Esta tese foi desenvolvida com o objetivo de propor metodologias para análises isotópicas de Sr com quantidades reduzidas de amostras e ácidos, com aplicações em foraminíferos, carbonatos e conchas continentais. Uma abordagem metodológica às análises isotópicas de Sr envolvendo microfósseis em estudos geológicos de bacias sedimentares distintas, com uma nova proposta de metodologia em comparação às usuais já em rotina, é discutida, bem como os resultados encontrados. Um valor de consenso para o NBS-987 é proposto. A quimioestratigrafia isotópica de Sr, C e O é aplicada ao estudo de carbonatos de uma bacia sedimentar petrolífera da Venezuela. A ênfase é dada à discussão dos isótopos radiogênicos de Sr aplicados à estratigrafia isotópica, e aos isótopos estáveis C e O, aplicados a variações climáticas e definição do ambiente de deposição da seção em estudo. Foi possível caracterizar um aumento da razão de Sr87/Sr86 por carreamento de Sr continental em um mar restrito, onde se instalou a Bacia do Maracaibo. Os dados δO18 e δC13 apontam para dois grupos (clusters) e variam de -3,76 a -11, e de -1,75 a -13,87, respectivamente. Um dos clusters (de δC13 = -2,5 ± 1,0 e de δ18O = -10,0 ± 1,5) ilustra a deposição marinha homogênea em condições tropicais, enquanto o segundo cluster reflete a ciclicidade provocada pela circulação do oceano Atlântico com água de mais fria ou clima com tendência de resfriamento. Os valores δC13 entre -2,5 ± 1,0 não se encaixam com a excursão significativa do isótopo de carbono como esperado para o evento anóxico oceânico (OAE). Na última parte deste trabalho, as razões isotópicas de Sr87/Sr86, C13/C12 e O18/O16 são aplicadas à Arqueologia. Um estudo envolvendo os resultados destes isótopos em conchas carbonáticas de três sítios arqueológicos distintos da Província Arqueológica de Lagoa Santa, em Minas Gerais, é apresentado e discutido. A aplicação da técnica de isótopos de estrôncio para estudos de migração em humanos e animais de sítios arqueológicos é revisada. / This thesis has been developed in order to propose methods for isotopic analysis of Sr with small amounts of samples and acids applied to forams, carbonate rocks and continental shells. A methodological approach to the Sr isotopic analyzes involving microfossils in geological studies of distinct sedimentary basins, with a proposed new methodology as compared to the usual routine is discussed, as well as the results. A consensus value for the NBS-987 is proposed. The chemostratigraphy isotopic Sr, C and O is applied to the study of carbonates from the hydrocarbon producing Maracibo Basin, Venezuela. Radiogenic Sr isotopes applied to high resolution stratigraphy and C and O stable isotope applied to climate variation and definition of depositional environment are herein discussed for the studied section. Higher 87Sr/86Sr ratios are present as result of influxo of continental Sr in a restricted sea, where formed the Maracaibo Basin. δ18O e δ13C data are divided in two groups (clusters) ranging from -3,76 to -11 and from -1,75 to -13,87, respectively. The main cluster (δ13C = -2,5 ± 1,0 and δ18O = -10,0 ± 1,5) suggests a homogeneous marine depositon under tropical conditions, whereas the second one reflects a cyclicity associted with Atlantic ocean circulation with cololer water or clima with cooling trend. δ13C values between -2,5 ± 1,0 do not support the so-called global Ocean Anoxic Event OAE3. The emphasis is on discussion and review of stable isotopes of C and O and the possible events that would be related to the last event of the anoxic Cretaceous period known as abbreviated OAE3. In the last part of this work, the isotopic ratios of 87Sr/86Sr, 18O/16O and 13C/12C are applied to archeology. A study of the results of these isotopes in carbonate shells of three distincts archaeological Provincial Archaeological Lagoa Santa, in Minas Gerais, is presented and discussed. The application of the technique of strontium isotopes for migration studies in humans and animals from archaeological sites is reviewed.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-06-18T15:03:19Z No. of bitstreams: 1 2013_CarlaRobertaGonçalvesReis.pdf: 2150191 bytes, checksum: 03e229af9fc82eda9d0bc3ca754b9e61 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-06-19T12:50:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_CarlaRobertaGonçalvesReis.pdf: 2150191 bytes, checksum: 03e229af9fc82eda9d0bc3ca754b9e61 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-19T12:50:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_CarlaRobertaGonçalvesReis.pdf: 2150191 bytes, checksum: 03e229af9fc82eda9d0bc3ca754b9e61 (MD5) / Apesar da reduzida riqueza de espécies comparada à outras florestas tropicais, as florestas de mangue apresentam uma grande diversidade estrutural e funcional. Com o objetivo de contribuir com o conhecimento sobre o funcionamento de manguezais, o presente estudo investigou a dinâmica de N em dois tipos fisiográficos de manguezal, Bosques de Franja e de Bacia, no Parque Estadual da Ilha do Cardoso (Cananéia-SP). As seguintes hipóteses foram testadas: (1) o manguezal de Franja exibe maiores taxas de mineralização do N e de nitrificação comparado ao manguezal de Bacia, caracterizando a maior disponibilidade de N no manguezal de Franja comparado ao manguezal de Bacia e (2) o sistema solo-planta- -serapilheira no manguezal de Franja é mais enriquecido em 15N (exibe maior δ15N) comparado ao manguezal de Bacia, refletindo a maior disponibilidade de N no manguezal de Franja comparado ao manguezal de Bacia. Foram avaliadas (1) a estrutura da vegetação, (2) as limitações nutricionais, através da concentração e proporção de N e P no sistema solo-planta- -serapilheira e pela concentração de P disponível e de bases trocáveis (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) no solo, (3) as taxas de mineralização do N e de nitrificação líquidas, que também caracterizaram a disponibilidade de N no solo, e possíveis fatores limitantes (o teor gravimétrico de água no solo, o potencial redox, as concentrações de N total e de N-NH4+ e a razão C:N no solo e as concentrações de N e P e as razões C:N, C:P, N:P e o teor de polifenóis totais na serapilheira), (4) a composição isotópica do N (δ15N) e do C (δ13C) no sistema solo-planta-serapilheira e (5) o atributo área foliar específica (AFE). A altura do dossel, a área basal e o diâmetro médio na altura do peito foram maiores no manguezal de Franja e a densidade de indivíduos foi maior no manguezal de Bacia. Rhizophora mangle dominou o manguezal de Franja e ambas R. mangle e Laguncularia racemosa foram dominantes no manguezal de Bacia. A concentração de N orgânico (N total) e o potencial redox no solo foram maiores no manguezal de Franja, assim como a disponibilidade de N, caracterizada pela maior taxa de mineralização líquida do N no solo comparado ao manguezal de Bacia. Não foram observadas diferenças da taxa de nitrificação líquida entre os tipos fisiográficos, mas houveram evidências de que a taxa de nitrificação bruta foi maior no manguezal de Franja comparado ao manguezal de Bacia. A concentração de P disponível e de bases trocáveis no solo foram menores no manguezal de Bacia, assim como a concentração de P foliar e na serapilheira comparado ao manguezal de Franja. Não foram observadas diferenças na concentração de N foliar e na serapilheira entre os tipos fisiográficos. A razão N:P foliar foi maior no manguezal de Bacia (15,92) comparado ao manguezal de Franja (13,16). O sistema solo-planta-serapilheira no manguezal de Franja exibiu maior δ15N comparado ao manguezal de Bacia. As vegetação no manguezal de Bacia exibiu maior δ13C foliar e menor AFE comparado à vegetação no manguezal de Franja. A vegetação no manguezal de Bacia exibiu uma correlação negativa entre o δ15N e o δ13C foliares. Os resultados permitiram concluir que manguezais de Franja e de Bacia exibem diferenças na dinâmica de N, que o manguezal de Franja exibe maior disponibilidade de N e taxas de transformação do N no solo e maior importância de entradas e saídas de N no sistema comparado ao manguezal de Bacia. Os resultados também evidenciaram que o manguezal de Bacia exibe maiores limitações por P e bases trocáveis e maiores restrições à manutenção de uma maior condutância estomática comparado ao manguezal de Franja. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Despite the low species richness compared to other tropical forests, mangroves exhibit great structural and functional diversity. Aiming to contribute to a better understanding about the functioning of mangrove forests, we investigated N dynamics in two physiographic types of mangroves (Fringe and Basin forests), in southeastern Brazil. We tested the following hypothesis: (1) Fringe mangrove exhibit higher net rates of N mineralization and nitrification in the soil compared to Basin mangrove, characterizing the higher N availability in Fringe compared to Basin, and (2) the soil-plant-litter system in Fringe is 15N enriched (exhibit higher δ15N) compared to Basin, due to higher N availability in Fringe compared to Basin. We evaluated: (1) the structure of vegetation, (2) nutrient limitations by the concentration and proportion of N and P in soil-plant-litter system, and concentrations of available P and exchangeable bases (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) in soil, (3) mineralization of N and nitrification net rates and their possible limiting factors (soil water content, soil redox potential, concentrations of total N, N-NH4+ and C:N ratio in soil and concentrations of N, P, and C:N, C:P and N:P ratios and total polyphenols concentration in litter), (4) nitrogen isotope ratio (δ15N) and carbon isotope ratio (δ13C) in soil-plant-litter system, and (5) specific leaf area (SLA). The canopy height, basal area and mean diameter at breast height were higher in Fringe mangrove, and the density of individuals was higher in Basin mangrove. Rhizophora mangle dominated Fringe mangrove and both R. mangle and Laguncularia racemosa dominated Basin mangrove. The concentration of organic N (total N) in soil and the soil redox potencial were higher in Fringe than in Basin mangrove, as well as the N availability, characterized by the higher net rate of N mineralization in soil compared to Basin mangrove. The physiographic types did not differ in net rate of nitrification, however, there were evidences of higher gross rate of nitrification in Fringe compared to Basin mangrove. The concentrations of available P and exchangeable bases in soil were lower in Basin, as well as the concentrations of P in leaves and litter compared to Fringe mangrove. The physiographic types did not differ in leaf and litter N concentration. The N:P ratio was higher in Basin (15,92) compared to Fringe mangrove (13,16). The δ15N in soil-plant-litter system was higher in Fringe than in Basin. The vegetation in Basin mangrove exhibited higher leaf δ13C and lower SLA compared to Fringe mangrove. Foliar δ15N was negatively correlated with leaf δ13C in Basin mangrove. The results indicate that Fringe and Basin mangroves differ in N dynamics, that Fringe mangroves

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-11-08T12:26:00Z No. of bitstreams: 1 2013_CarolinaReis.pdf: 7312806 bytes, checksum: 412a5d1e6f263485269c5b59d58de1a8 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-11-08T12:32:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_CarolinaReis.pdf: 7312806 bytes, checksum: 412a5d1e6f263485269c5b59d58de1a8 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-08T12:32:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_CarolinaReis.pdf: 7312806 bytes, checksum: 412a5d1e6f263485269c5b59d58de1a8 (MD5) / A região de Santa Maria da Vitória é marcada pela ocorrência dominante das rochas pelito -carbonáticas do Grupo Bambuí. Os carbonatos do Grupo Bambuí estão assentados sobre paleorelevo ondulado do embasamento cristalino arqueano-paleoproterozoico representado por ortognaisses migmatíticos do Complexo Gnáissico Migmatítico Correntina cortados por granitos e sienitos da Suíte Intrusiva Correntina. Estudos detalhados de fácies sedimentares e mpilhamento estratigráfico conduziram ao reconhecimento de 13 fácies sedimentares da Formação Sete Lagoas, 4 da Formação Serra de Santa Helena e 7 fácies da Formação Lagoa do Jacaré, pertencentes ao Grupo Bambuí. Estas fácies foram agrupadas em 12 associações de fácies, que permitiram a interpretação de processos e ambientes sedimentares. Os dados de isótopos estáveis de carbono levantados ao longo da estratigrafia do Grupo Bambuí na área estudada apresentam valores anômalos negativos de ?13C(PDB) (ex. -5,32‰) na base, que aumentam gradativamente ao longo da estratigrafia alcançando um máximo de 10,02‰ nos carbonatos do topo da Formação Sete Lagoas. Valores fortemente positivos e pouco flutuantes de ?13C(PDB), entre 10,37‰ e 13,16‰, foram obtidos na Formação Lagoa do Jacaré. Os calcários que ocorrem intercalados com pelitos da Formação Serra de Santa Helena apresentam valores intermediários entre as outras duas unidades. A integração dos dados obtidos nesta pesquisa evidenciam o registro de 2 sequências deposicionais de 2ª ordem. As sequências estratigráficas descritas são caracterizadas por tratos de sistemas transgressivos e de mar alto. A sequência I equivale a Formação Sete Lagoas, enquanto a sequência II abrange as formações Serra de Santa Helena e Lagoa do Jacaré. Na base do Grupo Bambuí ocorre um pacote de rocha siliciclástica interpretada como pertencente à Formação Jequitaí. Rochas siliciclásticas pertencentes ao Grupo Urucuia recobrem localmente as rochas do Grupo Bambuí assim como os sedimentos cenozóicos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Santa Maria da Vitória region, Bahia State, Brazil, is characterized by the dominant occurrence of carbonate-pelitic rocks of the Bambuí Group. The limestone of the Bambuí Group are deposited on a wavy paleo relief of Archean-Paleoproterozoic crystalline basement, represented by migmatitic orthogneisses of the Gneissic Migmatitic Correntina Complex, cut by granite and sienite of the Intrusive Correntina Suite. Detailed facies analysis and stratigraphic measurement, description and interpretation allowed the recognition of 15 sedimentary facies of the Sete Lagoas Formation, 4 facies of the Santa Helena Formation and 7 facies of the Lagoa do Jacaré Formation of the Group Bambui. These facies were grouped into 12 facies associations, which allowed the interpretation of sedimentary processes and depositional environments. The carbon stable isotopic data obtained along the stratigraphic of 13the Bambui Group in the study area show an anomalous negative values of δ C(PDB) (eg. - 5.32 ) at the base, gradually increasing with the stratigraphy, reaching a maximum of 10.02 in carbonates from the top of the Sete Lagoas Formation. In the Lagoa do Jacaré 13Formation, the registered values of δ C (PDB) were strongly positive and slightly fluctuating. These values ranged from between 10.37 to 13.16 . The limestone intercalated with siltstone of the Serra de Santa Helena shows values that are intermediate between the other two units. The integration of the data obtained in this research shows the record of 2 depositional sequences of second order. The stratigraphic sequences described are characterized by transgressive and highstand systems tracts. The sequence I corresponds to the Sete Lagoas Formation; whereas sequence II includes the Serra de Santa Helena and Lagoa do Jacaré formations. At the base of the Bambuí Group there is a package of siliciclastic rock interpreted as the Jequitaí Formation. Siliciclastic rocks of the Urucuia Group locally overlie the Bambuí Group rocks, as well as the Cenozoic sediments.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-24T12:27:34Z No. of bitstreams: 1 2013_DanielSantosMulholland.pdf: 4466757 bytes, checksum: 3393748ff9b8d38c76859eb66b1a99ef (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-04-24T13:17:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_DanielSantosMulholland.pdf: 4466757 bytes, checksum: 3393748ff9b8d38c76859eb66b1a99ef (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-24T13:17:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_DanielSantosMulholland.pdf: 4466757 bytes, checksum: 3393748ff9b8d38c76859eb66b1a99ef (MD5) / O estudo pioneiro da composição isotópica do Fe nas fases particuladas e dissolvidas das águas do rio Amazonas reporta grande fracionamento isotópico entre as diferentes frações no rio Negro e nenhum fracionamento no rio Solimões. Embora as distintas composições isotópicas tenham sido relacionadas às características químicas das águas e à natureza dos solos, os resultados são parciais e não possibilitam a total compreensão da sistemática do fracionamento isotópico do Fe na escala da bacia Amazônica. Para determinar, com melhor precisão, os principais processos biogeoquímicos responsáveis pelas diferentes composições isotópicas anteriormente observadas, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da especiação do Fe na composição isotópica deste elemento em águas com características químicas contrastantes da bacia Amazônica. Primeiramente, foi avaliado o fracionamento isotópico causado pelo processo de adsorção do Fe na superfície celular de bactérias fitoplanctônicas em experimentos laboratoriais, uma vez que este processo jamais foi investigado e pode ter influencia significativa no fracionamento isotópico do Fe em águas com elevada produtividade primária. Em seguida, foi avaliado o efeito do armazenamento e filtração de amostras na composição isotópica do Fe dissolvido, necessário à definição dos métodos de amostragem, armazenamento e filtração utilizados neste projeto. Com base nestas informações preliminares foi determinada a composição isotópica da fração dissolvida, coloidal e particulada dos diferentes tipos de águas encontradas na bacia Amazônica, associando as razões 57Fe/54Fe encontradas aos processos pedogenéticos e de intemperismo mineral. Por fim, foram avaliados os principais mecanismos geoquímicos que envolvem a perda do Fe na zona de mistura dos rios Negro e Solimões. As razões dos isótopos de Fe foram determinadas utilizando um Thermo Finnigan Neptune MC-ICP-MS (Multicollector – Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometer ) de alta resolução. O projeto demonstrou, pela primeira vez, que o processo de adsorção do Fe na superfície celular do fitoplâncton pode causar variações significativas nas razões 57Fe/54Fe através da adsorção preferencial de isótopos pesados de Fe. O fator de fracionamento (?57Fecel-sol) foi de ~2.5‰ para soluções iniciais contendo espécies de Fe2+ e de ~1.0‰ para soluções iniciais contento espécies de Fe3+. A acumulação preferencial de isótopos pesados na superfície celular foi associada, principalmente, aos diferentes tipos de ligações encontradas no Fe coordenado à água e no Fe complexado aos ligantes orgânicos presentes na parede celular do fitoplâncton. O Fe adsorvido apresenta ligações tipo Fe-O-C, consideradas mais curtas e rígidas, quando comparadas com as ligações tipo O-Fe-O encontrada nos aquocomplexos de Fe. Estes resultados demonstraram claramente que o mecanismo de adsorção do Fe na superfície celular do fitoplâncton pode causar o fracionamento isotópico deste elemento em ambientes naturais, principalmente, em rios com elevada produtividade primária como, por exemplo, os rios de águas brancas e as regiões de várzeas e lagos encontrados na planície de inundação Amazônica. Também foi demonstrado que a estocagem de amostras de água bruta pode causar variações na composição isotópica do Fe dissolvido, principalmente, nas águas com elevadas concentrações de matéria orgânica armazenadas a temperatura ambiente. A comparação entre diferentes procedimentos de armazenamento demonstram que as amostras devem ser mantidas congeladas, sempre que não for possível filtrá-las no campo imediatamente após a coleta, para minimizar alterações isotópicas na fração dissolvida. Os resultados também demonstraram que os dados isotópicos são menos susceptíveis à variação entre os diferentes procedimentos de armazenamento quando comparados as suas concentrações nas frações dissolvidas. Os valores ?57Fe das diferentes frações da água forneceram informações precisas sobre as fontes e os processos biogeoquímicos que ocorrem nos solos a montante e provaram ser um indicador confiável dos mecanismos que envolvem a perda e a transferência de Fe na zona de mistura do rio Negro e Solimões. A fração dissolvida e coloidal das águas ácidas, ricas em Fe complexado às substâncias húmicas apresentaram Fe enriquecido em isótopos pesados para amostras coletadas nas águas altas de 2009 e águas baixas de 2010. Este processo está associado aos mecanismos de oxidação e complexação do Fe na interface entre os Podzols e as redes fluviais. A fração particulada apresentou composição isotópica leve relacionada à exportação contínua de resíduos vegetais e matéria orgânica associada às partículas minerais dos horizontes dos Podzols com características redutoras. Na seca excepcional de 2010, as águas ricas em partículas minerais do rio Solimões apresentaram frações dissolvidas e coloidais com composição isotópica de Fe leve, atribuída à cinética de dissolução de oxihidróxidos de Fe e ao fracionamento causado pelos processos de adsorção e especiação. Por outro lado, nas águas altas de 2009 a composição isotópica da fração dissolvida foi semelhante à média da crosta terrestre, evidenciando um intenso processo de intemperismo mecânico e o transporte de oxihidróxidos de Fe coloidais. Para ambos os períodos hidrológicos, as frações particuladas das águas do rio Solimões apresentaram valores ?57Fe próximos aos da média da crosta continental, atribuídas ao forte desgaste mecânico na Cordilheira dos Andes e nos solos a montante. As distintas assinaturas isotópicas do Fe observadas nos períodos de águas altas de 2009 e baixas de 2010 podem trazer informações sobre a influência de varriações climáticas sazonais e interanuais nos processos de intemperismo do Fe em uma bacia de escala continental como a bacia Amazônica. Os resultados apresentados também demonstraram que o Fe dissolvido e coloidal na zona de mistura dos rios Solimões e Negro tem caráter não conservativo. Os valores ?57Fe, juntamente com as espécies paramagnéticas, mostraram-se bons indicadores dos processos envolvendo os mecanismos de perda do Fe na zona de mistura do rio Negro e Solimões. A perda massiva deste elemento está relacionada, principalmente, a evolução das condições físico-químicas (pH e força iônica) durante a mistura dos rios que influencia a estabilidade dos complexos organometálicos e dos oxihidróxidos de Fe. Os principais processos que controlam a transferência do Fe na zona de mistura observados através dos resultados obtidos são (a) dissociação dos complexos de Fe3+-matéria orgânica e a subsequente formação de oxihidróxidos de Fe3+ e radicais livres semiquinonas e (b) desestabilização dos oxihidróxidos de Fe e coloides húmicos contendo Fe complexado. Os processos de mistura não causaram variação significante na composição isotópica do Fe total nas águas do inicio do rio Amazonas. Esses dados demonstram que um rio intertropical que drena latossolos em sua maior extensão irá exportar aos oceanos águas com valores ?57Fe próximos aos da crosta terrestre, uma vez que as regiões estuarinas não causam fracionamento isotópico significativo durante a confluencia dos rios e com o oceano. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / A previous study of the dissolved and particulate Fe isotopic composition from the Amazon Basin reports large isotopic fractionation between these different fractions in the Negro River waters and negligible fractionation in the Solimões River waters. Although distinct isotopic compositions have been related to the chemical features of water and the nature of soils, these results do not provided a full understanding of Fe isotopic fractionation systematics on the scale of the Amazon basin. To better understand the main biogeochemical processes responsible for the different isotopic compositions mentioned above, this work aimed to evaluate the influence of Fe speciation on its isotopic composition in waters with contrasted chemical features. First, the isotopic fractionation caused by Fe adsorption on phytoplanktonic bacteria cell surface was investigated through closed system experiments, since this process has not been explored until now and can have significant influence on Fe isotopic fractionation in waters with high primary productivity. Then, the effects of water sample storage and filtration on dissolved Fe isotopic composition was evaluated, since it is imperative to define the sampling, storage and filtration methods to be used in this project. Based on this preliminary information, the dissolved, colloidal and particulate Fe isotopic composition of the different water types of the Amazon basin was investigated, and linked with pedogenetic processes and mineral weathering. Finally, the main geochemical processes that involve Fe loss in the Negro and Solimões Rivers mixing zone was investigated. Iron isotope ratios were determined using a Thermo Finnigan Neptune MC-ICP-MS (Multicollector - Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometer) with medium or high resolution entry collectors slits, according to the Fe concentration of the samples and the sensitivity of the equipment. The present study shows, for the first time, that Fe adsorption on the phytoplankton cell walls can cause significant isotopic fractionation with preferential accumulation of heavy isotopes on the solid interface. The observed Fe isotopic fractionation (?57Fecell-solution) was ~2.5‰ for initial solutions containing aqueous Fe2+ species, and ~ 1.0 ‰ for initial solutions containing aqueous Fe3+ species. The preferential accumulation of heavy Fe isotopes was mainly linked with the different types of Fe bonds found on the Fe aquocomplexes compared with Fe coordinated with the organic ligands on the phytoplankton cell surface. The Fe adsorbed on the cell walls has Fe-O-C bonds, known to be stiffer and shorter when compared with O-Fe-O bonds found on the Fe aquocomplexes. These results shows that the mechanism of Fe adsorption on the phytoplankton cell surface can cause significant isotopic fractionation in natural environments, especially in rivers with high primary productivity, such as the white river waters, floodplains and lakes encountered in the Amazon trough. This work also shows that bulk water sample storage can cause variations in the dissolved Fe isotopic composition, especially in waters with high concentrations of organic matter stored at room temperature. The comparison between different storage procedures demonstrates that the samples must be kept frozen, whenever it is not possible to filter them in the field immediately after collection to minimize isotopic artifacts. The results also show that the isotopic data are less susceptible to variation among different storage procedures when compared to their concentrations in the dissolved fractions. The Fe isotopic composition of the different pore-sized fractions provided precise information about the sources and biogeochemical processes occurring in the upland soils and proved to be good proxies of the mechanisms involving Fe loss and transfer in the mixing zone. The acidic and organo-Fe-rich waters of the Negro River displayed dissolved and colloidal fractions enriched in heavy isotopes on samples collected in the 2009 high waters and the 2010 low waters. This behavior is associated with Fe oxidation and complexation mechanisms at the interface between waterlogged podzols and river networks. The particulate fractions yielded light isotopic compositions linked with the continuous exportation of isotopically light plant debris and organic matter associated with mineral particles from the reduced horizons of podzols. In the exceptional drought of 2010, the mineral particulate-rich waters of the Solimões River had dissolved and colloidal fractions with light isotopic composition attributed to the dissolution kinetic of Fe-bearing minerals and to the speciation and adsorption fractionation in the river waters. Conversely, in the high waters of 2009 the dissolved Fe isotopic composition was similar to the continental earth crust mean, suggesting extreme mechanical weathering processes and the transport of colloidal Fe oxyhydroxides. For both hydrological seasons, the particulate fractions yielded 57Fe values close to that of the continental crust, inherent to strong mechanical weathering in the Andean Cordillera and upland soils. The distinct Fe isotopic signatures observed during the high waters of 2009 and low waters of 2010 suggests that Fe isotopes can provide information about the influence of seasonal and interannual climate variation on weathering processes in a intertropical basin with a continental scale as the Amazon. The data also demonstrate that the dissolved and colloidal Fe behavior in the mixing zone of the chemically contrasted waters from Negro and Solimões Rivers is non-conservative. Iron isotopic composition and paramagnetic species proved to be good proxies of the mechanisms involving Fe during rivers mixture. Massive Fe loss is associated mainly with the evolution of the water physical and chemical composition (i.e., pH and ionic strength) during mixing, which influences organo-Fe3+ and Fe3+-oxyhydroxides stability. The present study described two major processes that control Fe loss and transfer, i.e.: (a) dissociation of organo-Fe complexes and the subsequent formation of solid Fe3+-oxyhydroxides and semiquinone free radicals; and (b) destabilization and flocculation of Fe3+-oxyhydroxides and humic colloids containing bound Fe. The mixing processes do not cause significant variation of the total Fe isotopic composition of the waters that originate the Amazon River. This finding suggests that an intertropical river that drains mostly ferralitic-type soils will deliver to oceans water with 57Fe values close to the Earth's continental crust mean, considering that estuarine regions also produces negligible variations on the overall isotopic composition. Such a conclusion is of interest for studies aiming at the influences of major tropical rivers on the iron geochemical cycling in oceans. Considering that the Fe isotopes composition carries the records of the main sources and biogeochemical processes in soils, it can also be a promising tool to investigate the effects of land use modification and climate changes on continental weathering. _______________________________________________________________________________________ RÉSUMÉ / Une étude pionnière de la composition isotopique du Fe dissous et particulaire du bassin de l'Amazone a montré un grand fractionnement isotopique entre ces différentes fractions dans les eaux du fleuve Negro et le fractionnement négligeable dans les eaux de la rivière Solimões. Bien que ces compositions isotopiques distinctes aient été attribuées à des caractéristiques chimiques de l'eau et de la nature des sols différentes, ces résultats restent préliminaires et ne permettent pas pour autant une compréhension précise de la systématique du fractionnement isotopique du fer à l'échelle du bassin de l'Amazone. Pour mieux comprendre les principaux processus biogéochimiques responsables des différentes compositions isotopiques observées, ce travail vise a évaluer l'influence de la spéciation du Fe et de sa composition isotopique dans les eaux ayant des caractéristiques chimiques contrastées. En premier lieu, le fractionnement isotopique causé par l’adsorption du Fe sur la surface cellulaire des bactéries planctoniques a été étudiée pour la première fois par des expériences en système fermé, car ce processus peut avoir une influence significative sur le fractionnement isotopique du Fe dans les eaux à forte productivité primaire. Ensuite, les effets du stockage des échantillons d'eau et de filtration sur la composition isotopique du Fe dissous ont été évaluées, car il était impératif de définir des méthodes d'échantillonnage, de stockage et de filtration utilisables dans ce projet. Sur la base de ces informations, la composition isotopique du Fe dissous, colloïdal et particulaire des différents types d'eau du bassin de l'Amazone a été étudiée, en tenant compte des processus pédogénétiques et d'altération des minéraux. Enfin, les principaux processus géochimiques qui impliquent la perte Fe dans la zone de mélange des rivières Negro et Solimões ont été étudiés. Les rapports isotopiques du Fe ont été déterminés en utilisant un MC-ICP-MS (multicollecteur - plasma à couplage inductif - spectromètre de masse) à haute résolution de masse. Cette étude montre pour la première fois que le Fe adsorbé sur les parois des cellules de phytoplancton présente une accumulation préférentielle des isotopes lourds. Le fractionnement isotopique observée (?57Fecell-solution) était d'environ 2,5‰ pour les solutions initiales contenant des espèces aqueuses Fe2+, et ~1,0‰ pour les solutions initiales contenant des espèces aqueuses de Fe3+. L'accumulation préférentielle en isotopes lourds du Fe adsorbé sur les parois des cellules est due à des liaisons Fe-O-C, connues pour être plus rigide et plus courtes que les liaisons O-Fe-O qui se trouvent dans la solution aqueuse. Ces résultats montrent que le mécanisme d'adsorption du Fe sur la surface des cellules de phytoplancton peut causer un fractionnement isotopique significatif dans les milieux naturels, en particulier dans les rivières à forte productivité primaire, comme la rivière d'eaux blanches, les plaines inondables et les lacs rencontrés en Amazonie. Ce travail montre également que le stockage des échantillons d'eau à température ambiante peut causer des variations de la composition isotopique du Fe dissous, en particulier dans les eaux à forte concentration de matières organiques. La comparaison entre des procédures de stockage différentes montre que les échantillons doivent être conservés congelés, quand il n'est pas possible de les filtrer sur le terrain, immédiatement après la collecte pour minimiser les artefacts isotopiques. Les résultats montrent également que les rapports isotopiques du fer sont moins sensibles aux variations entre les différentes procédures de stockage par rapport à leur concentration dans les fractions dissoutes. La composition isotopique du Fe des différentes fractions de taille des pores a fourni des informations précises sur les sources et les processus biogéochimiques se produisant dans les sols des zones sources et s'est avéré être un bon indicateur des mécanismes impliquant la perte de Fe et son transfert dans la zone de mélange entre le Solimoes et le Negro. Les eaux acides et riches en fer complexé à la matière organique de la rivière Negro montrent des fractions dissoutes et colloïdales enrichies en isotopes lourds du fer sur des échantillons prélevés en période de hautes eaux (2009) et de basses eaux (2010). Ce comportement est associé à l'oxydation du Fe et à des mécanismes de complexation à l'interface entre les podzols gorgés d'eau et les réseaux alimentant les rivières. Les fractions particulaires ont donné des compositions isotopiques légères liées à l'exportation continue de débris végétaux et de matière organique associée à des particules minérales provenant de la réduction des horizons de podzols. Lors de la période de basse eaux de 2010, les particules minérales de la rivière Solimões se sont partiellement dissoutes et les fractions colloïdales ont une composition isotopique légère attribuée à la cinétique de dissolution des minéraux ferrifères et à la spéciation des eaux de la rivière. Inversement, en période de hautes eaux de 2009, la composition isotopique du Fe dissous était semblable à la moyenne de la croûte terrestre continentale, ce qui suggère des processus d'érosion mécaniques extrêmes et le transport d'oxyhydroxydes de Fe colloïdaux. Pour les deux saisons hydrologiques, les fractions particulaires ont donné des valeurs de δ57Fe proches de celle de la croûte continentale, inhérents à une forte érosion mécanique dans la Cordillère des Andes et les sols des hautes terres. Les signatures isotopiques distinctes de Fe observés pendant les hautes eaux de 2009 et de basses eaux de 2010 suggèrent que les isotopes du Fe peuvent fournir des informations sur l'influence des variations climatiques saisonnières et interannuelles sur des processus d'érosion dans un bassin intertropical d'échelle continentale comme l'Amazonie. Les données montrent également que le comportement du Fe dissout et colloïdal dans la zone de mélange des eaux chimiquement contrastés des rivières Negro et Solimões est non-conservative en accord avec de précédentes études. La composition isotopique du fer et des espèces paramagnétiques se sont avérés être de bons indicateurs des mécanismes impliquant le Fe lors de mélange d'eaux de rivières contrastées. La perte massive du Fe est principalement associée à l'évolution de la composition physique et chimique de l'eau (i.e., le pH et la force ionique) lors du mélange, qui influe sur la stabilité des complexes organo-Fe3+ et d'oxyhydroxydes de Fe3+. La présente étude décrit deux processus majeurs qui contrôlent la perte et le transfert de Fe, à savoir: (a) la dissociation des complexes organo-Fe et la formation subséquente d'un solide d'oxyhydroxydes de Fe3+ et des radicaux libres semiquinone, et (b) la déstabilisation et la floculation d'oxyhydroxydes de Fe3+et colloïdes humiques contenant du Fe. Les procédés de mélange ne causent pas de variation significative de la composition isotopique du Fe total des eaux qui proviennent du fleuve Amazone. Cette découverte suggère qu'une rivière intertropicale qui draine majoritairement des sols ferralitiques délivrera aux océans une eau ayant une valeurs de δ57Fe proche la valeur de la croûte continentale, étant donné que d'autre études ont montré que les régions estuariennes produisaient également des variations négligeables sur la composition isotopique du fer des eaux totales. Une telle conclusion est d'intérêt pour les études visant à l'influence des grands fleuves tropicaux sur le cycle géochimique du fer dans les océans. La composition des isotopes Fe des eaux de rivière transporte principalement la signature des principales sources et des processus biogéochimiques se produisant dans les sols, il peut aussi être un outil prometteur pour étudier les effets de la modification de l'utilisation des terres et des changements climatiques sur l'altération continentale.

Esta tese foi desenvolvida com o objetivo de propor metodologias para análises isotópicas de Sr com quantidades reduzidas de amostras e ácidos, com aplicações em foraminíferos, carbonatos e conchas continentais. Uma abordagem metodológica às análises isotópicas de Sr envolvendo microfósseis em estudos geológicos de bacias sedimentares distintas, com uma nova proposta de metodologia em comparação às usuais já em rotina, é discutida, bem como os resultados encontrados. Um valor de consenso para o NBS-987 é proposto. A quimioestratigrafia isotópica de Sr, C e O é aplicada ao estudo de carbonatos de uma bacia sedimentar petrolífera da Venezuela. A ênfase é dada à discussão dos isótopos radiogênicos de Sr aplicados à estratigrafia isotópica, e aos isótopos estáveis C e O, aplicados a variações climáticas e definição do ambiente de deposição da seção em estudo. Foi possível caracterizar um aumento da razão de Sr87/Sr86 por carreamento de Sr continental em um mar restrito, onde se instalou a Bacia do Maracaibo. Os dados δO18 e δC13 apontam para dois grupos (clusters) e variam de -3,76 a -11, e de -1,75 a -13,87, respectivamente. Um dos clusters (de δC13 = -2,5 ± 1,0 e de δ18O = -10,0 ± 1,5) ilustra a deposição marinha homogênea em condições tropicais, enquanto o segundo cluster reflete a ciclicidade provocada pela circulação do oceano Atlântico com água de mais fria ou clima com tendência de resfriamento. Os valores δC13 entre -2,5 ± 1,0 não se encaixam com a excursão significativa do isótopo de carbono como esperado para o evento anóxico oceânico (OAE). Na última parte deste trabalho, as razões isotópicas de Sr87/Sr86, C13/C12 e O18/O16 são aplicadas à Arqueologia. Um estudo envolvendo os resultados destes isótopos em conchas carbonáticas de três sítios arqueológicos distintos da Província Arqueológica de Lagoa Santa, em Minas Gerais, é apresentado e discutido. A aplicação da técnica de isótopos de estrôncio para estudos de migração em humanos e animais de sítios arqueológicos é revisada. / This thesis has been developed in order to propose methods for isotopic analysis of Sr with small amounts of samples and acids applied to forams, carbonate rocks and continental shells. A methodological approach to the Sr isotopic analyzes involving microfossils in geological studies of distinct sedimentary basins, with a proposed new methodology as compared to the usual routine is discussed, as well as the results. A consensus value for the NBS-987 is proposed. The chemostratigraphy isotopic Sr, C and O is applied to the study of carbonates from the hydrocarbon producing Maracibo Basin, Venezuela. Radiogenic Sr isotopes applied to high resolution stratigraphy and C and O stable isotope applied to climate variation and definition of depositional environment are herein discussed for the studied section. Higher 87Sr/86Sr ratios are present as result of influxo of continental Sr in a restricted sea, where formed the Maracaibo Basin. δ18O e δ13C data are divided in two groups (clusters) ranging from -3,76 to -11 and from -1,75 to -13,87, respectively. The main cluster (δ13C = -2,5 ± 1,0 and δ18O = -10,0 ± 1,5) suggests a homogeneous marine depositon under tropical conditions, whereas the second one reflects a cyclicity associted with Atlantic ocean circulation with cololer water or clima with cooling trend. δ13C values between -2,5 ± 1,0 do not support the so-called global Ocean Anoxic Event OAE3. The emphasis is on discussion and review of stable isotopes of C and O and the possible events that would be related to the last event of the anoxic Cretaceous period known as abbreviated OAE3. In the last part of this work, the isotopic ratios of 87Sr/86Sr, 18O/16O and 13C/12C are applied to archeology. A study of the results of these isotopes in carbonate shells of three distincts archaeological Provincial Archaeological Lagoa Santa, in Minas Gerais, is presented and discussed. The application of the technique of strontium isotopes for migration studies in humans and animals from archaeological sites is reviewed.

Este trabalho revisa a geologia e apresenta dados inéditos do Depósito de Cobre Cerro dos Martins (DCM), incluindo geocronologia Pb-Pb em zircão, inclusões fluidas, isótopos estáveis (C, O e S), composição isotópica do Sr e geoquímica de elementos maiores e traços das rochas vulcânicas encaixantes. O depósito está hospedado na seqüência vulcano-sedimentar do Grupo Bom Jardim, da Bacia do Camaquã, do Neoproterozóico do Escudo Sul Rio-grandense, e possui reservas calculadas de 1.450.000 t, com teor médio de 0,83% Cu. O depósito consiste de um conjunto de veios sulfetados que preenchem fraturas de direção N40º-60ºW em rochas andesíticas e sedimentares clásticas, com disseminações confinadas em níveis de siltito, arenito, andesito e conglomerado, da Formação Hilário do Grupo Bom Jardim. Os minerais do minério filoneano são a calcosina e bornita com calcopirita, pirita, galena e esfalerita subordinadas. Digenita, covelita, malaquita cuprita e azurita ocorrem como minério secundário em ganga constituída de carbonatos, quartzo, minerais argilosos, barita e rara hematita. A composição química das vulcânicas (elementos maiores e traços, incluindo ETR) indicam uma afinidade alcalina para o vulcanismo relacionado à Formação Hilário na região do Cerro dos Martins. Um corpo de quartzo-diorito, intrusivo nas rochas vulcânicas e sedimentares, mostrou idade de 550 ±5 Ma (Pb-Pb em zircões) indicando um valor mínimo para a geração do minério do DCM. Esta idade confirma a posição estratigráfica desta rocha na Formação Acampamento Velho e também fornece uma idade mínima para a deposição da seqüência vulcano-sedimentar encaixante do DCM. Os sulfetos do DCM mostram δS34 CDT com valores relativamente homogêneos entre - 6.2 e + 0.9‰ (n= 7). O valor de δS34 CDT da calcopirita, levemente positivo (+0.9‰), indica uma origem magmática para o S, mas os valores negativos encontrados nestes sulfetos, poderiam indicar o envolvimento de outras fontes com enxofre reduzido. Entretanto, a presença de hematita nas paragêneses minerais indica que o minério foi formado sob condições oxidantes, modificando a composição isotópica original do enxofre magmático (δS34 CDT ~ 0‰) para valores negativos. As baritas analisadas apresentam valores com δS34 CDT entre +9.25 e +10.65‰ (n=4) indicando deposição em condições oxidantes, originadas pela mistura de um fluido magmático-hidrotermal com água meteórica. A composição isotópica do C das calcitas do DCM varia com δC13 PDB entre - 1,90 a -4,45‰, interpretada como resultante da mistura entre carbono de fonte magmática com mármores do embasamento. Inclusões fluidas em quartzo do minério indicam temperaturas de deposição entre 157 e 273 °C com mediana de 215 °C (n = 45). A composição isotópica do oxigênio da água em equilibrio com a calcita do fluido hidrotermal (T= 215 °C) mostra valores de δ O18 SMOW entre 3 e 14, indicando H2O de origem magmática, com contribuição de água meteórica. A razão Sr87/Sr86 das mesmas calcitas mostram valores entre 0,7068 – 0,7087, de crosta superior. Rochas plutônicas e vulcânicas do escudo com idades próximas de 550 Ma possuem razões iniciais Sr87/Sr86 entre 0,704 – 0,710, compatíveis com aquelas encontradas nas calcitas da mineralização. Os fluidos hidrotermais do magmatismo shoshonítico-alcalino com idade de 595 Ma e Sr87/Sr86 entre 0,7041 a 0,7053, também são candidatos a fonte do Sr dos carbonatos hidrotermais, mas necessitariam de um componente mais radiogênico. Assim, a fonte de C-O e Sr das calcitas do minério pode ter sido originada diretamente de um fluido magmático-hidrotermal ou de uma mistura entre este fluido e mármores do embasamento. Portanto, o depósito Cerro dos Martins é interpretado como de origem magmática-hidrotermal, relacionado ao evento magmático alcalinoshoshonítico, pós-colisional da Orogênese Dom Feliciano, com idade entre 595-550 Ma. Novos modelos exploratórios para depósitos de cobre no Escudo do Rio Grande do Sul devem considerar o magmatismo alcalino na gênese dos depósitos.

Os sucos de uva podem ser elaborados por diferentes processos, entre eles destacam-se as panelas extratoras por arraste de vapor que são utilizadas principalmente por agroindústrias e pequenos produtores. Estes sucos são de excelente qualidade, porém têm gerado discussões em relação a não concessão ou renovação do registro desses produtos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), que alega a possibilidade de incorporação de água proveniente do vapor que é utilizado para extração do suco. Por esta razão e para que estes sucos continuem sendo uma fonte de renda para as agroindústrias e pequenos produtores e sejam bem aceitos no mercado, torna-se necessário o conhecimento aprofundado das características e da composição dos mesmos. Neste trabalho foram estudados uvas e sucos das variedades Isabel, Bordô e Concord, durante as safras de 2011 e 2012, elaborados através de trocador de calor, panelas extratoras e panelas extratoras com adaptação, com o objetivo de determinar a quantidade de água incorporada e os teores de resveratrol e compostos fenólicos totais dos sucos de uva produzidos por estes processos. Realizou-se análise da razão isotópica do oxigênio (18O/16O) e razão isotópica de carbono (13C/12C) através de espectrometria de massa, resveratrol por cromatografia líquida e análises físico-químicas clássicas conforme metodologias oficiais do MAPA. Os resultados deste estudo mostraram que nos sucos elaborados por trocador de calor não ocorreu incorporação de água. Os sucos de panela extratora apresentaram uma incorporação de água média de 16% enquanto que os sucos elaborados por panela extratora adaptada a um sistema de extração de vapor foi de 6%, quando comparados ao °Brix. Levando-se em consideração a razão isotópica do oxigênio não foi possível determinar a porcentagem de água incorporada, devido ao fracionamento isotópico que ocorre no aquecimento das uvas durante o processo. Os sucos elaborados com a cultivar Bordô apresentaram maior concentração de resveratrol e compostos fenólicos totais quando comparados ao suco da cultivar Isabel. Os teores de resveratrol dos sucos elaborados com panela extratora são significativamente mais elevados que os sucos elaborados com trocador de calor para as duas variedades estudadas. O suco elaborado através das panelas extratoras, mesmo com uma pequena incorporação de água, é um suco de qualidade e a extração de compostos fenólicos e resveratrol é significativa. / The grape juice can be produced by process diferents, between them stands the cookers extractors by drag that are used principaly for agroindustry and small producers. This juices are of excellent quality, however it has generated discussion about not granting or renewal of registration of these products by the Ministerio of Agriculture, Livestock and Agribusiness (MAPA), it claims the possibility of incorporating water from the steam that is used for juice extraction. For this reason and for these juices remain a source of income for small farmers and agroindustry and are well accepted in the market it becomes necessary in-depth knowledge of the characteristics and composition. In this work were studied grapes and juices of varieties Isabel, Bordô and Concord, from the harvest of 2011 and 2012, obtained by heat exchanger, cookers extractor and cookers extractor with adaptation in order to determine the amount of water incorporated and the levels of resveratrol and phenolic compounds of grape juice produced by these processes. Analysis was performed using the oxygen isotope ratio (18O/16O) and carbon isotope ratio (13C/12C) by mass spectrometry, resveratrol by liquid chromatography and physicochemical analyzes classical by methodology as official MAPA. The results of this study showed that the juices produced by the heat exchanger was not water incorporation. Juices in cooker extractor had a water incorporation by 16% while the juices made with cooker extractor adapted to a vapor extraction system was 6%, compared to the ° Brix. Taking into account the isotopic ratio of oxygen was not possible to determine the percentage of water incorporated due to isotopic fractionation that occurs in grapes during the heating process. Juices prepared with cultivar Bordô showed higher resveratrol and total phenolic compounds compared to the juice of cultivar Isabel. The levels of resveratrol of juices made with cookers extractor are significantly higher than juices made with heat exchanger for the two varieties. The juice produced by cookers extractor even with a small addition of water, is a juice quality and the extraction of phenolic compounds and resveratrol is quite significant.

No Distrito Mineiro (Au-Ag) de Marmato, localizado nos Andes setentrionais da Colômbia, foi realizado um estudo de isótopos radiogênicos para caracterizar isotopicamente a mineralização visando obter informação sobre as possíveis rochas fontes dos fluidos hidrotermais; assim como para determinar tentativamente a idade das mineralizações. Para a caracterização isotópica e a discussão dos dados, a mineralização epitermal de ouro foi dividida em três níveis: na parte superficial, o denominado setor de Echandía, na parte intermediária (setor de Cien Pesos) e na parte profunda (setor de Marmato bajo). Nos minerais de mineiro e de ganga (pirita, esfalerita, galena, carbonato), foram realizados em total, 9 análises Sr/Sr, 7 análises Sm/Nd e 10 análises Pb/Pb. Nas rochas encaixantes realizaram-se 11 análises Sr/Sr em rocha (RT), 10 análises Sm/Nd e 1 Nd/Nd em RT e 7 análises Pb/Pb em RT. Na determinação da idade das mineralizações foi utilizado o método Rb-Sr em lixiviados de esfalerita, e também uma datação K-Ar em plagioclásio sericitizado. As amostras foram analisadas nos laboratórios do Centro de Pesquisas Geocronológicas da Universidade de São Paulo (CPGeo). Os minerais foram separados utilizando os métodos tradicionais, separador magnético (Frantz Isodynamic), meio denso (Iodeto de Metileno e Bromoformo), sendo purificadas por catação manual com auxílio de lupa binocular; as amostras de RT foram moídas em moinho de bolas com cápsulas revestidas em carbeto de tungstênio. O ataque químico foi realizado com diferentes ácidos, nas sistemáticas Sr/Sr e Sm/Nd com HCl, HN\'O IND.3\' e HF; no caso do Pb/Pb com HCl, HN\'O IND.3\', HF e HBr; para K-Ar com \'H IND.2\'S\'O IND.4\', HF, HN\'O IND.3\', N\'H IND.4\'OH e (N\'H IND.4\')2C\'O IND.3\'. A separação de elementos foi realizada em colunas de troca iônicas: no Sr/Sr foi usada a coluna de resina catiônica (AG WX8, 200-400 mesh); no Sm/Nd a coluna primária preenchida com resina ) catiônica (AG 50W X8, 200-400 mesh) e a coluna preenchida com pó de teflon (200 mesh); no Pb/Pb uma coluna de troca iônica (AG 1-X8 200-400, mesh chloride form Bio-Rad). As análises foram realizadas utilizando o espectrômetro VG 354, monocoletor, o espectrômetro VG 354, multicoletor, o espectrômetro tipo Mass Spectrometer Model 262, multicoletor; e para K-Ar um espectrômetro de tipo MS-1, com fonte iônica tipo \"NIER\". Para a seleção das amostras para análises isotópicas e suas interpretações, foi realizada uma descrição petrográfica e mineralógica das amostras, em total fizeram-se, 15 descrições petrográficas de seções delgadas, 11 de polidos e 7 no Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). A idade K-Ar obtida para a mineralização de ouro, foi de 5,6\'+OU-\'0,6 Ma, em plagioclásio sericitizado do Dacito Pórfiro alterado hidrotermalmente. Esta idade é concordante com a idade da última reativação do Sistema de Falhas de Cauca-Romeral, 5,6\'+OU-\'0,4 Ma, Ar-Ar em biotita (Vinasco, 2001), e um pouco mais jovem do que a idade de formação do Stock de Marmato (encaixante das mineralizações) de 6,3\'+OU-\'0,7 Ma, K-Ar em horblénda (Restrepo et al., 1981); indicando uma duração aproximada do sistema hidrotermal de 700.000 anos. A idade também permite relacionar à mineralização com um ambiente tectônico de tipo distensional, originado por bacias tipo \"pull apart\" formadas na depressão do Cauca-Patía, pela reativação com movimento sinistral do Sistema de Falhas de Cauca Romeral originada pela acreção do arco Panamá Choco à borda NW de Sul América no Mioceno. Nos andesitos dacitos pórfiros encaixantes dos veios, obtiveram-se razões de \'Sr ANTIPOT.87\'/\'Sr ANTIPOT.86\' entre 0,70444 e 0,70460 e do parâmetro \'\'épsilon\'IND.Nd\' entre +2,2 e +3,2; indicando magmas pouco diferenciados, interpretados como derivados do magmatismo associado à subducção da placa de Nazca no continente Sul Americano, sendo sua ascensão de ) forma rápida e controlada pelo Sistema de Falhas de Romeral. Nos sulfetos as razões \'Sr ANTIPOT.87\'/\'Sr ANTIPOT.86\' estão entre 0,70500 e 0,71210 e o parâmetro \'\'épsilon\'IND.Nd\' entre -1,11 e +2,40 para a parte superficial e intermediária, e de +1,95 e +3,28 na parte mais profunda. No setor superficial, os resultados estão indicando uma participação importante das encaixantes, na circulação de fluidos hidrotermais meteóricos; já no setor de Marmato Bajo, o aporte das rochas porfiríticas é maior, e os fluidos parecem ser uma mistura de fluidos hidrotermal meteórico e hidrotermal magmático. Os valores isotópicos das razões \'Pb ANTIPOT.206\'/\'Pb ANTIPOT.204\', \'Pb ANTIPOT.207\'/\'Pb ANTIPOT.204\' e \'Pb ANTIPOT.208\'/\'Pb ANTIPOT.204\', variaram entre 18,970-19,258, 15,605-15,910 e 38,813-39,751 respectivamente. Os resultados indicam a derivação do Pb dos sulfetos, das rochas encaixantes, principalmente do Dacito Andesito Pórfiro, com uma contribuição menor do xisto grafitoso do Complexo Arquía / A radiogenic isotopic study was carried out on the Au-Ag Marmato mining district in the setentrional Andes of Colombia in order to characterize the age and the sources of the mineralization. To isotopic characterization and data discussion, the epithermal gold mineralization were divided in three different levels: the first one near surface is named Echandía, the intermediary (Cien pesos sector) and the deepest (Marmato Bajo). ln the ore and gangue minerals (pyrite, sphalerite, galena and carbonate) where done 9 Sr/Sr analyses, 7Sm/Nd and 10 Pb/Pb analyses. ln the host rocks where done 11 Sr/Sr, 10 Sm/Nd, 1 Nd/Nd, and 7 Pb/Pb whole rock analyses. All the samples where analyzed at the Geochronological Research Center of the São Paulo University (CPGeo). Minerals were separated by conventional methods using magnetic separation and heavy liquids, and finally they were hand picked with the aid of a binocular lens. Whole rock samples were crushed and milled in a tungsten mill. The chemical attack was done with HCI, HNO3 and HF for Sr/Sr and Sm/Nd, HCl, HNO3, HF and HBr for the Pb/Pb, and H2SO4, HF, HNO3, NH4OH and (NH4)2CO3 for the K-Ar analyses. Element separation where done on the resin columns AG WX8 (200-400 mesh) for Sr/Sr, the AG 50W X8 (200-400 mesh) and the Teflon powder column for Sm/Nd, and the Pb/Pb was done on the AG 1-X8 (200-400 mesh). lsotopic analyses were carried on the Mass Spectrometer VG-354 monocollector, VG 354 multicollector, and Finnigan 262 multicollector. The K-Ar analyses were done in the MS-1 Spectrometer with ionic supply \"NlER\". The sample selection for isotopic analyses were made based on petrographic and mineralogical characteristics, that includes 15 thin sections, 11 polished sections, and 7 analized sections on the back scatter electron microscope. An K-Ar age determination of 5.6 \'+ ou -\' 0.6 Ma, obtained on sericitized plagioclase from hydrothermal alterated host rocks, is considered as the timming of the gold mineralization. This age is in agreement with the Cauca-Romeral Fault system reactivation, which developed at 5.6 \'+ ou -\' 0.4 Ma (Ar-Ar on biotite), and it is slightly younger than the cooling age, 6.3 \'+ ou -\' 0.7 Ma (K-Ar on hornblend), of the Marmato stock. These geochronological data suggest that the hydrothermal system was active for 700.000 years approximately. The mineralization is related to distensional tectonic environment, that allows the left re-activation of the Cauca-Romeral Fault System, and the formation of pull-apart basins in the Cauca-Patia depression, in relation with the accretion of the Panama-Arc on the NW margin of South America. The host andesitic-dacitic porphyric rocks have \'ANTPOT. 87 Sr\'/ \'Sr POT. 86\' ratios between 0.7044 and 0.70460 and \'épsilon\'Nd +2.2 and +3.2 that suggest a poorly differentiated magma, formed by the subduction of the Nazca Plate on the South American Continent, and its emplacement was controlled by the Cauca-Romeral Fault System. The \'ANTPOT. 87 Sr\'/ \'Sr POT. 86\' values of sulphides, range from 0.70500 and 0.71210 and \'épsilon\'Nd from -1.11 and +2.40, for the shallow and intermediary level, while for the deep sector the \'épsilon\'Nd values are from +3.28 to +1.25. These results indicates that the shallow level was characterized by a more significant participation of the host rocks in the meteoric hydrothermal fluids, in contrast the porphyric rocks are more important sources for the deeper levels, where the fluid seems to be a mix of meteoric and magmatic waters. Pb isotope values from sulphides range for \'ANTPOT. 206 Pb\', \'ANTPOT. 207 Pb\' and \'ANTPOT. 208 Pb\' from 18.970-19.258, 15.605-15.910, 38.813-39.751 respectively. The data indicate derivation of the ore leads from country rocks, mainly from the Marmato stock, with a minor contribution of graphite schists, of the Arquía metamorphic complex.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6927_1.pdf: 3556088 bytes, checksum: 43a2d53ebcb30bf47e741398a9470e41 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002 / Estudos quimioestratigráficos de &#948;13C, &#948;18O e 87Sr/86Sr têm fornecido excelentes resultados em terrenos Precambrianos, onde a deformação e ausência de marcadores bioestratigráficos dificultam o empilhamento e correlação entre os estratos. Através da correlação com trends de variação secular dos oceanos, as idades de deposição de carbonatos marinhos, submetidos a variados fácies metamórficos, vêm sendo determinada. A idade dos metassedimentos da Faixa Seridó (Província Borborema, NE do Brasil) tem sido discutida por mais de três décadas. Enquanto algumas pesquisas, fundamentadas principalmente em estudos estruturais, assumem idade Paleoproterozóica, estudos radiométricos levantam a possibilidade de uma idade Neoproteozóica. Com o objetivo de contribuir para a elucidação deste problema foi feito um estudo detalhado das flutuações de &#948;13C e 87Sr/86Sr em mármores intercalados no Grupo Seridó, em diversas porções da Faixa Seridó. Na Formação Jucurutu, base do Grupo Seridó, os intervalos de &#948;13C demonstram a existência de três níveis estratigráfcios distintos: (i) mármores basais com &#948;13C entre +8,3 a +11,8 PDB (cidades de Jucurutu - JUC, Ipueira - IP, e entre as cidade de Caicó-Jardim do Seridó - CAIJAR e Várzea-São Joâo do Sabugi - VSJS); (ii) mármores intermediários com &#948;13C de +6,7 a +8,7 PDB (localidade de Almino Afonso - AF) e (iii) mármores superiores com +0,7 a +3,8 PDB (cidade Messias Targino e São Rafael - MT e SRF respectivamente). Os mármores basais são constituídos por calcita (CaCO3 > 96%, MgCO3 < 3%) com anfibólio (tremolita, edenita e Mg-horblenda), flogopita, quartzo e opacos como acessórios. Próximo ao contato com o paragnaisses os mármores exibem valores de &#948;13C < 8,3 PDB, maior abundância de silicatos, e modificações na composição da rocha total (aumento da razão Mg/Ca, SiO2 e diminuição de Sr) e diminuição dos valores de &#948;18O. A correlação entre os isótopos de C e O, e razões Mn/Sr e Mg/Ca, indicam trends de alteração isotópica por reações de descarbonatação. O perfil Almino Afonso representa as intercalações estratigraficamente intermediárias da Formação Jucurutu. Mineralogicamente é bastante similar aos mármores imediatamente inferiores, com calcita (CaCO3 > 97%, MgCO3 < 0,6%), tremolita, flogopita, quartzo, opacos e wollastonita (Wo > 99% - amostras sem anfibólio e mica). O desenvolvimento da wollastonita é associada à percolação de fluído residuais magmáticos provenientes do granito Umarizal. Nos mármores com wollastonita a composição de &#948;13C é negativo ou inferior a +6,7 PDB, é registrado um aumento da razão Mg/Ca e de SiO2, e diminuição do teor de Sr. O caráter alterado das amostras é demonstrado nas correlações entre os isótopos de C e O, Mn/Sr, Mg/Ca, CaO através da definição de trends de alteração. Os mármores estratigraficamente superiores da Formação Jucurutu, apresentam diferenças texturais e mineralógicas marcante. O perfil MT é constituído essencialmente por calcita (CaCO3 < 97% e MgCO3 < 0,3%) e subordinadamente wollastonita (Wo < 50%; En < 49,%; Fs < 1,3) e dolomita. O perfil SRF apresenta em proporções variáveis calcita (CaCO3 > 93%, MgCO3 < 4%), dolomita (CaCO3 &#8773; 55%, MgCO3 &#8773; 44%), anfibólio (tremolita, Mg-horbnlenda, edenita), mica, quartzo e opacos. Os valores de &#948;13C são extremamente homogêneos no perfil MT (+2,3 a +3,7 PDB) e variáveis no perfil SRF ( 8,9 a +3,8 PDB) em conseqüência da percentagem de silicatos e da razão calcita/dolomita nas amostras. A avaliação do grau de alteração por parâmetros geoquímicos, permitiram identificar como potencialmente alteradas amostras com &#948;13C < 0,7 PDB. As intercalações de mármores basais da Formação Seridó, apresentam valores de &#948;13C entre +8,9 a +10,7 PDB. São mármores constituídos por calcita (CaCO3 > 92%, MgCO3 < 5%), com anfibólio (tremolita), flogopita, quartzo, opacos e sillimanita como acessórios. Um descrécimo progressivo de &#948;13C (+7,5 a +4,4 PDB) e aumento da percentagem de silicatos, marca o contato basal com o micaxisto. Essas feições em conjunto com a diminuição da razão Mg/Ca, aumento de SiO2 e diminução do Sr, caracterizam a presença de reações de descarbonatação e alteração isotópica das amostras. As correlação entre os isótopos de C, O e Mn/Sr, Mg/Ca e CaO confirmam as modificações isotópicas de C, via reação de descarbonatação. Valores negativos de &#948;13C marcam as intercalações estratigraficamente superiores da Faixa Seridó. São mármores extremamente homogênesos, constituídos apenas por calcita (CaCO3 > 97%, MgCO3 < 2%) e flogopita (+ dolomita no perfil CM). Os mármores do perfil SCM, por suas características essencialmente monominerálicas, não mostram oscilações na composição da rocha total rochas, em contrapartida, fortes oscilações na razão Mg/Ca são observados no perfil CM em conseqüência de variações na proporção calcita-dolomita. A dispersão nos valores de &#948;13C no perfil CM, quando observados alguns parâmetros geoquímicos, aponta para uma alteração gradativa dos valores de &#948;13C nas amostras desse perfil. A similaridade entre valores de &#948;13C na Formação Jucurutu e Seridó, indicam um período de contemporaneidade entre a sedimentação destas formações, o que inviabiliza a proposta de um hiato de tempo entre as mesmas. Comparado-se a composição isotópica de &#948;13C dos mármores da Faixa Seridó com curvas disponíveis na literatura, a idade de sedimentação do Grupo Seridó estaria no intervalo máximo de 640 a 573 Ma ou no intervalo mínimo de 590 a 573 Ma. Esta idade é corroborada pela quimioestratigrafica de 87Sr/86Sr, realizada em uma lente de cada nível estratigráfico das Formações Jucurutu e Seridó, apresentam valores de 87Sr/86Sr variando de 0,7074 e 0,7077, típico do Neoproterozóico. Estes valores são concordantes com idades de zircões detríticos da Formação Seridó (< 650 Ma) e com o plutonismo granítico brasiliano (555 a 517 Ma). Uma idade Neoproterozóica para as supracrustais da Faixa Seridó, contraria a proposta de uma evolução policíclica. Associações petrotectônicas, indicam que as formações Jucurutu e Equador depositaram-se num ambiente do tipo rift continental, enquanto que os metartubiditos da Formação Seridó, estariam relacionados a um ambiente tectonicamente ativo, marcando pela inversão da bacia. A reativação dos empurrões por transcorrências marcaria final do ciclo brasiliano na Faia Seridó. O plutonismo granítico teria se iniciado na fase contracional e continuado até a fase transcorrente

Orientador: José Paes de Almeida Nogueira Pinto / Resumo: O trabalho teve como objetivo identificar adulterações e a origem geográfica dos méis de abelhas nativas sem ferrão das cinco regiões brasileiras por meio da análise isotópica do carbono, nitrogênio, hidrogênio e oxigênio, e assim, tentar estabelecer um parâmetro para possível autenticação destes produtos. Foram utilizadas 50 amostras de méis, dez amostras de cada região, Norte (Manaus), Nordeste (Mata de São João), Centro-Oeste (Sinop), Sudeste (São José do Rio Preto) e Sul (Guaraqueçaba). As amostras foram analisadas no Centro de Isótopos Estáveis Ambientais do Instituto de Biociências - UNESP/Botucatu. Os dados dos quatro elementos foram gerados por meio de análise de componentes principais (ACP) e análise discriminante (AD) pelo software estatístico Minitab® 17. Análises descritivas e ANOVA foram realizadas pelo programa GraphPad Prism® 5.01. Através da análise isotópica do carbono observou-se que das amostras de méis de abelhas sem ferrão coletadas nas cinco regiões do Brasil, 80% foram consideradas puras por conter menos de 7% de adulterante proveniente de plantas C4. Apresentaram-se adulteradas 10% das amostras da região Norte, 30% das amostras da região Centro-Oeste e 60% das amostras da região Sul. As amostras da região Nordeste e Sudeste não apresentaram méis fraudados. Por meio da ACP e AD, 98% das amostras foram classificadas corretamente conforme seu Estado de origem. A análise de isótopos estáveis tem sido utilizada por vários países e pesquisas demonstram a ef... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre