Submitted by Marcos Wanderley (marcos.wanderley@ufcg.edu.br) on 2018-07-31T22:01:32Z No. of bitstreams: 1 ISIS DA SILVA RODRIGUES - DISSERTAÇÃO(PPGEPM) 2018.pdf: 3596359 bytes, checksum: f406a5fc51f5d3e3cd2686f11093f8b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-31T22:01:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ISIS DA SILVA RODRIGUES - DISSERTAÇÃO(PPGEPM) 2018.pdf: 3596359 bytes, checksum: f406a5fc51f5d3e3cd2686f11093f8b5 (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Os reservatórios não convencionais vêm sendo amplamente estudados, devido ao aumento da demanda energética mundial e são reservatórios complexos. Um dos grandes desafios da indústria do petróleo é viabilizar a produção de reservatórios não convencionais de forma econômica e segura. A Bacia do Araripe é uma das bacias terrestres brasileiras que apresentam esse tipo de reservatório, e poucos estudos foram desenvolvidos naquela bacia até o momento. Nesta pesquisa foram estudadas 4 amostras de folhelhos negros com o objetivo de avaliar a porosidade, a densidade total, a densidade de grãos, a conectividade de poros e a composição mineral. Os métodos utilizados na pesquisa são a microtomografia de raios X (μCT) e a nanotomografia de raios X (nCT), métodos não destrutivos e avançados para a caracterização petrofísica, além da integração destes com a técnica de difração de raios X (DRX) e petrografia de lâmina delgada para a identificação mineralógica. Os resultados da análise indicam que as amostras possuem uma porosidade relativamente alta, sendo a conectividade considerada boa apenas para os microporos. Os resultados demonstram que a caracterização dos minerais, pelos diversos métodos, converge para os principais minerais (teores elevados) e diverge para aqueles com pequenos teores (minerais acessórios). Os folhelhos analisados apresentam um alto teor de matéria orgânica, evidenciando o seu potencial gerador de hidrocarbonetos. / Unconventional reservoirs have been widely studied due to the increase in world energy demand and are complex reservoirs. One of the great challenges of the oil industry is to make the production of non-conventional reservoirs economical and safe. The Araripe Basin is one of the Brazilian basins that present this type of reservoir, and few studies has been developed in that basin to date. In this research, 4 samples of black shales were studied in order to evaluate the porosity, total density, grain density, pore connectivity and mineral composition. The methods used in the research are X-ray microtomography (μCT) and X-ray nanotomography (nCT), non-destructive and advanced methods for petrophysical characterization, as well as their integration with X-ray diffraction (XRD) and thin-seition petrography for mineralogical identification. The results of the analyses indicate that the samples have a relatively high porosity, and the connectivity were considered good only for the micropores. The results show that the characterization of the minerals, by the different methods, converges to the main minerals (high contents) and diverges for those with small levels (accessory minerals). The shales analyzed have a high content of organic matter, evidencing their hydrocarbon potential.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-22T18:19:20Z No. of bitstreams: 1 FRANCISCO DE ASSIS DA SILVEIRA GONZAGA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2017.pdf: 8689906 bytes, checksum: 5fbfa3841d9368af9ea5d93b38bc293c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-22T18:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCISCO DE ASSIS DA SILVEIRA GONZAGA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2017.pdf: 8689906 bytes, checksum: 5fbfa3841d9368af9ea5d93b38bc293c (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / A Formação Jandaíra é constituída por rochas carbonáticas de idade Cretácia que ocorrem em grande parte da Bacia Potiguar. Dentre as rochas presentes nesta formação estão as tufas carbonáticas resultantes de vários processos diagenéticos, característicos da área estudada. Neste trabalho são analisadas propriedades petrofísicas, composicionais e petrográficas de duas amostras de tufa carbonática, em escalas que variam de poucas dezenas de centímetros até alguns micrômetros. As tufas estudadas foram coletadas em dois afloramentos do município de Felipe Guerra, no Rio Grande do Norte. Os carbonatos, e em particular as tufas carbonáticas, são rochas muito heterogêneas, cujas propriedades medidas dependem da escala de investigação. Esta pesquisa visa quantificar a dependência dessas propriedades com a escala de investigação através de vários métodos de caracterização a fim de indicar se é adequado fazer a extrapolação de uma dada propriedade aferida em uma escala para outra escala de interesse. Para isso as propriedades foram investigadas em um cubo de tufa com 30 cm de aresta, oriundo do afloramento Cachoeira Roncador (CR). Uma das amostras foi adequada em forma de cubo e logo após dividida em dividido em 8 blocos cúbicos com 15 cm de aresta. De cada bloco foi extraído um plugue cilíndrico, para análise petrofísica convencional e tomografia de raios X, uma esquírola para confecção de lâmina delgada, e uma porção para análise de DRX. A outra amostra originada do afloramento situado ao lado da Igreja Nossa Senhora do Pérpetuo Socorro (TFG) foi analisada por microtomografia de raios X e por ensaio petrofísico convencional. As propriedades petrofísicas foram investigadas através de ensaios laboratoriais convencionais e por análise das imagens de tomografia e de microtomografia. Tais análises permitiram a caracterização completa da estrutura matricial e porosa da amostra, revelando a porosidade e a permeabilidade presentes. Foram observados processos característicos na formação das tufas como a geminação polissintética e estruturas características como estilólitos, geopetais e processos de ankeritização. O cruzamento das informações geradas pela análise das lâminas delgadas e de DRX foi de fundamental importância para a correta determinação da composição mineral. A análise da porosidade das amostras, pelos vários métodos e escalas, mostrou uma grande variação nos valores medidos, confirmando a grande heterogeneidade apresentada pela tufa carbonática. A porosidade estimada pela análise das lâminas delgadas e pela análise petrofísica convencional (picnometria gasosa) apresentou valores em uma mesma ordem de grandeza, enquanto que a porosidade estimada pela tomografia nos blocos e nos plugues apresentou valores numa ordem de grandeza menores. Já a porosidade estimada pela microtomografia foi de até uma ordem de grandeza acima dos valores medidos convencionalmente. Isto indica que esta propriedade nas tufas carbonáticas é muito dependente da escala de observação. Nas imagens de tomografia apenas os poros vugulares grandes são reconhecidos, o que resulta numa subestimação da porosidade pela perda da informação sobre a microporosidade. Por outro lado, a microporosidade é captada pela microtomografia, mas, devido ao reduzido tamanho da amostra, os grandes poros vugulares não são captados. As diferenças observadas entre as diversas escalas e métodos sugerem ainda que os poros são essencialmente mal conectados. A permeabilidade medida por todos os métodos indica valores muito baixos, o que confirma a suspeita de baixa conectividade de poros já indicada pelos valores de porosidade medidos nas diversas escalas. / The Jandaíra Formation consists of carbonate rocks of Cretaceous age that occur in much of the Potiguar Basin. Among the rocks present in this formation are the carbonaceous tufas resulting from several diagenetic processes, characteristic of the studied area. In this work the petrophysical, compositional and petrographic properties of two samples of carbonate tufa are analyzed, in scales varying from a few tens of centimeters up to a few micrometers. The tufas studied were collected in two outcrops of the municipality of Felipe Guerra, in Rio Grande do Norte. The carbonates, and in particular the carbonate tufas, are very heterogeneous rocks whose measured properties depend on the scale of investigation. This research aims to quantify the dependence of these properties on the scale of investigation through several characterization methods to indicate if it is appropriate to extrapolate a given property on a scale to another scale of interest. For this, the properties were investigated in a tufa cube with 30 cm of edge, originating from the outcrop Cachoeira Roncador (CR). One of the samples was suitable in cube form and soon after divided in divided into 8 cubic blocks with 15 cm of edge. From each block a cylindrical plug was extracted, for conventional petrophysical analysis and X-ray tomography, a thinning blade, and a portion for XRD analysis. The other sample originated from the outcrop next to the Nossa Senhora do Pérpetuo Socorro Church (TFG) was analyzed by X-ray microtomography and by conventional petrophysical tests. The petrophysical properties were investigated through conventional laboratory tests and tomography and microtomography images. These analyzes allowed the complete characterization of the matrix and porous structure of the sample, revealing the porosity and the permeability present. Characteristic processes were observed in the formation of tufas such as polysynthetic twinning and characteristic structures such as stilllites, geo - tetals and ankeritization processes. The crossing of the information generated by the analysis of the thin films and XRD was of fundamental importance for the correct determination of the mineral composition. The analysis of the porosity of the samples, by the various methods and scales, showed a great variation in the measured values, confirming the great heterogeneity presented by the carbonate tufa. The porosity estimated by thin slice analysis and conventional petrophysical analysis (gas pycnometry) presented values in the same order of magnitude, while the porosity estimated by the tomography in the blocks and in the plugs presented values in a smaller order of magnitude. The porosity estimated by the microtomography was up to an order of magnitude higher than the values measured conventionally. This indicates that thisproperty in carbonates is very dependent on the scale of observation. In tomography images only large vugular pores are recognized, which results in an underestimation of porosity by loss of information on microporosity. On the other hand, microporosity is captured by microtomography, but, due to the small sample size, large volute pores are not captured. The observed differences between the various scales and methods further suggest that the pores are essentially poorly connected. The permeability measured by all methods indicates very low values, which confirms the suspicion of low pore connectivity already indicated by the porosity values measured at the various scales.

Os Granitóides Arroio Divisa (GAD), localizados na região de Quitéria, porção leste do Escudo Sul-rio-grandense, constituem um corpo alongado de direção NE-SW, com apro-ximadamente 30 km de extensão e 1 a 6 km de largura. Ao norte, são intrusivos em metatona-litos, metagranodioritos e gnaisses tonalíticos a dioríticos do Complexo Arroio dos Ratos, de idade paleoproterozóica, e ao sul são intrudidos por granitos e riolitos neoproterozóicos. Os GAD são predominantemente granodioritos e granitos foliados, de textura equigranular média a grossa, contendo anfibólio e biotita, além de titanita, zircão e apatita como minerais acessó-rios. Rochas dioríticas a tonalíticas ocorrem na forma de enclaves microgranulares, emulsões e diques sinplutônicos, de contatos interdigitados e interlobados, característicos de mistura heterogênea de magmas. Nas proximidades dos termos dioríticos observa-se um aumento no teor de máficos dos granitóides. É também comum a ocorrência de xenólitos centimétricos a decamétricos de gnaisses e metatonalitos do Complexo Arroio dos Ratos e hornblenda-biotita granodiorito correlacionado ao Granodiorito Cruzeiro do Sul. Nas proximidades das zonas de mistura e de xenólitos maiores, observa-se nos GAD o desenvolvimento de textura heterogra-nular a porfirítica em zonas de espessura métrica. A foliação magmática é marcada pela orien-tação dimensional de plagioclásio e biotita. Paralela à mesma, é frequente a ocorrência de foliação milonítica de intensidade variável, com movimento transcorrente sinistral. Estas es-truturas, de direção E-W e mergulho acentuado, sofrem inflexão para NE-SW em sua porção leste, causada pela atuação de uma zona de cataclase regional que favoreceu o posicionamen-to das intrusões graníticas tardias. Os GAD e rochas máficas associadas possuem característi-cas geoquímicas indicativas de afinidade toleítica médio a alto-K, incluindo também magmas produzidos por fusão crustal de gnaisses com granada, que além de gerar corpos graníticos, contaminou os magmas parentais dioríticos. A integração das interpretações estratigráficas, tectônicas e geoquímicas indica que este magmatismo constitui manifestação precoce do magmatismo pós-colisional neoproterozóico do sul do Brasil. / The ArroioDivisaGranitoids (ADG), situated in the Quitéria region, eastern Sul-rio-grandense Shield, conform an elongate, NE-SW oriented body about 30 km long and 1 to 6 km wide. They are intrusive in Paleoproterozoic metatonalites, metagranodiorites, and tonalit-ic to dioritic gneisses at the northern border, whilst in the south they are intruded by Neopro-terozoic granites and rhyolites. The ADG rocks are predominantly foliated granodiorites to granites, with medium- to coarse-grained equigranular textures, containing amphibole and biotite. Titanite, zircon, and apatite are accessory minerals. Dioritic to tonalitic rocks occur as mafic microgranular enclaves, emulsions, and synplutonic dikes, with interpenetrated and sinuous contacts, as usual for magma mingling products. Near the diorites, the mafic contents of the granitoids is increased. Centimeter- to meter-sized xenoliths of gneisses and metato-nalites from the Arroio dos Ratos Complex, and of horblende-biotite granodiorites correlated to the Cruzeiro do Sul Granodiorite are frequently observed. Where mingling and large xeno-liths are abundant, the ADG granodiorites change their texture to heterogranular and porphy-ritic, in meter-wide zones. Magmatic foliation is marked by the shape orientation of plagio-clase and biotite. Parallel to the magmatic foliation, a mylonitic one is developed with varia-ble intensity and sinistral transcurrent movement. The steeply-dipping, ENE-striking struc-tures are rotated towards NE strike at the eastern part of the body, where a regional cataclastic zone has controlled the emplacement of later intrusions. Quartz-mylonites and phylonites are found within the ADG along high-strain, low-temperature zones, sometimes hundred-meters wide. The ADG and associated mafic rocks show geochemical features that indicate their me-dium to high-K tholeiitic affinity, also including crustal magmas produced by partial melting of garnet-bearing gneissic protoliths. These crustal melts yielded granitic liquids that contam-inated the dioritic parental magmas of ADG. The integrated interpretation of stratigraphic, tectonic and geochemical evidences indicates that the ADG and associated mafic rocks have formed during the early period of Neoproterozoic post-collisional magmatism in southern-most Brazil.

A suíte de xenólitos ultramáficos do Cerro de los Chenques, Patagônia (44°52’19”S/70°03’57”W), represeta o Manto Litosférico Continental nesta região. Estas rochas guardam registros dos processos a que o manto esteve sujeito durante todo o período de evolução e diferenciação do próprio manto litosférico e de formação de crosta continental. Utilizando-se dados de petrologia, de geoquímica mineral e rocha total de elementos maiores e menores e dados isotópicos, é possível demonstrar que os xenólitos do Cerro de los Chenques possuem paragênese mineralógica primária formada por olivina, enstatita, diopsído e espinélio e que esta paragênese está em equilíbrio, como pode ser observado nos dados de química mineral. Desta forma estas rochas são classificadas como espinélio lherzolitos, espinélio harzburgitos e espinélio olivinawebsteritos, com temperatura e pressão de equilíbrio variando de 782°C a 1029ºC e 14kbar a 19 kbar. Mesmo que a paragênese primária esteja em equilíbrio, ocorrem instabilidades locais com formação de fusão na forma de bolsões de vidro silicáticos e de uma paragênese secundária composta por olivina, diopsídio e espinélio. Os dados geoquímicos de rocha total mostram depleção nos elementos alcalinos e nos elementos traço em relação ao manto primitivo, ilustrando que houve processo de fusão parcial atuando nestas rochas. As amostras estudadas apresentam também feições características de processos de metassomatismo em momentos distintos e guardando características particulares em cada um deles. O primeiro evento metassomático foi determinado como sendo originado por uma pluma de ascenção astenosférica, sendo denotado principalmente pelo enriquecimento nos HFSE (Nb e Ta) e alguns elementos incompatíveis LILE. Este evento é responsável pela metassomatização dos lherzolitos e harzburgitos e pela formação dos olivina-websteritos a partir de um manto granadalherzolítico, onde a granada se torna instável para a formação de clinopiroxênio e espinélio. Eventos metassomáticos posteriores a este também foram identificados, sendo desta vez relacionados a líquidos provenientes da desidratação e fusão de placas oceânicas em zonas de subducção. Um desses eventos está relacionado a colagem dos micro-continentes Maciço Norte Patagônico e Maciço del Deseado, por volta de 350 Ma caracterizado principalmente pelo enriquecimento nos ETR leves em relação aos pesados. O outro, mais recente, relacionado à subducção da Placa Oceânica de Nazca, onde o principal evento é o enriquecimento nos elementos calcófilos (Pb, Sn, W e Sb), que também está registrado em todas as suítes de xenólitos da Patagônia. Foi determinado ainda, que os basaltos de platô de back-arc, resposnsáveis por trazer os xenólitos à superfície não infiltram nos xenólitos, a ponto de alterar a química de suas rochas. / The ultramafic xenolith set from Cerro de los Chenques, Patagônia (44°52’19”S/70°03’57”W), represents the Sub Continetal Lithospheric Mantle (SCLM) of this region. All rocks record processes in the mantle that happened during all period of lithospheric mantle differentiation and crust formation. Using the petrologica data, mineralochemistry, and major, trace and isotope element geochemistry, it is possible to demonstrate that the xenoltihs equilibria mineral assemblage is olivine, enstatite, diopside and spinel. These rocks are classified as spinel lherzolites, spinel harzburgite and spinel olivine websterite, with temperature and pressure equilibrium of 782° to 1029°C and 14 19 kbar, respectively. It is also possible to point out that metassomatic process occurred in the xenolith rocks, which resulted in the crystallization of a secondary assemblage formed by olivine, diopside and spinel, and the formation of silicate melt pockets around spinel and clinopyroxene. Geochemistry data show alkalis and trace elements depletion in relation to primitive mantle as a result of the melting events. The studied samples also show metasomatic events in different periods, with different characteristics. The first metasomatic event was related to an upwelling of an asthenospheric plume, responsible for the HFSE (Nb and Ta) and some incompatible elements (LILE) enrichment in all lithologies, and by the formation of the olivinewebsterite from a garnet-lherzolite, in which garnet reacts out to form clinopyroxene and spinel. Two others metasomatic events must have happened, following this one, both related to fluids and melts originated from the dehydration and melting of the subducting slab. One of these events is related to the collage of the Norte-Patagônia massif to del Deseado massif micro-continets, around 350 Ma, which resulted in the light REE enrichment. The other one, more recent, is related to the Nazca subducting slab, responsible for the enrichment in chalcophile elements (Pb, Sn, W and Sb), which is also observed in all mantle xenoliths from Patagonia. We also discard any infiltration of the host-basalt as the responsible for the ultramafic xenoliths chemical modification.

Estudo realizado nas rochas vulcânicas associadas ao estágio pré-evaporítico da Bacia de Campos, a partir de testemunhos de 4 furos de sondagens. Estes litotipos são importantes no contexto da evolução tectônica e estratigráfica da bacia e o objetivo deste trabalho é a caracterização destas rochas a partir da petrografia, litoquímica, química mineral e composição isotópica Sr-Nd. A aplicação das metodologias de estudos convencionais foi dificultada devido ao grau de alteração das rochas marcado por modificações mineralógicas (substituição de minerais por argilominerais, palagonitização do vidro vulcânico, sericitização dos plagioclásios e presença de vesículas), elevado LOI e identificação de sedimentos arenosos englobados pela rocha vulcânica. Para minimizar os efeitos da alteração, empregaram-se metodologias que permitiram avaliar o grau de alteração das amostras e a mobilidade dos elementos químicos na rocha total. Os resultados obtidos estabelecem que as rochas vulcânicas são basaltos originados a partir de magmas com composição subalcalina, toleítica a transicional, baixo TiO2 e alto magnésio. Os ETRs estão em conformidade com o padrão dos basaltos toleíticos baixo TiO2 da Formação Serra Geral e são comparáveis aos E-MORB do Oceano Atlântico. O piroxênio dominante é a augita e quimicamente confirmam que os basaltos pertencem a série subalcalina e transicionais entre a série cálcio-alcalina e toleítica. Isotopicamente estão associados ao componente mantélico EMII e seguem o comportamento dos basaltos da Bacia de Campos com alto potássio. Os parâmetros levantados estabelecem uma correlação das rochas vulcânicas do Andar Alagoas da Bacia de Campos com os basaltos intracontinentais da Bacia do Paraná. / Study of the volcanic rocks associated with the pre-evaporitic stage of the Campos Basin, done from the boring cores of four boreholes. These lithotypes are important in the tectonic and stratigraphic evolution context of the basin and this study aims to characterize these rocks based on petrography, lithochemistry, mineral chemistry and Sr-Nd isotopic composition. The dating performed by the 40Ar/39Ar method in the feldspar minerals proved inadequate. The application of conventional study methodologies was difficult due to the degree of alteration of the rocks, evidenced by mineralogical changes (replacement of minerals by clay minerals, palagonitization of volcanic glass, sericitization of plagioclase and presence of vesicles), high LOI and identification of sandy sediments enclosed by the volcanic rock. In order to minimize the alteration effects, methodologies were used that allowed evaluating the degree of alteration of the samples and chemical element mobility in the whole rock. The results establish that the volcanic rocks are basalts derived from magmas with subalkaline composition, tholeiitic to transitional, low TiO2 and high magnesium. The REE are in conformity with the standard tholeiitic basalts of low TiO2 of the Serra Geral Formation and are comparable with the E-MORB from the Atlantic Ocean. The dominant pyroxene is augite which chemically confirms that the basalts belong to the subalkaline series and the transitional series between the calc-alkaline and tholeiitic series. They are isotopically associated with the mantle component EMII and follow the behavior of the Campos Basin basalts with high potassium. The collected parameters establish a correlation of the volcanic rocks of the Alagoas Stage in the Campos Basin with the intracontinental basalts of the Paraná Basin.

Pela primeira vez incêndios florestais são identificados em uma associação de fácies contendo a Flora Dicroidium nos sedimentos avermelhados do Triássico Médio (Ladiniano) na parte sul da Bacia do Paraná (Formação Santa Maria, Rio Grande do Sul). A extensão geográfica dessa assembleia de plantas foi, assim, estendida no Gondwana brasileiro. As análises por petrografia orgânica, fluorescência, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de varredura (tipo field emission gun - MEV-FEG) revelaram a presença recorrente de carvão vegetal (charcoal) na sucessão vertical de fácies relacionadas a um modelo deposicional de fluxos efêmeros de baixa densidade do tipo inunditos. O carvão microscópico (micro-charcoal) ocorre como fragmentos comuns em diferentes fácies, enquanto que o carvão vegetal macroscópico (macro-charcoal) é representado por espécimes tridimensionais de lenhos atribuídos a gimnospermas (Pinaceae?) e por fragmentos achatados, finos e alongados atribuídos a pteridospermas (rachises de Dicroidium?) Os valores médios de reflectância da inertinita entre 2,80-6,61 %Ro medidos nos fragmentos de macro-charcoal evidenciaram processos de queima de alta temperatura, envolvendo tanto incêndios na copa quanto na interface copa-superfície. A recorrência de fragmentos queimados em várias fácies do perfil estudado indica a ocorrência de incêndios regionais que afetaram tanto as comunidades meso-xerófilas distais quanto às associações proximais higro- mesófilas, compostas majoritariamente por espécimes da Flora Dicroidium. A integração dos resultados obtidos a partir das múltiplas análises dos fragmentos de charcoal é consistente com um teor de oxigênio atmosférico superior a 20%. / For the first time wildfires are reported from an association of different facies containing a Dicroidium flora from the Middle Triassic (Ladinian) red beds in the southern part of the Paraná Basin (Santa Maria Formation, Rio Grande do Sul state). The geographical extension of the Dicroidium plant assemblage has thus been extended in the Brazilian Gondwana. Analyses through petrography, fluorescence microscopy, scanning (SEM) and field emission gun scanning electron microscopy (FEG-SEM) revealed recurrent charcoal presence in a vertical facies succession of depositional cycles related to ephemeral prograding low density flows. Microscopic charcoal occurs as common fragments within different facies whereas macroscopic charcoal is represented by tridimensional wood specimens assigned to gymnosperms (Pinaceae?) and by flattened, thin, elongated remains assigned to pteridospermophytes (rachises of Dicroidium?). Average reflectance values between 2.80-6.61 %Ro measured in the macro-charcoals evidenced burning processes of high temperature, involving fires both in the crown and in the crown-surface interface. The recurrence of charcoal in several facies of the studied profile indicates regional wildfires, which affected hinterland, meso-xerophyllous coniferous assemblages and marginal hygro-mesophyllous Dicroidium-like assemblages. The integration of results obtained from the multiple charcoal analyses is consistent with atmospheric oxygen content higher than 20%.

Este trabalho propõe a geração e fechamento de um proto-oceano e consequente formação de um arco de ilhas durante o Neoproterozóico no Complexo Metamórfico Passo Feio na região de Caçapava do Sul, RS. O Complexo Metamórfico Passo Feio, constituinte do Terreno São Gabriel, consiste em uma sequência metavulcanossedimentar supracrustal neoproterozóica intrudida pelo Granito Caçapava. O estudo utiliza petrografia, química de rocha total e química mineral por microssonda para classificar e identificar a afinidade geoquímica e ambiente tectônico de geração de anfibolitos contidos na sequência metavulcanossedimentar do Complexo Metamórfico Passo Feio. Os resultados são comparados com basaltos e pillow lavas da Formação Arroio Mudador, além de diques intermediários, básicos e ultrabásicos, intrudidos em rochas vulcanogênicas da Formação Hilário. A petrografia com auxílio da geotermometria da clorita, composição dos anfibólios e sua relação núcleo-borda permitiu a classificação da fácies metamórfica em prehnita-pumpeleíta para os basaltos e pillow lavas, xisto verde para os diques e fácies anfibolito inferior para os anfibolitos Os diagramas discriminantes de geoquímica de rocha total e de química mineral indicam afinidade desde toleítica a alcalina para os diques da Formação Hilário. Os basaltos, pillow lavas e anfibolitos possuem composição basáltica a basáltico-andesítica e afinidade toleítica, por vezes transicionando para calci-alcalina, interpretados como derivados de um mesmo protólito basáltico. As diferenças mineralógicas devem-se aos diferentes graus metamórficos. Os diagramas discriminantes de ambientes geotectônicos indicam em sua maioria basaltos de arco vulcânico (e toleítos de arco de ilha que se incluem nessa classificação). Os dados obtidos combinados com dados da literatura permitiram a interpretação de um modelo de evolução onde há uma abertura de um proto-oceano através do rifteamento do Arco da Bossoroca em cerca de 760 Ma, onde houve a formação de um arco de ilha (rochas do Complexo Passo Feio), a precipitação de carbonatos e margas neste proto-oceano, subsequente fechamento, dois eventos de metamorfismo e por fim a intrusão do Granito Caçapava a 562 Ma. / This paper proposes the generation and closure of a proto-ocean and consequently formation of an island arc in the Neoproterozoic Passo Feio Metamorphic Complex, Caçapava do Sul region, southern Brazil. The Passo Feio Metamorphic Complex, São Gabriel Terrane, consists of a Neoproterozoic supracrustal metavolcano-sedimentary sequence intruded by the Caçapava Granite. The study uses petrography, whole-rock geochemistry and mineral chemistry by microprobe to classify and identify the geochemical affinity and tectonic environment of the amphibolites contained in the metavolcano-sedimentary sequence of Passo Feio Metamorphic Complex. The results are compared with the basalts and pillow lavas of Arroio Mudador Formation, besides intermediate, basic and ultrabasic dykes, intruded in nearby volcanogenic rocks of Hilário Formation The petrography with aid of chlorite geothermometry, amphibole composition and its core-rim relation allow the metamorphic facies classification of prehnite-pumpellyite for the basalts and pillow lavas, greenschist for the dykes and lower amphibolite facies for the amphibolites. The whole-rock geochemistry and mineral chemistry discriminant diagrams indicate from tholeiitic to alkaline affinities for the Hilário Formation dykes. The basalts, pillow lavas and amphibolites have basaltic to basaltic-andesite composition and tholeiitic affinity, occasionally transitioning to calc-alkaline, and are interpreted as derived by the same basaltic protolith. The mineralogical differences are due to the different metamorphic grades. The geotectonic environment discriminant diagrams mostly indicate volcanic arc basalts (and island arc tholeiites, included in this classification). The present results combined with literature data allow an interpretation and propose a geotectonic evolution model for the region, starting with a proto-ocean opening through the Bossoroca Arc rifting in about 760 Ma, where occurred the formation of an island arc (Passo Feio Complex rocks), the precipitation of carbonates and marls in this proto-ocean, subsequent closure, two metamorphism events and at last the Caçapava Granite intrusion at ca. 562 Ma.

A suíte de xenólitos ultramáficos do Cerro de los Chenques, Patagônia (44°52’19”S/70°03’57”W), represeta o Manto Litosférico Continental nesta região. Estas rochas guardam registros dos processos a que o manto esteve sujeito durante todo o período de evolução e diferenciação do próprio manto litosférico e de formação de crosta continental. Utilizando-se dados de petrologia, de geoquímica mineral e rocha total de elementos maiores e menores e dados isotópicos, é possível demonstrar que os xenólitos do Cerro de los Chenques possuem paragênese mineralógica primária formada por olivina, enstatita, diopsído e espinélio e que esta paragênese está em equilíbrio, como pode ser observado nos dados de química mineral. Desta forma estas rochas são classificadas como espinélio lherzolitos, espinélio harzburgitos e espinélio olivinawebsteritos, com temperatura e pressão de equilíbrio variando de 782°C a 1029ºC e 14kbar a 19 kbar. Mesmo que a paragênese primária esteja em equilíbrio, ocorrem instabilidades locais com formação de fusão na forma de bolsões de vidro silicáticos e de uma paragênese secundária composta por olivina, diopsídio e espinélio. Os dados geoquímicos de rocha total mostram depleção nos elementos alcalinos e nos elementos traço em relação ao manto primitivo, ilustrando que houve processo de fusão parcial atuando nestas rochas. As amostras estudadas apresentam também feições características de processos de metassomatismo em momentos distintos e guardando características particulares em cada um deles. O primeiro evento metassomático foi determinado como sendo originado por uma pluma de ascenção astenosférica, sendo denotado principalmente pelo enriquecimento nos HFSE (Nb e Ta) e alguns elementos incompatíveis LILE. Este evento é responsável pela metassomatização dos lherzolitos e harzburgitos e pela formação dos olivina-websteritos a partir de um manto granadalherzolítico, onde a granada se torna instável para a formação de clinopiroxênio e espinélio. Eventos metassomáticos posteriores a este também foram identificados, sendo desta vez relacionados a líquidos provenientes da desidratação e fusão de placas oceânicas em zonas de subducção. Um desses eventos está relacionado a colagem dos micro-continentes Maciço Norte Patagônico e Maciço del Deseado, por volta de 350 Ma caracterizado principalmente pelo enriquecimento nos ETR leves em relação aos pesados. O outro, mais recente, relacionado à subducção da Placa Oceânica de Nazca, onde o principal evento é o enriquecimento nos elementos calcófilos (Pb, Sn, W e Sb), que também está registrado em todas as suítes de xenólitos da Patagônia. Foi determinado ainda, que os basaltos de platô de back-arc, resposnsáveis por trazer os xenólitos à superfície não infiltram nos xenólitos, a ponto de alterar a química de suas rochas. / The ultramafic xenolith set from Cerro de los Chenques, Patagônia (44°52’19”S/70°03’57”W), represents the Sub Continetal Lithospheric Mantle (SCLM) of this region. All rocks record processes in the mantle that happened during all period of lithospheric mantle differentiation and crust formation. Using the petrologica data, mineralochemistry, and major, trace and isotope element geochemistry, it is possible to demonstrate that the xenoltihs equilibria mineral assemblage is olivine, enstatite, diopside and spinel. These rocks are classified as spinel lherzolites, spinel harzburgite and spinel olivine websterite, with temperature and pressure equilibrium of 782° to 1029°C and 14 19 kbar, respectively. It is also possible to point out that metassomatic process occurred in the xenolith rocks, which resulted in the crystallization of a secondary assemblage formed by olivine, diopside and spinel, and the formation of silicate melt pockets around spinel and clinopyroxene. Geochemistry data show alkalis and trace elements depletion in relation to primitive mantle as a result of the melting events. The studied samples also show metasomatic events in different periods, with different characteristics. The first metasomatic event was related to an upwelling of an asthenospheric plume, responsible for the HFSE (Nb and Ta) and some incompatible elements (LILE) enrichment in all lithologies, and by the formation of the olivinewebsterite from a garnet-lherzolite, in which garnet reacts out to form clinopyroxene and spinel. Two others metasomatic events must have happened, following this one, both related to fluids and melts originated from the dehydration and melting of the subducting slab. One of these events is related to the collage of the Norte-Patagônia massif to del Deseado massif micro-continets, around 350 Ma, which resulted in the light REE enrichment. The other one, more recent, is related to the Nazca subducting slab, responsible for the enrichment in chalcophile elements (Pb, Sn, W and Sb), which is also observed in all mantle xenoliths from Patagonia. We also discard any infiltration of the host-basalt as the responsible for the ultramafic xenoliths chemical modification.

Made available in DSpace on 2015-03-13T17:08:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaRFM_ate_cap4.pdf: 3684096 bytes, checksum: 4e584745589bd3c41987d83d9310a07f (MD5) Previous issue date: 1999-03-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This dissertation deals with sedimentological and structural framework of the siliciclastic rock of the Serra do Martins Formation (FSM) in the Portalegre, Martins and Santana plateau, located to the south of Potiguar Basin, in the southwest and central Rio Grande do Norte state. This formation, regarded as of Oligo-Miocene age based on intrusive relations of the Miocene Macau volcanics, has a still disputable age due to the lack of appropriate bio and/or chronostratigraphic markers. The FSSM deposits crop out along 650 to 750 m high plateau, as a remanescent sedimentary cover directly overlying topographically uplifted pre-cambrian crystalline rocks. During the last decades, these deposits were interpreted according to a Tertiary paleoclimatic evolutionary model, associated to pedogenetic processes. The sedimentological characterization of the FSM was done through a detailed study of its facies, petrography and diagenetic features. The facies study was based on description of field relations, textures and structures, the piling up of the strata and their lateral variations. The FSM was deposited by an anastomosing to coarse-meandering fluvial system, including deposits of lag, cannel-fill, ouver-bank and flood plain. The petrographic composition of the sediments, coupled to their facies and paleocurrent directions, suggest a rather distal sourcearea, to the south of the present plateau. The diagenetic study identified an incipient grain mechanical compaction, pronounced dissolution of the framework, matrix and/or cement components, intense precipitation of kaolinite, silic and, eventually, iron oxides, besides mechanical infiltration of the clays. Most of these events, regarded in the literature as associated to near-surface conditions (eo or telodiagenesis), indicate the FSM sediments were never deeply buried. Topographic relations along longitudinal and transversal sections reaching the Potiguar Basin to the north identified regional dips that allow to discuss stratigraphic correlations between the FSM and the basin formations. The sedimentological features of the different units and the intrusive relations of the Macau volcanics were also considered in these correlations,which support the Oligo-Miocene age previously accepted for the FSM. Concerning the tectonic framework of the FSM, this work investigated the pre-cambrian to cretaceous heritage and the cenozoic deformation, allowing the recognition of pre-, sin and post-FSM structures. The crystalline basement, belonging to the Serid? Belt, displays NE and WNW foliation trends related to the Brasiliano-age ductile shear zones. In this terrain, brittle-ductile and brittle NE- and NW-trending structures, associated with extensional joints filled with pegmatites and quartz veins, are related to an E-W compression by the end of Brasiliano Cycle. The E-W joints and NE-trending fractures were reactivated by N-S to N-S to NW extension during late Jurassic to Cretaceous times, controlling the emplacement of the Rio Cear?-Mirim basic dyke swarm and the opening of the Potiguar rift basin / Esta disserta??o aborda a caracteriza??o sedimentol?gica e estrutural das rochas silicicl?sticas da Forma??o Serra do Martins (FSM), no contexto dos plat?s de Portalegre, Martins e Santana, situados a sul da Bacia Potiguar, nas por??es sudoeste e central do Rio Grande do Norte. A referida forma??o, admitida por alguns pesquisadores como oligomioc?nica, baseado em rela??es de intrus?o com Vulcanismo Macau, tem idade ainda discut?vel, por n?o apresentar registros bio e/ou crono-estratigr?ficos que a posicionem temporalmente. Os dep?sitos da FSM, nos plat?s estudados, afloram entre as cotas de 650 a 750 m e constituem um capeamento sedimentar remanescente, repousando discordantemente sobre rochas precambrianas do embasamento cristalino, topograficamente elevado. Nas ?ltimas d?cadas, esses dep?sitos foram interpretados por alguns pesquisadores como o resultado de uma evolu??o paleoclim?tica do Terci?rio, associados a processos pedogen?ticos. Neste trabalho, a caracteriza??o sedimentol?gica das rochas da FSM est? representada por descri??es faciol?gicas, identifica??o dos aspectos petrogr?ficos e das fei??es diagen?ticas. A sistem?tica adotada no estudo das f?cies, envolvendo a descri??o dos aspectos de campo (p. ex. texturas e estruturas sedimentares), levantamento de perfis seq?enciais do empilhamento vertical dos estratos e elabora??o de se??es mostrando a suas rela??es laterais, revela que os lit?tipos da FSM s?o oriundos de um sistema fluvial entrela?ado a meandrante grosso. Esse sistema fluvial ? representado principalmente pelos dep?sitos de fundo de canal, preenchimento de canal, transbordamento de canal e de plan?cie de inunda??o. A petrografia, envolvendo os aspectos composicionais, associada a algumas caracter?sticas faciol?gicas e dire??es de paleocorrentes, mostra que a ?rea fonte desse sedimentos esteve relativamente distante, a sul dos plat?s estudados. O estudo diagen?tico caracteriza como eventos principais uma compacta??o mec?nica incipiente dos gr?os, pronunciada dissolu??o dos constituintes do arcabou?o, matriz e/ou cimento, precipita??o intensa de caulinita, s?lica e, eventualmente, ?xidos de ferro, al?m de infiltra??o mec?nica de argilas. Muitos desse eventos, associados na literatura a condi??es superficiais (eo ou telodiag?nese), revelam que os sedimentos da FSM n?o foram submetidos a soterramentos pronunciados. As rela??es topogr?ficas levantadas em se??es aproximadamente longitudinais e transversais ? Bacia Potiguar, permitem identificar algumas condi??es de mergulho atrav?s das quais podem ser discutidos os elos de correla??o entre os dep?sitos da FSM e outras unidades dessa Bacia. Os estudos sedimentol?gicos deste trabalho e as rela??es de intrus?o com o Vulcanismo Macau tamb?m foram utilizadas nessas correla??es, apoiando a idade oligomioc?nica tradicionalmente assumida para a FSM. No tocante ao contexto estrutural da FSM, foram investigadas a heran?a precambriana a cret?cea, e a deforma??o cenoz?ica, incluindo a caracteriza??o de fei??es de deforma??o pr?-, sin- e p?s-FSM. O embasamento cristalino est? estruturado segundo trends NE e ONO associados ?s zonas de cisalhamento d?cteis brasilianas da Faixa Serid?. No substrato cristalino s?o reconhecidas estruturas fr?geis a d?ctil-fr?geis de dire??o NE e NO, associadas a juntas de extens?o preenchidas por pegmatitos e veios de quartzo, oriundas dos esfor?os compressivos E-O dominantes no final do Ciclo Brasiliano. As juntas E-O e fraturas NE foram reativadas por extens?o N-S a NO no final do Jur?ssico ao in?cio do Cret?ceo, sendo preenchidas por diques de diab?sio do Vulcanismo Rio Cear?-Mirim e controlando a abertura do Rifte Potiguar. A deforma??o sin-FSM est? representada por estruturas de fluidiza??o, observadas em algumas exposi??es do plat? de Portalegre, indicando a reativa??o dos cisalhamentos precambrianos. Nas fei??es tect?nica p?s-FSM, foram identificadas duas dire??es principais de lineamentos, NE e NO, al?m de uma outra subordinada, N-S, que em macroescala marcam os trends erosivos dos plat?s. A n?vel de afloramento, essas orienta??es normalmente coincidem com padr?es de fraturamentos os quais, embora possuam poucos indicadores cinem?ticos, mostram em geral uma boa correspond?ncia com a compress?o N-S neo-terci?ria sugerida para a regi?o (Dantas 1998, na Bacia Potiguar). Fraturas NE e NO com cinem?tica condicionada ? compress?o E-O oloc?nica foram tamb?m caracterizadas no dom?nio sedimentar das serras estudadas, controlando a eros?o ou preserva??o da FSM. A ocorr?ncia de marcadores crono-estruturais unusuais (preenchimento de fraturas por travertino, cascalho ou ?xido de ferro) nos levou a investigar a deforma??o holoc?nica no embasamento cristalino dos plat?s, com base nas exposi??es da Grota da Fervedeira, aba norte da Serra de Santana. Os padr?es de fraturamento, reconhecidos nesse riacho, como fei??es de deforma??o neotect?nica, evidenciaram um campo de tens?es mais complexo, atuante desde o Terci?rio superior ao Quatern?rio, onde os esfor?os principais s?o de extens?o em todas a dire??es, esfor?os estes tentativamente atribu?dos a um domo t?rmico associado ao Vulcanismo Macau (de idade mioc?nica), e que parece perdurar at? o Recente

Pela primeira vez incêndios florestais são identificados em uma associação de fácies contendo a Flora Dicroidium nos sedimentos avermelhados do Triássico Médio (Ladiniano) na parte sul da Bacia do Paraná (Formação Santa Maria, Rio Grande do Sul). A extensão geográfica dessa assembleia de plantas foi, assim, estendida no Gondwana brasileiro. As análises por petrografia orgânica, fluorescência, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de varredura (tipo field emission gun - MEV-FEG) revelaram a presença recorrente de carvão vegetal (charcoal) na sucessão vertical de fácies relacionadas a um modelo deposicional de fluxos efêmeros de baixa densidade do tipo inunditos. O carvão microscópico (micro-charcoal) ocorre como fragmentos comuns em diferentes fácies, enquanto que o carvão vegetal macroscópico (macro-charcoal) é representado por espécimes tridimensionais de lenhos atribuídos a gimnospermas (Pinaceae?) e por fragmentos achatados, finos e alongados atribuídos a pteridospermas (rachises de Dicroidium?) Os valores médios de reflectância da inertinita entre 2,80-6,61 %Ro medidos nos fragmentos de macro-charcoal evidenciaram processos de queima de alta temperatura, envolvendo tanto incêndios na copa quanto na interface copa-superfície. A recorrência de fragmentos queimados em várias fácies do perfil estudado indica a ocorrência de incêndios regionais que afetaram tanto as comunidades meso-xerófilas distais quanto às associações proximais higro- mesófilas, compostas majoritariamente por espécimes da Flora Dicroidium. A integração dos resultados obtidos a partir das múltiplas análises dos fragmentos de charcoal é consistente com um teor de oxigênio atmosférico superior a 20%. / For the first time wildfires are reported from an association of different facies containing a Dicroidium flora from the Middle Triassic (Ladinian) red beds in the southern part of the Paraná Basin (Santa Maria Formation, Rio Grande do Sul state). The geographical extension of the Dicroidium plant assemblage has thus been extended in the Brazilian Gondwana. Analyses through petrography, fluorescence microscopy, scanning (SEM) and field emission gun scanning electron microscopy (FEG-SEM) revealed recurrent charcoal presence in a vertical facies succession of depositional cycles related to ephemeral prograding low density flows. Microscopic charcoal occurs as common fragments within different facies whereas macroscopic charcoal is represented by tridimensional wood specimens assigned to gymnosperms (Pinaceae?) and by flattened, thin, elongated remains assigned to pteridospermophytes (rachises of Dicroidium?). Average reflectance values between 2.80-6.61 %Ro measured in the macro-charcoals evidenced burning processes of high temperature, involving fires both in the crown and in the crown-surface interface. The recurrence of charcoal in several facies of the studied profile indicates regional wildfires, which affected hinterland, meso-xerophyllous coniferous assemblages and marginal hygro-mesophyllous Dicroidium-like assemblages. The integration of results obtained from the multiple charcoal analyses is consistent with atmospheric oxygen content higher than 20%.