A mina de areia da Sibelco Mineração Ltda., localizada no Município de Analândia, Estado de São Paulo, foi estudada visando a definição dos principais parâmetros utilizados para caracterizar areias para uso em indústrias de fundição e de vidro. Os trabalhos de campo na área de estudo permitiram o reconhecimento de quatro unidades operacionais: Formação Pirambóia unidade inferior, Formação Pirambóia unidade superior, Formação Botucatu intemperizada e solo de alteração. Ênfase especial foi dada ao solo de alteração que é delimitado por uma linha de seixos (stone line) que, geralmente, é confundida com o início da deposição do cenozoico por separar solos com algumas características distintas (cor, porcentagem de óxido de ferro contido e estruturas presentes). Descreve-se aqui a metodologia empregada para análise em laboratório e para a realização de prospecção mineral. Durante os trabalhos de laboratório foram desenvolvidos dois métodos para determinação do teor da argila AFS, que fornecem resultados similares aos métodos empregados pela Associação Brasileira das Indústrias de Fundição (ABIFA) e um método mais eficiente para a verificação do pH da areia em relação ao empregado pela ABIFA. Estudou-se também alguns fatores que influenciam no pH da areia e em sua determinação. Com base nos ensaios realizados verificou-se que os sedimentos das formações Pirambóia e Botucatu, após beneficiamento, prestam-se para uso em indústrias de fundição e de vidro. Recomenda-se o abandono do termo Formação Santa Rita do Passa Quatro por tratar-se do solo de alteração do Grupo São Bento. Finalmente sugere-se que as características distintivas destas quatro unidades informais, descrita nesta dissertação, possam vir a ser empregadas em áreas geologicamente similares. / Sibelco Mining Company sand mine, in Analândia district, São Paulo, was studied to define the main parameters thet have been utilized to characterize sand to be used in foundry and glass industries. The field work has showed us the existence of four useful areas: Pirambóia formation inferior member, Pirambóia formation superior member, Botucatu wheathering formation and alteration soil Special attencion was paid to the alteration soil that is delimited by a stone line. This stone line is normally confused with the beginning of the Cenozoic sedimentation, because it divides soils with some different features such as: color, enclosed iron oxide percentage and handy structures. The methodology that is used in laboratory analysis wil be described in this work. During the laboratory work, two methods were developed to establish the rate of AFS clay; these methods afford similar results to those that Associação Brasileira das Indústrias de Fundição (ABIFA) has used, and a method much more efficient to verify the sand pH, than that ABIFA has used. Some factors that has influenced the sand pH and its determination are also studied. The essays have slowed us that if Botucatu and Pirambóia formation sediments are treated, they can be used in foundry and glass industries. We recommend the abandonment of Santa Rita do Passa Quatro term, in fact, it is São Bento group alteration soil. Finally, we suggest the utilization of distinctive characteristics of these four informal described units to similar geological areas.

Esta dissertação tem como objetivo contribuir para um melhor conhecimento sobre os aspectos geológicos que envolvem os evaporitos Paripueira na porção alagoana da Bacia de Sergipe/Alagoas. O estudo de tais depósitos reveste-se de grande importância econômica pois os sais são produtos básicos para a produção de matéria-prima para diversas indústrias. São reconhecidas duas fases evaporíticas: Paripueira e Ibura, ambas depositadas durante o Cretáceo Inferior. Os dados foram obtidos a partir de estudos petrográficos, geofísicos e geoquímicos, envolvendo testemunhos de sondagens, perfilagens de poços, perfis compostos, linhas sísmicas e análises químicas. Os evaporitos Paripueira estão distribuídos em três principais áreas relacionadas aos baixos estruturais, formando bacias aparentemente isoladas, denominadas de Paripueira, Maceió e Coruripe. Nessas áreas o intervalo salífero é formado essencialmente por depósitos de halita irregularmente dispersos, e ocupando diferentes posições estratigráficas no Membro Maceió, com espessuras, profundidades e quantidade de camadas variável, apresentando intercalações de rochas carbonáticas e siliciclásticas, não sendo encontrados sais mais solúveis. As maiores profundidades ocorrem na área de Coruripe, atual porção submersa de bacia. A sub-bacia de Paripueira destaca-se como área promissora e economicamente viável para mineração por dissolução subterrânea. São reconhecidas duas fácies halíticas, denominadas de bandeada e cristaloblástica, com predominância da primeira sobre a última. Os resultados analíticos para teores de bromo e geoquímica orgânica apontam uma origem marinha para as salmouras responsáveis pela formação desses sais. A irregularidade na distribuição das camadas salíferas, e a diferença de espessuras em poços relativamente próximos, evidenciam sucessivos avanços e recuos da salmoura cujo aporte ocorreu, em condições de pré-concentração, pobre em carbonatos e sulfatos. / This dissertation has an objective to contribute to a better understanding about the geological aspects that involve the Paripueira evaporites on the alagoan site of the Sergipe/Alagoas Basin. The study of such deposits has a great economic relevance, once the salts are basic elements for the productin of raw materials for several industries. Two evaporitic phases are known: Paripueira and Ibura, both originated during the Eocretaceous. The data were obtained from petrographics, geophysics and geochimicals studies, envolving drill cores, well logs, composed profiles, seismic lines and chemical analisys. The Paripueira evaporites are distributed in three principal areas related to the structural low lands, forming apparently isolated basins wich are named Paripuiera, Maceío and Cururipe. In these areas the saliferous interval is formed basically by deposits of halita anomalously distributes and occuping differents stratigraphics positions in Maceió Member, with thickness, deepness and quantity of variable layers, presenting intercalated carbonate and siliciclastics rocks. More soluble salts are not found. The great deeps are present in the Coruripe area, the atual submerged portion of the basin. The Paripueira sub-basin is important as a promise area, economic viable for prospection by underground dissolution. Two halitical facies are knon wich are named as banded and crystalloblastic, with predominance of the first. The analytical results of the bromine and organic geochemical contents indicate marine origin to the brines wich are responsible for the formation of those salts. The irregularities in the distribution of the saliferous layers, and the thickness difference in wells relatively near each other indicated point out to sucessives forward and backward moviments of the brine, wich have happened in pre-concentrated conditions, poor in carbonate and sulfate.

Esta dissertação tem como objetivo contribuir para um melhor conhecimento sobre os aspectos geológicos que envolvem os evaporitos Paripueira na porção alagoana da Bacia de Sergipe/Alagoas. O estudo de tais depósitos reveste-se de grande importância econômica pois os sais são produtos básicos para a produção de matéria-prima para diversas indústrias. São reconhecidas duas fases evaporíticas: Paripueira e Ibura, ambas depositadas durante o Cretáceo Inferior. Os dados foram obtidos a partir de estudos petrográficos, geofísicos e geoquímicos, envolvendo testemunhos de sondagens, perfilagens de poços, perfis compostos, linhas sísmicas e análises químicas. Os evaporitos Paripueira estão distribuídos em três principais áreas relacionadas aos baixos estruturais, formando bacias aparentemente isoladas, denominadas de Paripueira, Maceió e Coruripe. Nessas áreas o intervalo salífero é formado essencialmente por depósitos de halita irregularmente dispersos, e ocupando diferentes posições estratigráficas no Membro Maceió, com espessuras, profundidades e quantidade de camadas variável, apresentando intercalações de rochas carbonáticas e siliciclásticas, não sendo encontrados sais mais solúveis. As maiores profundidades ocorrem na área de Coruripe, atual porção submersa de bacia. A sub-bacia de Paripueira destaca-se como área promissora e economicamente viável para mineração por dissolução subterrânea. São reconhecidas duas fácies halíticas, denominadas de bandeada e cristaloblástica, com predominância da primeira sobre a última. Os resultados analíticos para teores de bromo e geoquímica orgânica apontam uma origem marinha para as salmouras responsáveis pela formação desses sais. A irregularidade na distribuição das camadas salíferas, e a diferença de espessuras em poços relativamente próximos, evidenciam sucessivos avanços e recuos da salmoura cujo aporte ocorreu, em condições de pré-concentração, pobre em carbonatos e sulfatos. / This dissertation has an objective to contribute to a better understanding about the geological aspects that involve the Paripueira evaporites on the alagoan site of the Sergipe/Alagoas Basin. The study of such deposits has a great economic relevance, once the salts are basic elements for the productin of raw materials for several industries. Two evaporitic phases are known: Paripueira and Ibura, both originated during the Eocretaceous. The data were obtained from petrographics, geophysics and geochimicals studies, envolving drill cores, well logs, composed profiles, seismic lines and chemical analisys. The Paripueira evaporites are distributed in three principal areas related to the structural low lands, forming apparently isolated basins wich are named Paripuiera, Maceío and Cururipe. In these areas the saliferous interval is formed basically by deposits of halita anomalously distributes and occuping differents stratigraphics positions in Maceió Member, with thickness, deepness and quantity of variable layers, presenting intercalated carbonate and siliciclastics rocks. More soluble salts are not found. The great deeps are present in the Coruripe area, the atual submerged portion of the basin. The Paripueira sub-basin is important as a promise area, economic viable for prospection by underground dissolution. Two halitical facies are knon wich are named as banded and crystalloblastic, with predominance of the first. The analytical results of the bromine and organic geochemical contents indicate marine origin to the brines wich are responsible for the formation of those salts. The irregularities in the distribution of the saliferous layers, and the thickness difference in wells relatively near each other indicated point out to sucessives forward and backward moviments of the brine, wich have happened in pre-concentrated conditions, poor in carbonate and sulfate.

A mina de areia da Sibelco Mineração Ltda., localizada no Município de Analândia, Estado de São Paulo, foi estudada visando a definição dos principais parâmetros utilizados para caracterizar areias para uso em indústrias de fundição e de vidro. Os trabalhos de campo na área de estudo permitiram o reconhecimento de quatro unidades operacionais: Formação Pirambóia unidade inferior, Formação Pirambóia unidade superior, Formação Botucatu intemperizada e solo de alteração. Ênfase especial foi dada ao solo de alteração que é delimitado por uma linha de seixos (stone line) que, geralmente, é confundida com o início da deposição do cenozoico por separar solos com algumas características distintas (cor, porcentagem de óxido de ferro contido e estruturas presentes). Descreve-se aqui a metodologia empregada para análise em laboratório e para a realização de prospecção mineral. Durante os trabalhos de laboratório foram desenvolvidos dois métodos para determinação do teor da argila AFS, que fornecem resultados similares aos métodos empregados pela Associação Brasileira das Indústrias de Fundição (ABIFA) e um método mais eficiente para a verificação do pH da areia em relação ao empregado pela ABIFA. Estudou-se também alguns fatores que influenciam no pH da areia e em sua determinação. Com base nos ensaios realizados verificou-se que os sedimentos das formações Pirambóia e Botucatu, após beneficiamento, prestam-se para uso em indústrias de fundição e de vidro. Recomenda-se o abandono do termo Formação Santa Rita do Passa Quatro por tratar-se do solo de alteração do Grupo São Bento. Finalmente sugere-se que as características distintivas destas quatro unidades informais, descrita nesta dissertação, possam vir a ser empregadas em áreas geologicamente similares. / Sibelco Mining Company sand mine, in Analândia district, São Paulo, was studied to define the main parameters thet have been utilized to characterize sand to be used in foundry and glass industries. The field work has showed us the existence of four useful areas: Pirambóia formation inferior member, Pirambóia formation superior member, Botucatu wheathering formation and alteration soil Special attencion was paid to the alteration soil that is delimited by a stone line. This stone line is normally confused with the beginning of the Cenozoic sedimentation, because it divides soils with some different features such as: color, enclosed iron oxide percentage and handy structures. The methodology that is used in laboratory analysis wil be described in this work. During the laboratory work, two methods were developed to establish the rate of AFS clay; these methods afford similar results to those that Associação Brasileira das Indústrias de Fundição (ABIFA) has used, and a method much more efficient to verify the sand pH, than that ABIFA has used. Some factors that has influenced the sand pH and its determination are also studied. The essays have slowed us that if Botucatu and Pirambóia formation sediments are treated, they can be used in foundry and glass industries. We recommend the abandonment of Santa Rita do Passa Quatro term, in fact, it is São Bento group alteration soil. Finally, we suggest the utilization of distinctive characteristics of these four informal described units to similar geological areas.

A composição das águas aprisionadas nos poros dos sedimentos passa por sistemáticas mudanças durante o soterramento inicial, profundamente relacionadas à diagênese da matéria orgânica e à ação de específicos grupos de bactérias. Isso leva a uma sucessão de processos da decomposição da matéria orgânica por meio da oxidação, redução do nitrato, Mn, Fe e sulfato, e fermentação metanogênica em diferentes ambientes geoquímicos. Os principais produtos dessas reações são carbonatos, sulfetos e fosfatos diagenéticos. As composições elementares e isotópicas da siderita eodiagenética (FeCO3) podem ser usadas para identificar a composição original das águas contidas nos poros, como também para discriminar ambientes marinhos e não marinhos. O objetivo desse estudo foi identificar a composição precoce das águas contidas nos poros e suas implicações para os ambientes deposicionais do Complexo Deltaico do Rio Paraíba do Sul (RJ) com base nas composições elementares e isotópicas, hábitos e relações paragenéticas das sideritas dos testemunhos do poço UFRJ-2-MU-1-RJ. As rochas estudadas foram separadas composicionalmente em siliciclásticas, híbridas e carbonáticas, com base na proporção relativa do total de constituintes carbonáticos intrabaciais contemporâneos (TCIc), total de constituintes não-carbonáticos extrabaciais não-contemporâneos (TNCEnc) e o total de constituintes não-carbonáticos intrabaciais contemporâneos (TNCIc). As rochas siliciclásticas sofreram processos pedogenéticos que atuaram logo após a deposição, incluindo: iluviação de argilas, bioturbação por plantas, dissolução de feldspatos e precipitação de óxidos/hidróxidos de ferro. Os principais produtos diagenéticos são sideritas e piritas em diversos hábitos. Outros produtos diagenéticos incluem caulinita, esmectita, pseudomatriz carbonática e argilosa, crescimentos de quartzo, mineral de titânio diagenético, jarosita e óxidos/hidróxidos de ferro. Quatro grupos de sideritas foram reconhecidos. As sideritas esferulíticas a macrocristalinas do grupo 1 são quase puras (94.69%FeCO3; 1.19%MgCO3; 2.27%CaCO3; 1.85%MnCO3). Foram precipitadas por águas meteóricas em condições subóxicas, em rochas siliciclásticas continentais (δ18O de -10.28 a -5.57 ‰ e δ13C de -12.68 a -4.33‰.). As sideritas romboédricas do grupo 2, ocorrentes em packstones e wackestones, são zonadas e apresentam grande substituição por Ca e Mg (média de 78.51%FeCO3; 4.22%MgCO3; 15.72%CaCO3; 1.56%MnCO3 no centro e 74.06%FeCO3; 9.19%MgCO3; 15.63%CaCO3; 1.12%MnCO3 nas bordas), além de valores relativamente positivos de δ13Cvpdb (+0.17‰) e δ18Ovpdb (-1.96‰). Esses dados sugerem que as sideritas formaram-se em condições subóxicas e a partir de águas marinhas. O grupo 3 consiste em sideritas esferulíticas com moderada substituição por Ca e Mg (composição média 80.16%FeCO3; 7.91%MgCO3; 11.34%CaCO3; 0.59%MnCO3) e valores de δ18Ovpdb variando de -5.96 a -7.61‰ e δ13Cvpdb variando de -5.15 a -10.41‰. O grupo 4 é representado por sideritas microcristalinas, ricas em magnésio (pistomesitas média 57.31%FeCO3; 31.40%MgCO3; 9.58%CaCO3; 1.71%MnCO3, δ13Cvpdb +1.43‰ e δ18Ovpdb -14.09‰). As sideritas do grupo 3 e 4 formaram-se de águas salobras e em condições subóxicas, em rochas híbridas e em siliciclásticas. As variações nas composições elementares e isotópicas das sideritas estão relacionadas a dinâmica do Rio Paraíba do Sul, variações no nível do mar, mudanças climáticas e tectônicas. / The composition of porewaters in the sediments undergo to systematic changes during the initial burial, deeply related to organic matter diagenesis and to action of specific bacteria groups. This leads to a succession of decomposition processes of organic matter by oxidation, reduction of nitrate, Mn, Fe and sulphate and methanogenic fermentation in different geochemical environments. The main diagenetics products of these reactions are carbonates, sulphides and phosphates. The elemental and isotopic compositions of eodiagenetic siderite (FeCO3) can be used to identify the original porewaters composition, as well as to discriminate marine and non-marine environments. The aim of this study was to identify the early porewaters composition and their implications to depositional environments of Deltaic Complex of Paraíba do Sul (RJ), based in elementary and isotopic compositions, habits and siderites paragenetic relationships of cores from UFRJ-2-MU-1-RJ. The rocks studied were compositionally separated in siliciclastics, hybrids and carbonatics, based on the relative proportion of total carbonate intrabasinal coeval constituents (TCIc), total non-carbonate extrabasinal non-coeval constituents (TNCEnc) and total non-carbonate intrabasinal coeval constituents (TNCIc). The siliciclastic rocks underwent pedogenetic processes that acted after the deposition, including clay illuviation, plant bioturbation, and feldspar dissolution and iron oxides/hydroxides precipitation. The main diagenetic products are siderites and pyrites in several habits. Other diagenetic products include kaolinite, smectite, carbonate and argillaceous pseudomatrix, quartz overgrowths, diagenetic titatium mineral, jarosite and iron oxides/hydroxides. Four siderites groups were recognized. The spherulitic to macrocrystalline siderites from group 1 are almost pures (94.69%FeCO3; 1.19%MgCO3; 2.27%CaCO3; 1.85%MnCO3). They were precipitated from meteoric porewaters under suboxic conditions, in continental siliciclastic rocks (δ18O of -10.28 to -5.57 ‰ and δ13C of -12.68 to -4.33‰.). The rhombohedral siderites from group 2, occurring in packstones and wackestones, are zoned and presented wide substitution by Ca and Mg (average composition 78.51%FeCO3; 4.22%MgCO3; 15.72%CaCO3; 1.56%MnCO3 in the cores and 74.06%FeCO3; 9.19%MgCO3; 15.63%CaCO3; 1.12%MnCO3 in the edges), and relatively positive values of δ13Cvpdb (+0.17‰) and δ18Ovpdb (-1.96‰). These data suggest siderites were formed in suboxic conditions from marine waters. The group 3 consist in spherulitic siderites with moderate substitution by Ca and Mg (average composition 80.16%FeCO3; 7.91%MgCO3; 11.34%CaCO3; 0.59%MnCO3) and δ18Ovpdb values of -5.96 to -7.61‰ and δ13Cvpdb of -5.15 to -10.41‰. The group 4 is represented by microcrystalline siderites, rich in magnesium (pistomesites, average composition 57.31%FeCO3; 31.40%MgCO3; 9.58%CaCO3; 1.71%MnCO3, δ13Cvpdb +1.43‰ and δ18Ovpdb -14.09‰). Siderites from group 3 and 4 formed from brackish porewaters and under suboxic conditions, in hybrid and siliciclastic rocks. The variation of elemental and isotopic siderites compositions are related to Paraíba do Sul dynamic, sea level chances, and climatic and tectonic changes.

A composição das águas aprisionadas nos poros dos sedimentos passa por sistemáticas mudanças durante o soterramento inicial, profundamente relacionadas à diagênese da matéria orgânica e à ação de específicos grupos de bactérias. Isso leva a uma sucessão de processos da decomposição da matéria orgânica por meio da oxidação, redução do nitrato, Mn, Fe e sulfato, e fermentação metanogênica em diferentes ambientes geoquímicos. Os principais produtos dessas reações são carbonatos, sulfetos e fosfatos diagenéticos. As composições elementares e isotópicas da siderita eodiagenética (FeCO3) podem ser usadas para identificar a composição original das águas contidas nos poros, como também para discriminar ambientes marinhos e não marinhos. O objetivo desse estudo foi identificar a composição precoce das águas contidas nos poros e suas implicações para os ambientes deposicionais do Complexo Deltaico do Rio Paraíba do Sul (RJ) com base nas composições elementares e isotópicas, hábitos e relações paragenéticas das sideritas dos testemunhos do poço UFRJ-2-MU-1-RJ. As rochas estudadas foram separadas composicionalmente em siliciclásticas, híbridas e carbonáticas, com base na proporção relativa do total de constituintes carbonáticos intrabaciais contemporâneos (TCIc), total de constituintes não-carbonáticos extrabaciais não-contemporâneos (TNCEnc) e o total de constituintes não-carbonáticos intrabaciais contemporâneos (TNCIc). As rochas siliciclásticas sofreram processos pedogenéticos que atuaram logo após a deposição, incluindo: iluviação de argilas, bioturbação por plantas, dissolução de feldspatos e precipitação de óxidos/hidróxidos de ferro. Os principais produtos diagenéticos são sideritas e piritas em diversos hábitos. Outros produtos diagenéticos incluem caulinita, esmectita, pseudomatriz carbonática e argilosa, crescimentos de quartzo, mineral de titânio diagenético, jarosita e óxidos/hidróxidos de ferro. Quatro grupos de sideritas foram reconhecidos. As sideritas esferulíticas a macrocristalinas do grupo 1 são quase puras (94.69%FeCO3; 1.19%MgCO3; 2.27%CaCO3; 1.85%MnCO3). Foram precipitadas por águas meteóricas em condições subóxicas, em rochas siliciclásticas continentais (δ18O de -10.28 a -5.57 ‰ e δ13C de -12.68 a -4.33‰.). As sideritas romboédricas do grupo 2, ocorrentes em packstones e wackestones, são zonadas e apresentam grande substituição por Ca e Mg (média de 78.51%FeCO3; 4.22%MgCO3; 15.72%CaCO3; 1.56%MnCO3 no centro e 74.06%FeCO3; 9.19%MgCO3; 15.63%CaCO3; 1.12%MnCO3 nas bordas), além de valores relativamente positivos de δ13Cvpdb (+0.17‰) e δ18Ovpdb (-1.96‰). Esses dados sugerem que as sideritas formaram-se em condições subóxicas e a partir de águas marinhas. O grupo 3 consiste em sideritas esferulíticas com moderada substituição por Ca e Mg (composição média 80.16%FeCO3; 7.91%MgCO3; 11.34%CaCO3; 0.59%MnCO3) e valores de δ18Ovpdb variando de -5.96 a -7.61‰ e δ13Cvpdb variando de -5.15 a -10.41‰. O grupo 4 é representado por sideritas microcristalinas, ricas em magnésio (pistomesitas média 57.31%FeCO3; 31.40%MgCO3; 9.58%CaCO3; 1.71%MnCO3, δ13Cvpdb +1.43‰ e δ18Ovpdb -14.09‰). As sideritas do grupo 3 e 4 formaram-se de águas salobras e em condições subóxicas, em rochas híbridas e em siliciclásticas. As variações nas composições elementares e isotópicas das sideritas estão relacionadas a dinâmica do Rio Paraíba do Sul, variações no nível do mar, mudanças climáticas e tectônicas. / The composition of porewaters in the sediments undergo to systematic changes during the initial burial, deeply related to organic matter diagenesis and to action of specific bacteria groups. This leads to a succession of decomposition processes of organic matter by oxidation, reduction of nitrate, Mn, Fe and sulphate and methanogenic fermentation in different geochemical environments. The main diagenetics products of these reactions are carbonates, sulphides and phosphates. The elemental and isotopic compositions of eodiagenetic siderite (FeCO3) can be used to identify the original porewaters composition, as well as to discriminate marine and non-marine environments. The aim of this study was to identify the early porewaters composition and their implications to depositional environments of Deltaic Complex of Paraíba do Sul (RJ), based in elementary and isotopic compositions, habits and siderites paragenetic relationships of cores from UFRJ-2-MU-1-RJ. The rocks studied were compositionally separated in siliciclastics, hybrids and carbonatics, based on the relative proportion of total carbonate intrabasinal coeval constituents (TCIc), total non-carbonate extrabasinal non-coeval constituents (TNCEnc) and total non-carbonate intrabasinal coeval constituents (TNCIc). The siliciclastic rocks underwent pedogenetic processes that acted after the deposition, including clay illuviation, plant bioturbation, and feldspar dissolution and iron oxides/hydroxides precipitation. The main diagenetic products are siderites and pyrites in several habits. Other diagenetic products include kaolinite, smectite, carbonate and argillaceous pseudomatrix, quartz overgrowths, diagenetic titatium mineral, jarosite and iron oxides/hydroxides. Four siderites groups were recognized. The spherulitic to macrocrystalline siderites from group 1 are almost pures (94.69%FeCO3; 1.19%MgCO3; 2.27%CaCO3; 1.85%MnCO3). They were precipitated from meteoric porewaters under suboxic conditions, in continental siliciclastic rocks (δ18O of -10.28 to -5.57 ‰ and δ13C of -12.68 to -4.33‰.). The rhombohedral siderites from group 2, occurring in packstones and wackestones, are zoned and presented wide substitution by Ca and Mg (average composition 78.51%FeCO3; 4.22%MgCO3; 15.72%CaCO3; 1.56%MnCO3 in the cores and 74.06%FeCO3; 9.19%MgCO3; 15.63%CaCO3; 1.12%MnCO3 in the edges), and relatively positive values of δ13Cvpdb (+0.17‰) and δ18Ovpdb (-1.96‰). These data suggest siderites were formed in suboxic conditions from marine waters. The group 3 consist in spherulitic siderites with moderate substitution by Ca and Mg (average composition 80.16%FeCO3; 7.91%MgCO3; 11.34%CaCO3; 0.59%MnCO3) and δ18Ovpdb values of -5.96 to -7.61‰ and δ13Cvpdb of -5.15 to -10.41‰. The group 4 is represented by microcrystalline siderites, rich in magnesium (pistomesites, average composition 57.31%FeCO3; 31.40%MgCO3; 9.58%CaCO3; 1.71%MnCO3, δ13Cvpdb +1.43‰ and δ18Ovpdb -14.09‰). Siderites from group 3 and 4 formed from brackish porewaters and under suboxic conditions, in hybrid and siliciclastic rocks. The variation of elemental and isotopic siderites compositions are related to Paraíba do Sul dynamic, sea level chances, and climatic and tectonic changes.

A composição das águas aprisionadas nos poros dos sedimentos passa por sistemáticas mudanças durante o soterramento inicial, profundamente relacionadas à diagênese da matéria orgânica e à ação de específicos grupos de bactérias. Isso leva a uma sucessão de processos da decomposição da matéria orgânica por meio da oxidação, redução do nitrato, Mn, Fe e sulfato, e fermentação metanogênica em diferentes ambientes geoquímicos. Os principais produtos dessas reações são carbonatos, sulfetos e fosfatos diagenéticos. As composições elementares e isotópicas da siderita eodiagenética (FeCO3) podem ser usadas para identificar a composição original das águas contidas nos poros, como também para discriminar ambientes marinhos e não marinhos. O objetivo desse estudo foi identificar a composição precoce das águas contidas nos poros e suas implicações para os ambientes deposicionais do Complexo Deltaico do Rio Paraíba do Sul (RJ) com base nas composições elementares e isotópicas, hábitos e relações paragenéticas das sideritas dos testemunhos do poço UFRJ-2-MU-1-RJ. As rochas estudadas foram separadas composicionalmente em siliciclásticas, híbridas e carbonáticas, com base na proporção relativa do total de constituintes carbonáticos intrabaciais contemporâneos (TCIc), total de constituintes não-carbonáticos extrabaciais não-contemporâneos (TNCEnc) e o total de constituintes não-carbonáticos intrabaciais contemporâneos (TNCIc). As rochas siliciclásticas sofreram processos pedogenéticos que atuaram logo após a deposição, incluindo: iluviação de argilas, bioturbação por plantas, dissolução de feldspatos e precipitação de óxidos/hidróxidos de ferro. Os principais produtos diagenéticos são sideritas e piritas em diversos hábitos. Outros produtos diagenéticos incluem caulinita, esmectita, pseudomatriz carbonática e argilosa, crescimentos de quartzo, mineral de titânio diagenético, jarosita e óxidos/hidróxidos de ferro. Quatro grupos de sideritas foram reconhecidos. As sideritas esferulíticas a macrocristalinas do grupo 1 são quase puras (94.69%FeCO3; 1.19%MgCO3; 2.27%CaCO3; 1.85%MnCO3). Foram precipitadas por águas meteóricas em condições subóxicas, em rochas siliciclásticas continentais (δ18O de -10.28 a -5.57 ‰ e δ13C de -12.68 a -4.33‰.). As sideritas romboédricas do grupo 2, ocorrentes em packstones e wackestones, são zonadas e apresentam grande substituição por Ca e Mg (média de 78.51%FeCO3; 4.22%MgCO3; 15.72%CaCO3; 1.56%MnCO3 no centro e 74.06%FeCO3; 9.19%MgCO3; 15.63%CaCO3; 1.12%MnCO3 nas bordas), além de valores relativamente positivos de δ13Cvpdb (+0.17‰) e δ18Ovpdb (-1.96‰). Esses dados sugerem que as sideritas formaram-se em condições subóxicas e a partir de águas marinhas. O grupo 3 consiste em sideritas esferulíticas com moderada substituição por Ca e Mg (composição média 80.16%FeCO3; 7.91%MgCO3; 11.34%CaCO3; 0.59%MnCO3) e valores de δ18Ovpdb variando de -5.96 a -7.61‰ e δ13Cvpdb variando de -5.15 a -10.41‰. O grupo 4 é representado por sideritas microcristalinas, ricas em magnésio (pistomesitas média 57.31%FeCO3; 31.40%MgCO3; 9.58%CaCO3; 1.71%MnCO3, δ13Cvpdb +1.43‰ e δ18Ovpdb -14.09‰). As sideritas do grupo 3 e 4 formaram-se de águas salobras e em condições subóxicas, em rochas híbridas e em siliciclásticas. As variações nas composições elementares e isotópicas das sideritas estão relacionadas a dinâmica do Rio Paraíba do Sul, variações no nível do mar, mudanças climáticas e tectônicas. / The composition of porewaters in the sediments undergo to systematic changes during the initial burial, deeply related to organic matter diagenesis and to action of specific bacteria groups. This leads to a succession of decomposition processes of organic matter by oxidation, reduction of nitrate, Mn, Fe and sulphate and methanogenic fermentation in different geochemical environments. The main diagenetics products of these reactions are carbonates, sulphides and phosphates. The elemental and isotopic compositions of eodiagenetic siderite (FeCO3) can be used to identify the original porewaters composition, as well as to discriminate marine and non-marine environments. The aim of this study was to identify the early porewaters composition and their implications to depositional environments of Deltaic Complex of Paraíba do Sul (RJ), based in elementary and isotopic compositions, habits and siderites paragenetic relationships of cores from UFRJ-2-MU-1-RJ. The rocks studied were compositionally separated in siliciclastics, hybrids and carbonatics, based on the relative proportion of total carbonate intrabasinal coeval constituents (TCIc), total non-carbonate extrabasinal non-coeval constituents (TNCEnc) and total non-carbonate intrabasinal coeval constituents (TNCIc). The siliciclastic rocks underwent pedogenetic processes that acted after the deposition, including clay illuviation, plant bioturbation, and feldspar dissolution and iron oxides/hydroxides precipitation. The main diagenetic products are siderites and pyrites in several habits. Other diagenetic products include kaolinite, smectite, carbonate and argillaceous pseudomatrix, quartz overgrowths, diagenetic titatium mineral, jarosite and iron oxides/hydroxides. Four siderites groups were recognized. The spherulitic to macrocrystalline siderites from group 1 are almost pures (94.69%FeCO3; 1.19%MgCO3; 2.27%CaCO3; 1.85%MnCO3). They were precipitated from meteoric porewaters under suboxic conditions, in continental siliciclastic rocks (δ18O of -10.28 to -5.57 ‰ and δ13C of -12.68 to -4.33‰.). The rhombohedral siderites from group 2, occurring in packstones and wackestones, are zoned and presented wide substitution by Ca and Mg (average composition 78.51%FeCO3; 4.22%MgCO3; 15.72%CaCO3; 1.56%MnCO3 in the cores and 74.06%FeCO3; 9.19%MgCO3; 15.63%CaCO3; 1.12%MnCO3 in the edges), and relatively positive values of δ13Cvpdb (+0.17‰) and δ18Ovpdb (-1.96‰). These data suggest siderites were formed in suboxic conditions from marine waters. The group 3 consist in spherulitic siderites with moderate substitution by Ca and Mg (average composition 80.16%FeCO3; 7.91%MgCO3; 11.34%CaCO3; 0.59%MnCO3) and δ18Ovpdb values of -5.96 to -7.61‰ and δ13Cvpdb of -5.15 to -10.41‰. The group 4 is represented by microcrystalline siderites, rich in magnesium (pistomesites, average composition 57.31%FeCO3; 31.40%MgCO3; 9.58%CaCO3; 1.71%MnCO3, δ13Cvpdb +1.43‰ and δ18Ovpdb -14.09‰). Siderites from group 3 and 4 formed from brackish porewaters and under suboxic conditions, in hybrid and siliciclastic rocks. The variation of elemental and isotopic siderites compositions are related to Paraíba do Sul dynamic, sea level chances, and climatic and tectonic changes.

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.

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.

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.