cements with lower manufacturing cost and higher durability in comparison with cements without mineral additions. It also enables significant gains in productivity and extending equipments life in the fabric, limestone reserves, and also helping in the reduction of CO2 release into the atmosphere. Zeolites have been used as pozzolanic material in mixtures with Fuller’s Earth and water in buildings from the ancient Roman Empire. Nowadays, there are many discussions involving pozzolanic reactivity of natural zeolites in the incorporation of Portland cement. In the Northeastern region of Brazil, sedimentary zeolites related to sandstones of the Parnaiba Basin wer discovered by the Geological Survey of Brazil in the 2000s. These sandstones are mainly composed by quartz, natural zeolites (estilbity) and clay (smectite). Preliminary studies have pointed that this sandstone may be used as pozzolanic material in Portland cements. The material must be previously sieved to remove quartz and thermally activated, since stilbite is a zeolite with low pozzolanic activity. The main objective of this work is to advance the understanding of the factors that govern the quality and performance of Portland cement modified with this zeolitic sandstone. For this work the structure was divided into three main stages, related to three specific objectives, so that the results are presented in the form of three scientific papers, described as follow: - Evaluation of the natural pozzolanic activity of the zeolitic sandstone to be used as mineral addition in the Portland cement. - The determination of which particle size provides the highest zeolite and smectite concentration, besides the calcination temperature that leads to a higer pozzolanic activity. - The establishing of the best amount of thermally activated zeolitic sandstone to be incorporated as a mineral addition in the Portland cement. During all phases, different instrumental techniques were used for the chemical and mineralogical characterization of the starting materials and products (sandstone + lime mortar, mortar with Portland cement + sandstone + Portland cement pastes sandstone), including: spectroscopy x-ray fluorescence, x-ray diffraction, thermal analysis and scanning electron microscopy. Heat-flow calorimetru assays were carried out to evaluate the physical properties, besides mechanical testing of compressive strength of cement mortars Porltand. In the first stage of the experimental program, the zeolitic sandstone was sieved into different granulometric fractions in order to remove the inert phases (quartz and other minerals), and concentrate the zeolite for further pozzolanic assays. In the second stage, after the first characterization of the samples, we used the zeolitic sandstone that passed in the # 200 and # 325 sieves and calcined at temperatures of 150º C, 300° C and 500° C. Finally, in the third stage, # 200 fraction was calcined at 500 ° C and mixed in different proportions (10, 20 and 30%) in the mortar. The results of the first stage, which culminated in the first article showed that the zeolitic sandstone accelerated the hydration of Portland cement due to the extreme fineness of the material. The sandstone showed pozzolanic activity, and estilbite is the main responsible for this behavior. However, the reactivity was slightly lower than the minimum required to be employed as pozzolan on an industrial scale. Additional studies are needed to ascertain if the thermal treatment between 400° C and 300o C could increase the pozzolanic activity of the sandstone due to the destruction of the crystalline structure of both estilbite and smectite. For the second stage, the results showed that the # 200 fraction was the most suitable because of the higher estilbite concentration (15%) in comparison to the # 325 ssample (2%). The calcination temperature of 500º C has provided the highest pozzolanic activity due to more effective destruction of the crystalline structure of both estilbite and smectite. More moderate temperatures of 150° C and 300° C were not enough. Mortars with the 200 # sample calcined at 500 ° C reached values smaller as those required for a material to be considered as a pozzolane, in this case, 6 MPa for mortar of lime and 75% for the pozzolanic activity index (IAP). The results showed from the third stage showed that the AZ2-3 mixture (10% of zeolitic sandstone incorporated in Portland cement type CPI-S), showed the best result of compressive strength and mineralogical properties of the samples suitable for the production a commercial cement type CPII-Z. In general, one concludes that the zeolitic sandstone from northeastern Brazil has the potential feasibility of producing a CPII-Z cement, whose pozolan contents ranges from 6 to 14% in the Portland cement, according to the ABNT - NBR 11578. Although the strength of the mortar with 10% of AZ2- 3 has reached resistance values close to the reference mortar with 100% of CPI-S, further studies should be carried out in order to find better proportion of sandstone and to meet the requirements for future commercialization.