Orientador: Antonio Misson Godoy / Banca: Antonio Carlos Artur / Banca: Leonardo Luiz Lyrio da Silveira / Resumo: O Maciço Granítico Capão Bonito localiza-se no sudoeste do Estado de São Paulo e está associado à evolução neoproterozóica da Província Mantiqueira Central. As suas rochas afloram junto à borda da Bacia do Paraná em um corpo com forma alongada cujo eixo maior apresenta direção geral NE-SW, perfazendo uma área aproximada de 110km2. Ocorre intrusivo em rochas epimetamórficas da Formação Votuverava, do Grupo Açungui e em rochas graníticas do Complexo Três Córregos e a sua colocação encontra-se relacionada a uma tectônica rúptil das zonas de cisalhamento de direção NE-SW. O contato sul encontra-se delimitado pela Falha do Bairro dos Alves que compõe a Zona de Cisalhamento Quarenta Oitava e por contatos normais com as rochas metassedimentares. Os contatos oeste e noroeste ocorrem com rochas graníticas do Complexo Três Córregos a partir da Falha de Capão Bonito ou Zona de Cisalhamento Itapirapuã, além de apresentar contato também com as rochas metassedimentares da Formação Votuverava. Nos metassedimentos, quando preservados das feições deformacionais impostas pela deformação milonítica, preservam-se texturas e mineralogias do metamorfismo de contato com desenvolvimento de minerais na fácies albita-epidoto e hornblenda hornfels. A região central e norte do maciço caracterizam-se por uma área arrasada constituindo um planalto entre os fortes da serrania com poucos afloramentos na forma de matacões expostos. Os contatos sul e extremo NW do corpo apresentam-se mais íngremes e encontram-se mais dissecados e erodidos, apresentando inúmeras exposições das litologias do maciço com riqueza de matacões e lajedos expostos ou com coberturas de solo menos espessas, contribuindo, portanto, para o direcionamento das frentes de lavra. No contato norte do maciço... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Capão Bonito Granitic Massif is located in the southwestern of São Paulo state and is related to the evolution neoprotherozoic of the Mantiqueira Central Province. Its rocks outcrop along the edge of the Paraná Basin in a body with elongated major axis shows the general direction of NE-SW, covering an area of approximately 110km2. Occurs intrusive on epi-metamorphic rocks of the Votuverava Formation, Açungui Group and granitic rocks of the Três Córregos Complex and their placement is related to a ruptile tectonics of shear zones in NE-SW direction. The south contact is limited by the failure of the Alves district comprising Quarenta Oitava shear zone and normal contacts with the metasedimentary rocks. The western and northwestern contacts occur, with granitic rocks of the Três Córregos Granitic Complex from the Capão Bonito failure or Itapirapuã shear zone, and also perform contact with the metasedimentary rocks of Votuverava Formation. In the metasediments, when preserved the features of deformation imposed by mylonitic deformation, to preserve texture and mineralogy of contact metamorphism with development of minerals in the albite-epidote facies and hornblende hornfels. The central region and north of the massif are characterized by a flattened area forming a plateau between the strong from the mountains with few outcrops in the form of boulders exposed. The south and the extreme NW contacts of the body have become more steep and are more dissected and eroded, presenting numerous exhibitions lithology with the massive wealth of exposed boulders and flagstones or less thick soil cover, contributing thus to the direction of the quarries. In the north contact of the massif rocks, are small pits or rock exposures associated mainly with the headwaters of drainages, because they have... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Antonio José Ranalli Nardy / Banca: Leila Soares Marques / Banca: Marcos Aurélio Farias de Oliveira / A investigação petrográfica e geoquímica das rochas intrusivas associadas à Província Magmática do Paraná (PMP), na porção leste da Bacia do Paraná, no Estado de São Paulo, mostraram que as rochas estudadas são constituídas essencialmente por plagioclásio, augita, minerais opacos e pigeonita, caracterizando diabásio com texturas predominantemente intergranular, subofítica e ofítica. Dados geoquímicos indicaram que as rochas apresentam natureza básica, afinidade toleítica e podem ser classificadas como pertencentes ao grupo de alto titânio (ATi) da PMP. Além disso, as diferenças geoquímicas também indicam que as intrusivas pertencem aos subgrupos (magmas-tipo) Paranapanema (PAR) e Pitanga (PIT), sendo que a distribuição destes magmas pela área estudada não se faz ao acaso. O tipo PAR ocorre nos sills da região de Campinas, enquanto que PIT nas regiões de Cajuru, Leme, e Iracemápolis. Para comparação geoquímica, os derrames próximos também foram investigados, onde se observou que as amostras coletadas nas regiões de Franca, Igarapava e Rifaina em São Paulo, e São Sebastião do Paraíso, em Minas Gerais, são pertencentes ao magma-tipo Urubici (URU), já aquelas da região de Brotas e Ribeirão Preto são do tipo PIT. Contudo, as concentrações de ETRs, para as amostras representativas dos três magmas-tipo, mostraram que, embora as rochas intrusivas (PAR e PIT) e derrames (URU) possam ter uma mesma fonte mantélica, foram submetidas a processos de evolução magmática distintos. / Petrographic and geochemical investigations of the intrusive rocks related to the Magmatic Paraná Province (PMP), in the east portion of Paraná Basin, São Paulo State, have showed that the studied rocks are constituted mainly by plagioclase, augite, magnetite and pigeonite. That characterize intergranular, subophitic and ophitic diabases. Geochemical data have indicated that rocks are basic, with toleiitic affinity and can be included to the high titanium (HTi) of the PMP group. Moreover, the geochemical differences point out that the intrusive rocks belong to Paranapanema (PAR) and Pitanga (PIT) sub-groups (magmas-type), and the magma type distribution is well sectioned. The Paranapanema Magma type occurs like sills, in the neighborhood of Campinas, meanwhile Pitanga Type occurs in Cajuru, Leme, and Iracemápolis neighborhood. In order to compare, the nearby flows were also investigated, and was observed that samples collected in Franca, Rifaina e Igarapava in São Paulo, and São Sebastião do Paraíso, in Minas Gerais, neighborhoods belong to the Urubici magma-type (URU). Magmas from Brotas and Ribeirão Preto are PIT type. The concentrations of ETRs to the representative samples of three magmas-type have showed that intrusivas rocks (PAR and PIT) and lavas (URU) possibly were submitted to magmatic evolution different processes. / Mestre

Orientador: Guillermo Rafael Beltran Navarro / Banca: Antenor Zanardo / Banca: Gergely Andres Julio Szabó / Resumo: O depósito de ouro Lavra Velha, que pertence ao Alvo de Prospecção Lavra Velha, da empresa Yamana Gold, localiza-se na cidade de Ibitiara, centro-oeste do Estado da Bahia e borda oeste do domínio fisiográfico da Chapada Diamantina, situado no Aulacógeno do Paramirim, na região norte do Cráton São Francisco. O depósito foi recentemente inserido na classe de modelo IOCG (Iron Oxide Cooper Gold), onde a mineralização de ouro se hospeda em brechas hematíticas sericitizadas. O principal objetivo do trabalho foi caracterizar química e petrograficamente as rochas encaixantes do depósito Lavra Velha, cujas litologias predominantes são metatonalitos e meta-quartzo diorito. Estas rochas encontram-se completamente alteradas, com atuação dos processos hidrotermais predominando sobre a deformação de baixo strain, resultando em intensa sericitização e formação de óxidos de ferro, além de cloritização, epidotização, carbonatação e, localmente, albitização. A análise petrográfica, suportada pela análise química, sugere que as rochas encaixantes são correspondentes alteradas do Granitoide Ibitiara, metamorfizadas, deformadas e alteradas hidrotermalmente. O Granitoide Ibitiara e o Granito Matinos apresentam comportamento de magmatismo misto e afinidade para ambiente de arco magmático (sin-colisional) ou orogênico, com idades correlatas ao ciclo orogênico Transamazônico. A intrusão do Granitoide Ibitiara ocorre, provavelmente, em ambiente mais raso da crosta, sugerindo que fluidos hidrotermais ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Lavra Velha gold deposit, which belongs to the prospecting target "Lavra Velha" of the Yamana Gold Company, is located in Ibitiara, Bahia's central west and the western edge of the physiographic domain of the Chapada Diamantina, situated in Paramirim aulaconge, in northern of São Francisco Craton. The deposit was recently insert into the IOCG model class (Iron Oxide Cooper Gold), where the gold mineralization is hosted at hematite sericitic breccias. The main objective of the study was the chemical and petrographic characterization of the host rocks of the Lavra Velha deposit, whose predominant lithologies are meta-tonalites and metaquartz diorite. These rocks are completely altered due to hydrothermal process, that predominates under the deformation at low-strain rate, resulting in intense sericitization and iron oxide formation, also chloritization, epidotization, carbonatation and, locally, albitization. The petrographic analysis, supported by chemical analysis, suggests that the host rocks correspond to metamorphosed, deformed and hydrothermalized portion of Ibitiara Granitoid. The Ibitiara Granitoid and Matinos Granite show behaviors of mixed magmatism and also affinity for arc magmatic (syn-collisional) or orogenic ambient with correlative age to the Transamazônico Cycle. The Ibitiara Granitoid intrusion probably occurs at a shallower crust environment, suggesting that the hydrothermal and mineralizer fluids are later. In spite of the Lavra Velha deposit has being classified as IOCG's class, the tectonic, structural and hydrothermal analysis suggests that the gold mineralization has originated during Espinhaço basin later deformation stage, related to inversion of the Paramirim aulacogen / Mestre

Orientador: Antonio Misson Godoy / Banca: Antonio Carlos Artur / Banca: Antenor Paraguassú / Resumo: O setor de rochas ornamentais atinge consumidores cada vez mais exigentes por qualidade tornando evidente o incremento, na demanda por qualificação destes materiais pétreos, sustentado pela busca por soluções tecnológicas que os adéquem ao uso. Com o objetivo de agregar conhecimento técnico aos estudos das jazidas de rochas ornamentais no Estado do Espírito Santo, enfatiza-se a contextualização geológica e tecnológica de três dos principais tipos litológicos utilizados como rocha ornamental, extraídos no município de Barra de São Francisco, conhecidos comercialmente como Giallo São Francisco Real, Branco Marfim e Branco Dallas. Os tipos litológicos são definidos como sienogranitos peraluminosos do Tipo S, de idade neoproterozóica, pertencentes à Suíte Carlos Chagas. Ocorrem intrusivos em sillimanita-granada-biotita gnaisses e/ou migmatitos bandados a acamados do Complexo Nova Venécia. Observa-se, próximo aos contatos com as rochas encaixantes ou a partir de megaxenólitos migmatíticos, quando parcialmente consumidos, a imposição aos leuco- sienogranitos de feições texturais de consumo e/ou mistura diversas, como composições mais máficas e maiores concentrações de granada ou desenvolvimento de schlieren constituídos por concentrações principalmente de minerais máficos. A deformação milonítica impõe a estas rochas um bandamento tectônico definido pela alternância de bandas micáceas e quartzofeldspáticas (predominantes) e por feições texturais porfiroclásticas com porcentagem e intensidade variáveis de feldspato potássico e granadas, originando os subtipos rochosos. São constituídos por quartzo, microclínio, oligoclásio, biotita e muscovita, podendo ocorrer sillimanita, granada, minerais acessórios como apatita, titanita, zircão e minerais opacos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The ornamental industry reaches consumers more and more demanding quality by making evident the increment in demand for skills these stone materials, supported by the search for technological solutions that suit the use. With the objective to aggregate technical expertise to the study of deposits of dimensional stones in the State of Espírito Santo, emphasizes the contextualization geological and technological background of three major rock types used as dimension stone, taken in the town of Barra de São Francisco, known commercially Giallo São Francisco Real, Branco Marfim e Branco Dallas.. The rock types are defined as syenogranites peraluminous S Type of Neoproterozoic age, belonging to Carlos Chagas Suite. Intrusive occur in sillimanite-garnet-biotite gneisses and / or the bedridden banded migmatite Complex Nova Venécia. It is observed next to contacts with the host rocks or from migmatitic megaxenólitos when partially consumed, the imposition of the leuco-syenogranites textural features of consumption and / or mixing different, such as more mafic compositions and higher concentrations of garnet or schlieren develop composed concentrations of mafic minerals. The deformation imposes on these mylonitic rocks a tectonic banding defined by alternating bands of mica and quartzfeldspar (predominant) and textural features porfiroblásticas with percentage and intensity of K-feldspar and grenades, causing subtypes rocky. They are composed of quartz, microcline, oligoclase, biotite and muscovite may occur sillimanite, garnet, accessory minerals such as apatite, titanite, zircon and opaque minerals. Imposed the minerals main features are observed superimposed retrometamórficas milonítico the event with the generation of chlorite, epidote, sericite, opaque minerals and clay minerals... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2015-03-13T17:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_DaltonSilva_2011.pdf: 1978800 bytes, checksum: 727fc9cfc5c0fc14b585548a0df8d538 (MD5) Previous issue date: 2011-07-28 / The final stage of Brasiliano/Pan-African orogeny in the Borborema Province is marked by widespread plutonic magmatism. The Serra da Macambira Pluton is an example of such plutonism in Serid? Belt, northeastern Borborema Province, and it is here subject of geological, petrographic, textural, geochemical and petrogenetic studies. The pluton is located in the State of Rio Grande do Norte, intrusive into Paleoproterozoic orthogneisses of the Caic? Complex and Neoproterozoic metassupracrustal rocks of the Serid? Group. Based upon intrusion/inclusion field relationships, mineralogy and texture, the rocks are classified as follows: intermediate enclaves (quartz-bearing monzonite and biotite-bearing tonalite), porphyritic monzogranite, equigranular syenogranite to monzogranite, and late granite and pegmatite dykes. Porphyritic granites and quartz-bearing monzonites represent mingling formed by the injection of an intermediate magma into a granitic one, which had already started crystallization. Both rocks are slightly older than the equigranular granites. Quartz-bearing monzonite has K-feldspar, plagioclase, biotite, hornblende and few quartz, meanwhile biotite-bearing tonalite are rich in quartz, poor in K-feldspar and hornblende is absent. Porphyritic and equigranular granites display mainly biotite and rare hornblende, myrmekite and pertitic textures, and zoned plagioclase pointing out to the relevance of fractional crystallization during magma evolution. Such granites have Rare Earth Elements (REE) pattern with negative Eu anomaly and light REE enrichment when compared to heavy REE. They are slight metaluminous to slight peraluminous, following a high-K calc-alkaline path. Petrogenesis started with 27,5% partial melting of Paleoproterozoic continental crust, generating an acid hydrous liquid, leaving a granulitic residue with orthopyroxene, plagioclase (An40-50), K-feldspar, quartz, epidote, magnetite, ilmenite, apatite and zircon. The liquid evolved mainly by fractional crystallization (10-25%) of plagioclase (An20), biotite and hornblende during the first stages of magmatic evolution. Granitic dykes are hololeucocratic with granophyric texture, indicating hypabissal crystallization and REE patterns similar to A-Type granites. Preserved igneous textures, absence or weak imprint of ductile tectonics, association with mafic to intermediate enclaves and alignment of samples according to monzonitic (high-K calcalkaline) series all indicate post-collisional to post-orogenic complexes as described in the literature. Such interpretation is supported by trace element discrimination diagrams that place the Serra da Macambira pluton as late-orogenic, probably reflecting the vanishing stages of the exhumation and collapse of the Brasiliano/Pan-African orogen. / O final da orog?nese Brasiliana/Pan-Africana na Prov?ncia Borborema, NE do Brasil, ? marcado por um volumoso plutonismo. O pl?ton Serra da Macambira (PSM) constitui um exemplo destes pl?tons, sendo aqui objeto de caracteriza??o geol?gica, petrogr?fica, textural, geoqu?mica e petrogen?tica. O PSM localiza-se no Estado do Rio Grande do Norte, sendo intrusivo em ortognaisses paleoproterozoicos (Complexo Caic?) e metassupracrustais neoproterozoicas (Grupo Serid?). As rochas que comp?em o pl?ton foram classificadas segundo suas rela??es de intrus?o/inclus?o, mineralogia e textura, na seguinte sequ?ncia relativa: enclaves intermedi?rios (quartzo monzonitos e biotita tonalitos); monzogranitos porfir?ticos; sienogranitos e monzogranitos equigranulares; diques gran?ticos e pegmat?ticos tardios. Granitos porfir?ticos e enclaves quartzo monzon?ticos representam mistura de magmas (mingling), formada pela inje??o de um magma intermedi?rio em um magma gran?tico j? em cristaliza??o. Ambos s?o ligeiramente precoces em rela??o ao granito equigranular. Os enclaves quartzo monzon?ticos apresentam microclina, plagiocl?sio, biotita, hornblenda e pouco quartzo, enquanto os biotia tonalitos s?o pobres em microclina, ricos em quartzo e n?o apresentam hornblenda. Os granitos porfir?tios e equigranulares portam biotita e raramente hornblenda, texturas mirmequ?tica e pert?tica, al?m de plagiocl?sios zonados que indicam a relev?ncia da cristaliza??o fracionada na sua evolu??o. Estes granitos apresentam caracter?sticas geoqu?micas similares, com anomalia negativa de Eu, enriquecimento em Elementos Terras Raras (ETR) leves e empobrecimento em ETR pesados, variam entre ligeiramente metaluminosos e ligeiramente peraluminosos e seguem a trajet?ria evolutiva c?lcio-alcalina de alto pot?ssio. Os processos petrogen?ticos tiveram in?cio com a fus?o parcial (27,5%) da crosta continental paleoproterozoica, gerando um l?quido ?cido hidratado, que incorporou H2O dos minerais existentes na fonte, deixando um res?duo granul?tico com ortopirox?nio, K-feldspato, plagiocl?sio (An40-50), quartzo, ep?doto, magnetita, ilmenita, apatita e zirc?o. O l?quido evoluiu com predomin?ncia do processo de cristaliza??o fracionada (10-25%), ocorrendo fracionamento de plagiocl?sio s?dico (An20), biotita e hornblenda nas fases iniciais de cristaliza??o. Diques ?cidos tardios apresentam textura granof?rica, caracterizando cristaliza??o e/ou coloca??o em condi??es hipabissais e padr?o de ETR similares aos de granitos Tipo-A. Texturas ?gneas bem preservadas, aus?ncia ou fraca atua??o de eventos tect?nicos, associa??o de enclaves intermedi?rios a m?ficos e alinhamento de amostras de acordo com s?ries de diferencia??o c?lcioalcalina de alto pot?ssio s?o encontradas em complexos magm?ticos p?s-colisionais a p?s-orog?nicos descritos na literatura. Esta interpreta??o est? em acordo com o comportamento das amostras em diagramas discriminantes de ambientes tect?nicos, posicionando o pl?ton em um contexto tardiorog?nico, eventualmente registrando os epis?dios finais de colapso da cadeia Brasiliana/Pan-Africana na Faixa Serid?.

A Sucessão Magmática do Arquipélago de Abrolhos é composta por quatro unidades, quais sejam: Olivina-Plagioclásio Basalto (b1), Piroxênio-Plagioclásio-Olivina Basalto (b2), Piroxênio-Plagioclásio Basalto (b3) e Cumulado (b4). As unidades não são correlacionáveis litoestratigraficamente e estão empilhadas da base para o topo em unidade b1, b2, b3 e b4. As unidades da sucessão magmática são diferentes quanto à textura, estrutura e mineralogia. A análise litogeoquímica de vinte e três amostras de rochas basálticas das unidades da sucessão magmática discriminou uma série transicional de afinidade alcalina para as rochas estudadas. As razões Nb/Y > 1 das rochas estudadas corroboraram a afinidade alcalina da série. As rochas foram classificadas como basaltos e traqui-basaltos (unidades b1 e b2), basaltos, traqui-basaltos, basanitos e tefritos (unidades b3 e b4). A análise de diagramas de variação para elementos maiores e traços e das razões de elementos traços da amostra representativa do líquido parental e do líquido mais evoluído indicaram cristalização fracionada sem mudança de assembléia francionante como possível processo evolutivo da série transicional estudada. A incongruência entre a assembléia fracionante e a assembléia de fenocristais (identificada na petrografia), além de feições indicativas de desequilíbrio cristal-líquido mostraram que a cristalização fracionada foi o único processo evolutivo na geração dos basaltos do Arquipélago de Abrolhos. Modelos evolutivos mais complexos devem ser considerados, como, por exemplo, um modelo de reabastecimento de câmaras crustais com subseqüentes pulsos de magmas basálticos. As razões La/Yb (N) >1 e La/Nb (N) <1 indicaram que as unidades mapeadas no Arquipélago de Abrolhos estão associadas a uma mesma fonte mantélica fértil (tipo pluma). / The Magmatic Succession of Abrolhoss Archipelago is composed by four units: Olivine-Plagioclase Basalt (b1), Pyroxene-Plagioclase-Olivine Basalt (b2), Pyroxene-Plagioclase Basalt (b3) and Cumulado (b4). The units are not stratigraphically correlated. They are stacked from the basis to the top in units: b1, b2, b3 and b4. The units of the magmatic succession are different in terms of texture, structure and mineralogy. The litogeochemical analyses of twenty three samples of basaltic rocks discriminated a transitional series of alkaline affinity to the studied rocks. The values of Nb/Y ratios higher than unity of the studied rocks corroborate the alkaline affinity of the series. The rocks were classified as basalts, tracky-basalts, basanites and tephrites (units b3 and b4), basalts and tracky-basalts (units b1 and b2). The interpretation of variation diagrams to major and trace elements together with the trace elements ratios of the representative sample of the parental and the more evaluated liquids indicated fractional crystallization without changing of fractionated assemblage as the evolutionary process of the studied transitional series. The incongruity between the fractionated assemblage and porphyries assemblage (recognized by the petrography) in addition to the indicative features of crystal-liquid disequilibrium discard fractional crystallization as the evolutionary process in the generation of the basaltic rocks of Abrolhoss Archipelago. More complex evaluative models should be considered as, for example, a refueling model of crustal chambers with subsequent pulses of basaltic magmas. The La/Yb (N) ratio >1 and La/Nb (N) ratio <1 indicated that the mapped units of Abrolhoss Archipelago are associated to a fertile mantellic source (plume-like type).

O nitrogênio compõe cerca de 78% da massa da atmosfera terrestre e é um elemento imprescindível para a construção e manutenção da vida. Porém a abundância de nitrogênio atmosférico da Terra é anômala quando comparada a dos demais planetas telúricos. Isso significa que ou a acresção para esses planetas foi diferente (o que é pouco provável) ou a Terra possui alguma característica única que permita a existência de grandes volumes de nitrogênio em sua atmosfera. A tectônica de placas poderia ser essa característica, uma vez que propicia uma conexão direta entre o manto e superfície (ao mesmo tempo em que material é expelido do manto para a superfície, material é transportado da superfície para o manto). Nesse contexto, este trabalho objetiva compreender, através de simulações em laboratório, o papel das zonas de subducção no transporte global do nitrogênio. Para tal, submeteu-se um material que simula sedimentos pelágicos (esmectitas dioctaédricas) dopado com amônio (NH4-esmectita) a diversas condições de pressão e temperatura: desde pressão ambiente até 7.7 GPa (equivalente a ~270 km de profundidade) e com temperaturas variando entre 200oC e 700oC. Os experimentos foram realizados em uma prensa hidráulica de 1000 tonf com câmaras de perfil toroidal e em um forno de alta temperatura e foram analisados por difração de raios X (DRX), espectroscopia infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e por imageamento SE-MEV-EDS Além disso, o material inicial foi caracterizado por análise térmica diferencial (DTA) e análise química CHN. Os resultados mostram que as transformações de fase sofridas pela NH4-esmectita agem no sentido de preservar o amônio na estrutura durante o processo de subducção. Também foram observadas fases de pressões mais elevadas capazes de conter amônio (buddingtonita, a 7.7 GPa). Percebeu-se que o regime termal da subducção é fundamental para a eficiência do transporte de nitrogênio, visto que em subducções quentes (litosferas oceânicas jovens que subductam em baixo ângulo) ocorre a fusão parcial do material com liberação de parte do amônio em pressões relativamente baixas (~1 GPa, equivalente a 30 km de profundidade). Por outro lado, em subducções frias (litosferas oceânicas antigas que subductam em alto ângulo) o material aprisiona de forma eficiente o nitrogênio até ~270 km de profundidade (7.7 GPa). / Nitrogen composes around 78 wt% of Earth’s atmosphere and is a vital element for the construction and maintenance of life. However, the abundance of Earth’s atmospheric nitrogen is anomalous when compared to the one from other inner planets. This means that or accretion for these planets was different (which is unlikely) or Earth possesses a unique feature that allows the existence of large volumes of nitrogen in its atmosphere. Plate tectonics could be this feature, since it propitiates a direct connection between mantle and surface (at the same time that material is expelled by the mantle in to the surface, material is transported from the surface in to the mantle). In this context, these work objectives the understanding, through laboratoty simulations, the role of subduction zones in the global transport of nitrogen. For that, a material that simulates pelagic sediments (dioctahedral smectite) doped with ammonium (NH4-smectite) was subjected to a series of pressure and temperature conditions: from ambient pressure up to 7.7 GPa (equivalent to ~270 km depth) and temperatures varying between 200oC and 700oC. Experiments were performed in a 1000 tonf hydraulic press with coupled toroidal chambers and in a high temperature furnace and were analyzed by X ray diffraction (XRD), Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR) and SE-SEM-EDS imaging. Additionally, the starting material was characterized by differential thermal analysis (DTA and CHN chemical analysis Results show that phase transformations suffered by NH4-smectite tend to preserve ammonium inside the mineral structure during subduction. Also, high-pressure ammonium bearing phases were observed (budingtonite at 7.7 GPa). It was perceived that the thermal setting of the subduction is fundamental for the efficiency of nitrogen’s transportation, as in hot subductions (young oceanic lithospheres subducting at low angle) partial melting with partial liberation of ammonium occur in relatively low pressures (~1 GPa, equivalent to 30 km depth). On the other hand, in cold subductions (ancient oceanic lithopsheres subducting at high angles) the material efficiently imprisons nitrogen until ~270 km depth (7.7 GPa).

As esmectitas são filossilicatos que possuem uma estrutura tipo 2:1, na razão de tetraedro:octaédro, com uma alta capacidade de troca de cátions (CTC) nas interlamelas. Por estas e outras características, as esmectitas têm sido usadas em diversas partes do mundo como barreiras geoquímicas secundárias para depósitos de rejeitos radioativos, com o objetivo de conter um possível vazamento dos radionuclídeos através de troca catiônica. O objetivo deste trabalho foi de estudar a troca de cátions na montmorilonita cálcica (esmectita dioctaédrica) por lantânio, para simular radionuclideos trivalentes, e estudar a estabilidade dessa estrutura em altas pressões e altas temperaturas. Para atingir-se pressões e temperaturas elevadas, foram utilizadas diferentes técnicas: DAC (diamond anvil cell), até 12GPa, com temperatura ambiente e prensas hidráulicas, com câmera do tipo toroidal, até 7,7GPa e 900ºC. O aquecimento é feito simultaneamente por um sistema elétrico acoplado à prensa. Os resultados mostram que a estrutura de esmectita dopada com lantânio permanece estável a pressões de até 12GPa, com temperatura ambiente e a 2.5GPa de pressão e 200ºC de temperatura, porém, acima de 300ºC nessa mesma pressão a estrutura colapsa e passa para uma fase tipo muscovita, rica em La, onde perde a água interlamelar e se torna irreversível. Com o aumento da temperatura, a nova fase passa a ter um melhor ordenamento e mantem-se estável a 7.7GPa/900ºC. Em todas as condições, a estrutura permaneceu dioctaédrica. A nova fase tipo muscovita rica em La, quando em contato com uma solução de cálcio, mantem-se parcialmente inalterada, enquanto outra parte retorna a estrutura montmorilonita-Ca de partida. Foram realizadas análises de difração de raios X (DRX), para verificar o ordenamento da estrutura, transformada de Fourier no infravermelho (FTIR), para obter informações quanto aos modos vibracionais, microscopia eletrônica de varredura com dispersão de raios-X (MEV-EDS), para obter uma análise composicional e microscopia eletrônica de transmissão (MET), para obter imagens com alta magnificação e alta resolução das amostras. / Smectites are phyllosilicates that have a tetrahedron: octahedron structure ratio of 2:1, with high cation exchange capacity (CEC) in the interlayers. For these and other features, smectites have been used in many parts of the world as secondary barriers with the goal of containing a possible leak of radioactive elements in final disposal facilities for radioactive waste through cation exchange. Our aim in this work is to reach the cation exchange in calcium montmorillonite (smectite dioctrahedral) by lanthanum to simulate trivalent radionuclides and to study the stability of this structure under high pressure and high temperature. To achieve high pressure it was used two different technique: DAC (Diamond Anvil Cell), achieving pressures up to 12GPa at room temperature and hydraulic press with a toroidal chamber profile to achieve pressures up to 7,7GPa and temperatures up to 900ºC. The heating is achieved simutaniously by an electric system coupled in the hydraulic press. The outcomes show that the smectite structure doped with lanthanum remains stable under 12GPa at room temperature and 2.5GPa at 200ºC. However, above 300ºC at 2.5GPa the structure becomes a new phase of muscovite-like, rich of La, where it loses its interlayer water and turns out to be irreversible. Furthermore, it is important to point out that the higher temperature the better ordered is the structure and it is still stable under 7.7GPa and 900ºC. Moreover, after all experiments the structure continues being dioctahedral. The new phase of muscovite-like, rich of La, in contact with a calcium solution remains partially unchanged, whereas the other part returns to the original structure (montmorillonite-Ca). The following analyses were performed: X-ray diffraction (XRD) for evaluating the spatial structure; Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) for getting information about the vibrational modes; scanning electron microscopy with dispersive Xray spectroscopy (SEM-EDS) to obtain a compositional analysis and transmission electrons microscopy (TEM) to get images with high magnification and high resolution from the samples.

Os evaporitos aptianos Ibura da Bacia de Sergipe-Alagoas, NE do Brasil, foram depositados durante a abertura do Atlântico Sul. A unidade é constituída por espessas camadas de halita intercaladas com silvita, carnalita e taquidrita, e associadas com anidritas, calcários, dolomitos e lutitos. Os aspectos deposicionais e a evolução diagenética deste intervalo foram analisados através da integração de petrografia quantitativa, microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios-X e descrição sedimentológica detalhada de testemunhos de três poços localizados na porção emersa da bacia. Estas sucessão apresenta uma história de sedimentação complexa, intensamente modificada pela diagênese. Os processos diagenéticos ocorreram predominantemente próximos à superfície, sob influência de águas salinas, incluindo a substituição por halita, anidrita, dolomita e localmente, carnalita. Foram definidas dezesseis petrofácies genéticas para as rochas evaporíticas e não evaporíticas, a partir dos principais processos deposicionais e diagenéticos. A sucessão inicia com depósitos de planícies lamosas e bioconstruções microbiais intensamente substituídos por anidrita nodular/mosaico e halita mosaico/maciça, gradando para lutitos orgânicos lacustres. Na porção intermediária predomina halita mosaico/maciça, precipitada no interior de sedimentos lamosos/margosos, em parte dolomitizados ou anidritizados, e localmente substituídas por carnalita e silvita. A intensa recristalização dificulta o reconhecimento do ambiente diagenético original dos evaporitos, definido como subaquoso, por precipitação intra-sedimento, raramente como crostas. O final da sucessão é representado por depósitos marinhos marginais, caracterizados pela associação de brechas intraclásticas, sedimentos híbridos com bioclastos marinhos, bioconstruções microbiais e anidrita nodular, intercaladas com crostas de halita. Este estudo revela a complexa evolução deposicional e diagenética dos depósitos evaporíticos gerados durante transição de condições lacustres para marinhas, quando da abertura inicial do Atlântico Sul, no Aptiano. / The Ibura Aptian evaporites from the Sergipe-Alagoas Basin, NE Brazil, were deposited during the opening of the South Atlantic. This unit is composed of thick halite layers, interbedded with sylvite, carnallite and tachyhydrite, associated with anhydrite, limestones, dolostones and mudrocks. The depositional conditions and diagenetic evolution of this interval were analyzed through the integration of quantitative petrography, scanning electron microscopy, X-ray diffractometry and detailed sedimentological description of drill cores from three wells on the onshore portion of the basin. This succession shows a complex sedimentation history, intensely modified by diagenesis. Diagenesis involved mainly near-surface processes under the influence of saline waters, including replacement by halite, anhydrite, dolomite and locally, carnallite. Sixteen genetic petrofacies were defined for the evaporite and non-evaporite rocks, based on main depositional and diagenetic processes. The succession begins with mud-flat deposits and microbial bioconstructions intensely replaced by nodular/mosaic anhydrite and mosaic/massive halite, grading to lacustrine organic mudrocks. In the middle portion, mosaic/massive halite is predominant, precipitated within muddy/marly sediments that were partially dolomitized or anhydritized, and locally replaced by carnallite and sylvite. Intense recrystallization hampers the recognition of the original evaporite diagenetic environments, defined as subaqueous, intra-sediment precipitation and rarely as crusts. The final succession is represented by marginal marine deposits, characterized by the association of intraclastic breccias, hybrid sediments with marine bioclasts, microbial build-ups and nodular anhydrite, interbedded with halite crusts. This study display the complex depositional and diagenetic evolution of the evaporite deposits generated during the transition from lacustrine to marine conditions during initial opening of the South Atlantic in the Aptian.

O Complexo Várzea do Capivarita, localizado no extremo norte do Batólito Pelotas, porção central do Cinturão Dom Feliciano, ocorre como megaxenólitos nos granitos da Suíte Encruzilhada do Sul e como fragmentos menores no Granito Quitéria e nos granitos da Suíte Cordilheira. É composto por gnaisses pelíticos e subordinadamente por gnaisses calci-silicáticos, mármores, gnaisses quartzo-feldspáticos e raros quartzitos. Os gnaisses pelíticos do complexo estão injetados por leucogranitos peraluminosos de geometria tabular de dimensões variadas. As unidades do CVC encontram-se intercaladas tectonicamente com os ortognaisses do Complexo Arroio dos Ratos. O bandamento dos gnaisses do CVC possui uma direção média de N30°W e 45° de mergulho para SW. A lineação mineral tem disposição suborizontal, cujo rake entre 15° a 30° (oblíquo) sugere a atuação de processos deformacionais associados a um regime transpressivo. Neste trabalho, definiram-se as condições metamórficas e as idades U-Pb SHRIMP dos eventos metamórfico e de cristalização de um granito anatético gerado pela migmatização dos gnaisses pelíticos do complexo. As paragêneses identificadas, como granada-silimanita-cordierita e hercinita-granada-silimanita-cordierita-quartzo, permitiram estimar temperaturas da ordem de 850 a 1000°C e pressões entre 6 e 10 kbar, caracterizando esse metamorfismo como da série de ultra-alta temperatura (UAT) e de pressão intermediária. A formação de hercinita através da reação granada+silimanita+cordierita aponta para um soerguimento associado a descompressão isotermal e caracteriza parte de uma trajetória horária, comum em cinturões colisionais. A idade metamórfica obtida em uma amostra de granada-silimanita-biotita gnaisse é de 620 ± 4 Ma, enquanto que a idade de cristalização do leucogranito é de 612 ± 5 Ma. A concordância estrutural entre a foliação metamórfica S2 do paragnaisse e a foliação magmática (S0) do leucogranito indica que ambas foram formadas no mesmo evento, implicando que a migmatização dos gnaisses pelíticos do complexo gerou os leucogranitos peraluminosos durante o ápice do metamorfismo orogênico colisional. / The Várzea do Capivarita Complex, located in the northern limit of the Pelotas Batholith, central portion of the Dom Feliciano Belt, occurs as megaxenoliths in the granites of the Encruzilhada do Sul Suite and as smaller slivers in the Quitéria Granite and in the granites of the Cordilheira Suite. It comprises pelitic gneisses and subordinate calc-silicate gneisses, marbles, quartz-feldspathic gneisses and rare quartzites. The pelitic gneisses of the complex are injected by peraluminous leucogranites of tabular geometry and variable dimension. The CVC units are tectonically interleaved with the gneisses of the Arroio dos Ratos Complex. The gneissic banding has a mean strike of N30°W and dip of 45° SW. Mineral lineation has subhorizontal disposal, whose rake of 15° to 30° (oblique) suggests the operation of deformational processes associated to a transpressive regime. In this work, the metamorphic conditions and the U-Pb SHRIMP ages of the metamorphic event and of the crystallization of an anatectic granite generated by migmatization of the pelitic gneisses of the complex were defined. The identified paragenesis, like garnet-sillimanite-cordierite and hercynite-garnet-sillimanite-cordierite-quartz, allowed the estimation of temperatures in the order of 850 a 1000°C and pressures between 6 and 10 kbar, characterizating this metamorphism as ultra-high temperature (UHT) and intermediate pressure series. The formation of hercynite through the reaction garnet+sillimanite+cordierite points to an uplift associated to isothermal decompression and characterizes part of a clockwise trajectory, common in collisional belts. The metamorphic age obtained in a sample of garnet-sillimanite-biotite gneiss is 620 ± 4 Ma, while the crystallization age of the leucogranite is of 612 ± 5 Ma. The structural concordance between the paragneiss S2 metamorphic foliation and the leucogranite magmatic foliation (S0) indicates that both were formed in the same event, implying that the migmatization of the pelitic gneisses of the complex generated the peraluminous leucogranites during the apex of the collisional orogenic metamorphism.