O derrame estudado é o sexto da sequência basáltica do Alto Uruguai, no norte do Rio Grande do Sul. Este derrame faz parte da Fm Serra Geral que é a parte brasileira do grande evento geológico: a formação da Província Magmática Paraná-Etendeka. Este derrame tem a seguinte estruturação interna: - nível basal contendo vesículas; nível intermediário com 10 a 25m de espessura, com fraturamento irregular e contendo no topo um nível macrovesicular interno, onde ocorrem os geodos (com diâmetros de milímetros a metros). Estes geodos são preenchidos principalmente por minerais de sílica como ametista, ágata e calcedônia, mas podem conter também calcita e zeolitas associadas; - nível superior, com 2 a 4m de espessura de basalto maciço; e – nível vesicular de topo, com 1 a 2 m de espessura, contendo vesículas (milimétricas a centimétricas) preenchidas por zeolitas, calcita, quartzo e argilominerais. Oito amostras destas rochas foram estudadas através de difratometria de raios X, petrografia, microscopia eletrônca e geoquímica de rocha total, com o objetivo de entender a gênese dos argilominerais presentes nestas rochas. A esmectita é o argilomineral presente em todas as rochas, principalmente ocupando a mesóstase. A celadonita ocorre somente no contato com os geodos e as vesículas. A esmectita é bem cristalizada, tem seu crescimento perpendicular Às faces dos cristais primários e não ocorre nas zonas de alteração. As vesículas contêm diferentes gerações de argilominerais, com a esmectita sendo formada inicialmente, seguida da celadonita. A presença de esmectita como inclusão em apatita, seu aspecto de crescimento, associado à presença de celadonita somente nas zonas de maior alteração, sugerem que a esmectita pode ter a sua origem durante os processos tardi-magmáticos e a celadonita resulta de processos de alteração hidrotermal destas rochas. / The basalt flow deposit studied is the 6th of a basaltic sequence of the Alto Uruguai region in the Rio Grande do Sul state. This deposit is situated in the Serra Geral formation which is the Brazilian part of a big geological event: the formation of the Paraná-Etendeka magmatic province. This flow have the internal structures as: -a basal level that contains vesicles; - a medium level from 10 to 25m, irregularly fracturated that contains at the top an internal macrovesicular level where we can find geodes (from few millimeters to few meters diameter). These geodes are principally filled with silica minerals as amethyst, agate and chalcedony, but can also have associated minerals as calcite and zeolites; - the superior level, from 2 to 4 m thick, of massive basalt; - and a vesicular level on the top, 1 to 2m thick, where vesicles (from millimeter to centimeter diameter) are filled with zeolites, calcite, quartz and clays. Eight rock samples were used for this study, by X-ray diffraction, petrography, electron microscopy and whole rock chemistry, with the aim to understand how the clays present in a basal flow could have formed. Smectite is the clay mineral that occurs in all samples, mainly in the mesostasis. Celadonite occurs only in the contact of the geodes and vesicles. Smectite is well crystallized, growing perpendicular to the phenocrystals surfaces and doesn’t grow in the alteration zones. Vesicles contain different generations of clay minerals with a first one of smectite and a second of celadonite. The presence of smectites as inclusion in apatite, its growing aspects, along with the presence of celadonite only in the alteration zones suggest that smectites could be formed during the tardi-magmatic processes and celadonite represents the hydrothermal alteration product of this rock.

As rochas vulcânicas da Formação Serra Geral tem importante papel como fonte fornecedora de agregados para a industria da construção civil, em particular da pavimentação rodoviária, no Estado do Rio Grande do Sul. Considerando-se o parco conhecimento das características tecnológicas dessas rochas, esse trabalho teve por meta avaliar três dessas características (durabilidade, abrasividade e dureza), tidas como importantes na caracterização desses materiais sob o ponto de vista da industrialização dessa matéria prima. Como objetivos decorrentes, buscou-se definir os principais ensaios a serem utilizados na determinação das três características escolhidas, levando em conta aspectos de execução e aplicabilidade desses. São apresentados e discutidos os resultados das análises e ensaios realizados, escolhidos em função dos aspectos petrológicos das rochas estudadas e da facilidade, rapidez e adequabilidade do emprego dessas análises e ensaios para a caracterização. Eles compreendem a análise petrográfica, difração de raios-X, absorção de água, absorção de azul de metileno, perda ao fogo, sanidade, degradação Washington, teor de sílica, índice de resistência à carga pontual, abrasividade CERCHAR e dureza CERCHAR. Na avaliação da durabilidade pelo ensaio de sanidade não se verificou correlação entre esse e os de absorção de água e perda ao fogo. Já os ensaios de absorção de azul de metileno (com o correspondente cálculo do fator de minerais secundários) e resistência à carga pontual mostraram ser sensíveis às perdas do ensaio de sanidade. Ainda, da análise crítica feita sobre o ensaio de sanidade ficou perceptível que o mesmo não é o mais adequado para caracterizar a durabilidade, considerando, principalmente, as condições climáticas a que ficam expostos os materiais durante seu uso nas obras, sendo sugerido o ensaio de ciclagem artificial (água – estufa), complementado com o de degradação Washington, como os ensaios ideais para atender a esse propósito. A abrasividade e dureza, conforme determinadas nesse trabalho, são introduzidas como novidades. Pela caracterização das amostras selecionadas buscou-se introduzir essas duas características tecnológicas, consideradas relevantes quando se estudam questões como o desmonte de rochas, desgaste e eficiência de equipamentos mecânicos utilizados na produção de agregados, por exemplo. Os resultados mostraram que há uma variabilidade significativa tanto no ensaio de abrasividade como no de dureza entre os diferentes tipos litológicos que constituem as rochas vulcânicas da Formação Serra Geral. / The volcanic rocks of Serra Geral Formation have an important role as supply source of aggregates to the civil construction industry, in particular on road pavementation of Rio Grande do Sul State. Considering the little knowledge of the technological characteristics of these rocks, this work sets out to evaluate three of their characteristics (durability, abrasiveness and hardness) as they are important from the point of view of industrialization of these raw materials. With this object, to define the main tests used to determine the three chosen characteristics, and to consider the main aspects of execution and applicability of the tests. It shows the results of the analysis and tests done, chosen in accordance with the petrological aspects of the rocks studied, beyond the ease, quickness e feasibility of the use of these analyses and tests on the characterization. They comprise petrographic analyses, X-rays diffraction, water absorption, methilene blue absorption, loss on ignition, soundness, Washington degradation test, proportion of silica, point load test and CERCHAR abrasiveness and hardness. On evaluation of durability with the soundness test one did not verify correlation between this test and water absortion and loss on ignition. The methilene blue absorption (and the correspondent Secondary Mineral Rating) and point load test showed sensitive to the loss of soundness. On a critical analysis of the soundness test it was perceptible that it is not the most appropriate essay to characterize the durability, chiefly because of the climate conditions which the material remained exposed during their use, it is suggested that the artificial cycling (wetting and drying) complemented with the Washington degradation test is the ideal tests to determine this purpose. The CERCHAR abrasiveness and hardness tests, as determined in this work, are introduced as a novelty. In the selected samples one attempted to introduce two technological characteristics, considered important when one studies aspects like rock dismount, the wear and efficiency of mechanical equipments used on aggregates production, for example. The results showed that there is a definite variability both at the abrasiveness and hardness tests among the different lithological types that constitute the volcanic rocks of Serra Geral Formation.

A Mina Novo São João está localizada em Santana do Livramento, nas proximidades da fronteira sudoeste do Rio Grande do Sul com Uruguai, inserida no contexto da Província de Basaltos de Platô Continental do Paraná. Nesta região são extraídos comercialmente geodos de ágata e ametista, apesar de também ocorrerem variedades de quartzo incolor, leitoso e cornalina. Este estudo registra os resultados do mapeamento geológico da região da Mina Novo São João e da caracterização das inclusões minerais nos cristais de ametista. Os geodos estão alojados em níveis rasos de rochas basálticas, as quais apresentam estruturas de fluxo magmático e fraturas. A rocha encaixante é afanítica, constituída por plagioclásio e clinopiroxênio, associados com quantidades variáveis de ilmenita, magnetita, apatita, quartzo e argilominerais. Associado com os basaltos da Formação Serra Geral ocorrem rochas da Formação Botucatu. O contato abrupto e as estruturas preservadas nestas unidades estratigráficas, tais como estrias de fluxo, moldes de basalto e rochas tipo peperito, sugerem que os derrames basálticos ocorreram num paleo-ambiente desértico ativo. O modo de ocorrência, o tamanho e a forma dos geodos são condicionados por sítios de dilatância relacionados com o fluxo das lavas basálticas. Estes espaços abertos possibilitaram a percolação de fluidos mineralizantes e a precipitação de minerais de sílica resultando na formação de geodos com preenchimento variável. Os cristais de ametista nos geodos contêm inclusões de goethita, halita, silvita e pirita. Além disto, inclusões de fluorita também ocorrem na gema estudada, as quais foram descritas, pela primeira vez, em cristais de ametista do sul do Brasil. A presença de cloretos e fluoretos sugere que as soluções mineralizantes estão relacionadas com fluidos geotermais similares àqueles encontrados em águas subterrâneas retiradas de aqüíferos da Bacia do Paraná. O modo de ocorrência e as associações minerais dos geodos combinados com as estruturas de dilatância das rochas encaixantes sugerem que a formação dos geodos está relacionada com processos epigenéticos de infiltração de águas subterrâneas aquecidas (fluidos geotermais). O conjunto de dados sugere que as seguintes feições podem ser utilizadas como guias prospectivos locais para a localização de áreas-alvo propícias a alojar geodos: (i) rochas com estruturas de dilatância abertas, tais como foliação magmática, fraturas e pods; (ii) ocorrência de fontes de águas minerais termais no contexto da Província de Basaltos de Platô Continental; (iii) presença de quartzo-arenito silicificado, pois este litotipo também teria sido afetado pelo evento que depositou sílica nos geodos. A integração dos dados obtidos mostra que o contexto geológico da área estudada é propício para alojar vários depósitos de geodos, os quais merecem ser pesquisado em trabalhos futuros, a fim de obter uma avaliação do potencial econômico para gemas da fronteira sudoeste do RS. / The Novo São João Mine, located within the boundaries of the city of Santana do Livramento, near the border of Brazil and Uruguay, in the Paraná Basalt Continental Flood Province context, produces agate and amethyst geodes. However, in this mine also some occur varieties of cornaline, colourless and milky quartz. This study presents the data obtained during the geologic mapping of the Novo São João Mine as well as the mineral inclusions identified in the amethyst crystals. The geodes occur in shallow levels of the basaltic rocks (Serra Geral Formation) with magmatic flow structures and fractures. The host-rock is constituted by plagioclase and clinopyroxene, which are associated with variable proportions of ilmenite, apatite, quartz and clayminerals. The rocks of Serra Geral Formation are predominant in the mine geologic setting, although the Botucatu Formation also outcrops in this region. The abrupt contact combined with some relicts structures which are preserved in these stratigraphic units (e.g., flow striation, basalt molds and rocks resembling to peperites) suggest that the extrusion of basaltic lavas the desertic environment ative. The occurrence mode, the size and the shape of geodes are conditioned by open spaces related to the basaltic lavas flow. These dilatation spaces allowed the percolation of the mineralizing fluids and the precipitation of silica minerals, which resulted in the geodes formation with variable filling. The amethyst crystals contain inclusions of goethite, halite, sylvite, fluorite and pyrite. This is the first register of fluorite inclusions in amethyst of the southernmost Brazil. The occurrence of chlorides and fluorides in the studied amethyst suggest that mineralizing solutions are related to geothermal fluids similar to those of the subterranean waters of aquifers in the Paraná Basalt Continental Flood Province context. The occurrence mode and mineral assemblage of the geodes combined dilatation structures of the host-rocks suggest that the geodes formation is related to epigenetic process of the infiltration of hot subterranean water (geothermal fluids). The data obtained in this study suggest the following guides to prospect target-areas to host geodes: (i) rocks with dilatation structures such as magmatic foliation, fractures and pods and (ii) springs of thermal waters in the Paraná Basalt Continental Flood Province context. The data integration suggest that the geologic setting of the studied area is adequate to host several geodes deposits around which future workers can build to evaluation the real economic potential of gems in this region.

O derrame estudado é o sexto da sequência basáltica do Alto Uruguai, no norte do Rio Grande do Sul. Este derrame faz parte da Fm Serra Geral que é a parte brasileira do grande evento geológico: a formação da Província Magmática Paraná-Etendeka. Este derrame tem a seguinte estruturação interna: - nível basal contendo vesículas; nível intermediário com 10 a 25m de espessura, com fraturamento irregular e contendo no topo um nível macrovesicular interno, onde ocorrem os geodos (com diâmetros de milímetros a metros). Estes geodos são preenchidos principalmente por minerais de sílica como ametista, ágata e calcedônia, mas podem conter também calcita e zeolitas associadas; - nível superior, com 2 a 4m de espessura de basalto maciço; e – nível vesicular de topo, com 1 a 2 m de espessura, contendo vesículas (milimétricas a centimétricas) preenchidas por zeolitas, calcita, quartzo e argilominerais. Oito amostras destas rochas foram estudadas através de difratometria de raios X, petrografia, microscopia eletrônca e geoquímica de rocha total, com o objetivo de entender a gênese dos argilominerais presentes nestas rochas. A esmectita é o argilomineral presente em todas as rochas, principalmente ocupando a mesóstase. A celadonita ocorre somente no contato com os geodos e as vesículas. A esmectita é bem cristalizada, tem seu crescimento perpendicular Às faces dos cristais primários e não ocorre nas zonas de alteração. As vesículas contêm diferentes gerações de argilominerais, com a esmectita sendo formada inicialmente, seguida da celadonita. A presença de esmectita como inclusão em apatita, seu aspecto de crescimento, associado à presença de celadonita somente nas zonas de maior alteração, sugerem que a esmectita pode ter a sua origem durante os processos tardi-magmáticos e a celadonita resulta de processos de alteração hidrotermal destas rochas. / The basalt flow deposit studied is the 6th of a basaltic sequence of the Alto Uruguai region in the Rio Grande do Sul state. This deposit is situated in the Serra Geral formation which is the Brazilian part of a big geological event: the formation of the Paraná-Etendeka magmatic province. This flow have the internal structures as: -a basal level that contains vesicles; - a medium level from 10 to 25m, irregularly fracturated that contains at the top an internal macrovesicular level where we can find geodes (from few millimeters to few meters diameter). These geodes are principally filled with silica minerals as amethyst, agate and chalcedony, but can also have associated minerals as calcite and zeolites; - the superior level, from 2 to 4 m thick, of massive basalt; - and a vesicular level on the top, 1 to 2m thick, where vesicles (from millimeter to centimeter diameter) are filled with zeolites, calcite, quartz and clays. Eight rock samples were used for this study, by X-ray diffraction, petrography, electron microscopy and whole rock chemistry, with the aim to understand how the clays present in a basal flow could have formed. Smectite is the clay mineral that occurs in all samples, mainly in the mesostasis. Celadonite occurs only in the contact of the geodes and vesicles. Smectite is well crystallized, growing perpendicular to the phenocrystals surfaces and doesn’t grow in the alteration zones. Vesicles contain different generations of clay minerals with a first one of smectite and a second of celadonite. The presence of smectites as inclusion in apatite, its growing aspects, along with the presence of celadonite only in the alteration zones suggest that smectites could be formed during the tardi-magmatic processes and celadonite represents the hydrothermal alteration product of this rock.

Esta dissertação apresenta a caracterização geológico-geotécnica de diferentes litotipos basálticos, abrangendo basaltos densos, basaltos vesículo-amigdaloidais e brecha basáltica. Estes materiais são oriundos de quatro derrames basálticos pertencentes à Formação Serra Geral, região da barragem de Itaipu. Para a caracterização foram realizados ensaios rotineiros de densidade aparente, porosidade aparente, absorção-dágua, compressão pontual e alterabilidade (ciclagem acelerada em laboratório). Incrementou-se neste trabalho a aplicação da velocidade de absorção-dágua como apoio para ensaios de ciclagem, além do uso de análises de pH e de condutividade elétrica para avaliação do grau de alteração. O ensaio de velocidade de absorção-d\'água permitiu a verificação dos tempos necessários para a saturação e a secagem de cada litotipo, mostrando-se importante para a adequação dos ciclos de alteração em laboratório. As análises pHmétricas e de condutividade elétrica apresentaram-se eficientes para a avaliação da alteração, principalmente quando as classificações tátil-visuais e a resistência não refletiram com precisão o grau de alteração da rocha. / This study presents the geological-geotechnical characterization of different basaltics lithotypes (dense basalt, vesicular-amygdaloidal basalt and basaltic breccias). These rock materials were selected from four basaltics flows from Serra Geral Formation (Itaipu Dam region). For this characterization were performed apparent density, apparent porosity, water absorption, point load strength and alterability (wet-dry cycling tests). Increased in this study the application of the water absorption rate as support for cycling tests, and the use of the pH and electrical conductivity tests for interpretation of the weathering degree. The water absorption rate allowed determining the adequate time for saturation and drying of each lithotype, and proved to be important for suitability of the cycling tests. Electrical and pH conductivity analysis were effective for the evaluation of the alteration degree especially when the tactile-visual classifications and the resistance did not reflect so precisely the rock alteration.

A Formação Teresina na borda leste da Bacia do Paraná inclui fácies terrígenas e carbonáticas, as quais se destacam pela diversidade e quantidade de produtos autigênicos. Isto inclui calcedônia pervasiva e cimentos e veios de quartzo e calcita.Os componentes de ocorrência mais restrita abrangem barita, celestita, analcima, dolomita, interestratificados de esmectita-ilita, saponita e betume sólido. Os veios de calcita e quartzo são predominantemente verticais. Porém, salienta-se a ocorrência de veios horizontais de calcita paralelos ao acamamento (veios beef). Análises petrográficas foram utilizadas para caracterização dos componentes autigênicos e de suas relações texturais. Análises de inclusões fluidas foram realizadas em calcita e quartzo autigênicos para estimar paleotemperaturas e caracterizar a composição dos paleofluidos aquosos e hidrocarbonetos identificados. A silicificação por calcedônia afeta principalmente as fácies de calcários e teria ocorrido durante a eodiagênese possivelmente influenciada por eventos hidrotermais permo-triássicos. As paragêneses minerais formadas por barita, dolomita e calcita blocosa em cavidade de dissolução em chert nodular brechado e calcita espática, barita, celestita e analcima em calcário recristalizado estão de acordo com possível origem hidrotermal. A reativação de falhas profundas pela propagação intraplaca dos esforços ligados à Orogenia La Ventana na borda sul do Gondwana e o impacto de Araguainha provocariam importantes alterações térmicas em ampla área da bacia e poderiam gerar zonas de hidrotermalismo durante o Permo-Triássico. Temperaturas de homogeneização de inclusões fluidas em calcita e quartzo indicam que a Formação Teresina e a Formação Corumbataí, unidade correlata à Formação Teresina no norte da área estudada, alcançaram temperaturas de no mínimo 200°C, possivelmente até 400°C. Geminação do tipo fragmentada (patch) em cristais de calcita de veios horizontais e verticais indicam deformação a temperaturas maiores que 200°C. Inclusões fluidas em calcita e quartzo das formações Teresina e Corumbataí registram paleofluidos aquosos de salinidade baixa (0-5% em peso equivalente de NaCl) a alta (20-25% em peso equivalente de NaCl). Inclusões fluidas aquosas de alta salinidade associadas a inclusões de hidrocarbonetos leves indicam a migração de paleofluidos de alta profundidade em zonas de fratura da Formação Corumbataí. Inclusões fluidas de salinidade baixa indicariam paleofluidos de origem meteórica. Paleotemperaturas maiores que 200°C na Formação Teresina são relativamente altas para serem alcançadas somente por soterramento na borda leste da Bacia do Paraná. O mesmo acontece para a ocorrência de interestratificados de esmectita-ilita, que requerem temperaturas entre 80 e 125°C. A ampla área de ocorrência e o registro destas paleotemperaturas em veio de calcita em dique básico permitem atribuí-las ao aquecimento pelo magmatismo Serra Geral durante o Eocretáceo. Fluidos com diferentes salinidades em áreas adjacentes indicam a falta de comunicação horizontal e restrição dos paleofluidos a caminhos verticais de migração. Assim, a migração seria principalmente vertical e ocorreria em compartimentos separados por falhas e zonas de fraturas verticais geradas ou reativadas durante os eventos tectônicos do Permo-Triássico e Cretáceo. Os veios beef estariam associados a compartimentos com sobrepressão na Formação Teresina, que permitiram a saída de águas de poro de alta salinidade, possivelmente combinada com a geração e expulsão de hidrocarbonetos durante o magmatismo Serra Geral. Fraturas verticais de direção NW a NNW e NE a NNE seriam os principais caminhos de migração dos fluidos aquosos de poros e de hidrocarbonetos, além de permitirem a entrada de água meteórica em zonas mais profundas. Essas fraturas estariam associadas principalmente à descontinuidades do embasamento reativadas, onde as falhas da Jacutinga (NE) e de Guapiara (NW) representariam as principais estruturas da área estudada. O betume sólido que preenche fraturas de direção NW na Formação Teresina corresponderia a hidrocarbonetos líquidos termicamente alterados (pirobetume) pelo magmatismo Serra Geral. A espessura reduzida das unidades sedimentares situadas entre a Formação Teresina e as rochas magmáticas da Formação Serra Geral no flanco norte do Arco de Ponta Grossa, nas áreas de Jacarezinho-Joaquim Távora (PR) e de Taguaí-Fartura (SP), propiciaria efeito térmico mais intenso da capa de basalto sobre a Formação Teresina. / The Permian Teresina Formation in the eastern flank of the Paraná Basin stands out due to the diversity and high content of autigenic products. These products include pervasive calcedony and cements and veins of quartz and calcite, associated with other autigenic minerals that comprise barite, celestite, analcime, dolomite, illite-smectite interstratification and saponite. The Teresina Formation also stands for the occurrence of several horizontal parallel-bedding calcite veins (beef veins), besides solid bitumen and light hydrocarbons. Petrographic analysis under optical microscope and scan electron microscope coupled with an EDS attachment were used to recognize autigenic minerals and their textural relationships. Fluid inclusions analysis were performed in the main autigenic minerals (calcite and quartz) to estimate paleotemperatures and to acquire the composition of aqueous paleofluids and hydrocarbons. The intense silicification of the limestones of the Teresina Formation would have happened during eodiagenesis, possibly associated with hydrothermal events. The reactivation of deep faults due to, the propagation of intraplate stress from the La Ventana Orogeny in the southern border of Gondwana and the Araguainha impact event would have caused important thermal alterations in a wide area of the basin, promoting hidrothermal activity during the Permo-Triassic. Barite, dolomite and blocky calcite paragenesis in dissolution cavities from brecciated nodular chert and spar calcite, barite, celestite and high temperature analcime paragenesis in recrystallized limestone are in agreement with a possible hydrothermal origin. Homogenization temperatures of fluid inclusions from calcite and quartz show that the Teresina Formation and the Corumbataí Formation, which is correlated to the Teresina Formation in the northern portion of the studied area, reached temperatures of at least 200°C, possibly until 400°C. Patch twins in calcite veins also indicate deformation under temperatures above 200°C. The Teresina and Corumbataí formations record inclusions in calcite and quartz with low (0-5 wt.%NaCl eq.) to high (20-25 wt.%NaCl eq.) salinity aqueous paleofluids. The high salinity aqueous inclusions associated with light hydrocarbons inclusions indicate migration of deep buried paleofluids in fractures zones within the Corumbataí Formation. The low salinity aqueous fluids suggest the input of meteoric water to deep zones. Paleotemperatures higher than 200°C in the Teresina Formation are relatively high to be reached by burial in the eastern border of the Paraná· Basin. The same is interpreted through the occurrence of cements made by illite-smectite interstratification, which requires temperatures between 80 and 125°C. These paleotemperatures are attributed to the heating due to the Serra Geral magmatism during the Early Cretaceous. Fluids with different salinities in neighbor areas show the lack of horizontal fluid flux communication. Thus, fluid migration would be mainly vertical and restricted to compartments separated by faults or vertical fracture zones generated or reactivated by tectonic events during Permo-Triassic and Cretaceous. The beef veins indicate the development of overpressured compartments in the Teresina Formation, which allowed the output of buried high salinity pore waters, combined with hydrocarbon generation and expulsion during the Early Cretaceous Serra Geral heating event. Vertical NW to NNW and NE to NNE fractures would be the main pathways for the migration of buried pore waters and hydrocarbons, besides the input of meteoric water. These fractures would be associated to the reactivation of basement discontinuities. The Jacutinga (NE) and Guapiara (NW) faults and associated fractures would represent the main pathways for fluid migration in the studied area. The solid bitumen filling NW fractures in the Teresina Formation would correspond to thermally altered liquid hydrocarbons (pyrobitumen). The reduced thickness of the stratigraphical units between the Teresina and Serra Geral formations in the northern flank of the Ponta Grossa Arch, which includes the Jacarezinho- Joaquim Távora (PR) and Taguaí-Fartura (SP) areas, improved the thermal effect of the basalt cap on the underlying Permian units, allowing a high temperature regional thermal background.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-graduação em Sociologia Política, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T08:14:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275245.pdf: 6362801 bytes, checksum: 53913b3a40527b4cec00e0702c1af56b (MD5) / Nesta dissertação são avaliados os principais impactos socioambientais das práticas de reflorestamento com espécies exóticas na região das Encostas da Serra Geral em Santa Catarina. O texto oferece subsídios adicionais para a compreensão das ambivalências do comportamento dos diversos atores envolvidos nessas práticas, mobilizando o potencial heurístico contido no enfoque de desenvolvimento territorial sustentável. Em outras palavras, trata-se de um exercício (exploratório) de prospectiva territorial, entendida como um instrumento ainda pouco utilizado de tomadas de decisão em sistemas de gestão integrada e participativa de recursos naturais de uso comum. Na região em pauta foram identificadas duas tendências contrastantes: por um lado, um território dinâmico, onde se destaca a cadeia produtiva do reflorestamento com espécies exóticas gerando impactos preocupantes do ponto de vista socioambiental; por outro, um território com um expressivo potencial para vir a se constituir num embrião de desenvolvimento territorial sustentável, através da criação de sistemas produtivos locais integrados com perfil agroecológico. A metodologia utilizada baseou-se no chamado modelo de Oakerson, que tem norteado as investigações contemporâneas sobre modos de apropriação e sistemas de gestão de recursos de uso comum. Por meio da pesquisa de campo foi possível comprovar a magnitude dos impactos socioambientais destrutivos gerados pelas práticas de reflorestamento nos últimos anos, bem como o peso de um conjunto de fatores no agravamento dessas dinâmicas: entre outros, (i) a persistência de uma representação essencialmente utilitarista das complexas inter-relações sociedade-natureza; (ii) a carência de espaços adequados de coordenação das ações coletivas e de mediação de conflitos de interesse envolvendo múltiplos atores sociais; e (iii) a omissão do Estado no que diz respeito ao cumprimento eficaz do seu papel de fiscalizador das condições de acesso e uso de recursos comuns e de articulador de políticas públicas voltadas para as reais necessidades dos agricultores familiares que praticam o reflorestamento em suas propriedades. As evidências sugerem que o nível de degradação socioambiental constatado nessa região, fortemente induzido pela expansão descontrolada do atual sistema de reflorestamento com espécies exóticas, poderá comprometer seriamente a viabilidade de dinâmicas territoriais de desenvolvimento nos próximos tempos. Ao mesmo tempo, a pesquisa confirma a existência de espaços de manobra favoráveis à criação de políticas, programas e projetos de gestão ecológica e socialmente sustentável de recursos florestais nos próximos tempos, no âmbito de um sistema alternativo mas ainda embrionário de governança territorial. / This dissertation evaluates the main social-environmental impacts of reforestation practices with exotic species within the Encostas da Serra Geral of Santa Catarina. The text provides additional subsidies for understanding the behaviour ambivalences of the various actors involved in such practices, mobilizing the heuristic potential contained in the sustainable territorial development approach. In other words, it is about an exercise (exploratory) of a territorial prospective, understood as a decision making instrument still not commonly used in integrated and participatory management systems of natural resources of common use. Within the region in guideline, two contrasting trends were identified: in one side, a dynamic territory, where it detaches the production chain of reforestation with exotic species generating concerning impacts from a social-environmental standpoint; and in the other, a territory with a significant potential to constitute itself into a sustainable territorial development embryo, through the creation of integrated local productive systems with an agro-ecological profile. The methodology used was based upon the so called model of Oakerson, which has guided the contemporaries investigations on ways of appropriations and common use management of resources systems. Through field research it was possible to prove the magnitude of the destructive social-environmental impacts generated by the practices of reforestation in the recent years, as well as the heaviness of a set of factors in the aggravation of these dynamics: among others, (i) the persistence of an essentially utilitarian representation of the complex interrelationships between society and nature, (ii) lack of adequate environments for the coordination of collective actions and mediation of conflicts of interest involving multiple social actors; and (iii) the omission of the State in regard to the effective fulfillment of its #watchdog# role on the conditions of access and use of common resources and as articulator of public policies for the real needs of family farmers who practice forestry on their properties. The evidence suggests that the level of social-environmental degradation found within this region, strongly induced by the uncontrolled expansion of the current system of reforestation with exotic species, may jeopardize the viability of the territorial dynamics of development in the near future. At the same time, the research confirms the existence of leeways in favor to establishing policies, programs and management of environmentally and socially sustainable forest resources in the near future, as part of an alternative - but still embryonic - territorial governance.

A Formação Teresina na borda leste da Bacia do Paraná inclui fácies terrígenas e carbonáticas, as quais se destacam pela diversidade e quantidade de produtos autigênicos. Isto inclui calcedônia pervasiva e cimentos e veios de quartzo e calcita.Os componentes de ocorrência mais restrita abrangem barita, celestita, analcima, dolomita, interestratificados de esmectita-ilita, saponita e betume sólido. Os veios de calcita e quartzo são predominantemente verticais. Porém, salienta-se a ocorrência de veios horizontais de calcita paralelos ao acamamento (veios beef). Análises petrográficas foram utilizadas para caracterização dos componentes autigênicos e de suas relações texturais. Análises de inclusões fluidas foram realizadas em calcita e quartzo autigênicos para estimar paleotemperaturas e caracterizar a composição dos paleofluidos aquosos e hidrocarbonetos identificados. A silicificação por calcedônia afeta principalmente as fácies de calcários e teria ocorrido durante a eodiagênese possivelmente influenciada por eventos hidrotermais permo-triássicos. As paragêneses minerais formadas por barita, dolomita e calcita blocosa em cavidade de dissolução em chert nodular brechado e calcita espática, barita, celestita e analcima em calcário recristalizado estão de acordo com possível origem hidrotermal. A reativação de falhas profundas pela propagação intraplaca dos esforços ligados à Orogenia La Ventana na borda sul do Gondwana e o impacto de Araguainha provocariam importantes alterações térmicas em ampla área da bacia e poderiam gerar zonas de hidrotermalismo durante o Permo-Triássico. Temperaturas de homogeneização de inclusões fluidas em calcita e quartzo indicam que a Formação Teresina e a Formação Corumbataí, unidade correlata à Formação Teresina no norte da área estudada, alcançaram temperaturas de no mínimo 200°C, possivelmente até 400°C. Geminação do tipo fragmentada (patch) em cristais de calcita de veios horizontais e verticais indicam deformação a temperaturas maiores que 200°C. Inclusões fluidas em calcita e quartzo das formações Teresina e Corumbataí registram paleofluidos aquosos de salinidade baixa (0-5% em peso equivalente de NaCl) a alta (20-25% em peso equivalente de NaCl). Inclusões fluidas aquosas de alta salinidade associadas a inclusões de hidrocarbonetos leves indicam a migração de paleofluidos de alta profundidade em zonas de fratura da Formação Corumbataí. Inclusões fluidas de salinidade baixa indicariam paleofluidos de origem meteórica. Paleotemperaturas maiores que 200°C na Formação Teresina são relativamente altas para serem alcançadas somente por soterramento na borda leste da Bacia do Paraná. O mesmo acontece para a ocorrência de interestratificados de esmectita-ilita, que requerem temperaturas entre 80 e 125°C. A ampla área de ocorrência e o registro destas paleotemperaturas em veio de calcita em dique básico permitem atribuí-las ao aquecimento pelo magmatismo Serra Geral durante o Eocretáceo. Fluidos com diferentes salinidades em áreas adjacentes indicam a falta de comunicação horizontal e restrição dos paleofluidos a caminhos verticais de migração. Assim, a migração seria principalmente vertical e ocorreria em compartimentos separados por falhas e zonas de fraturas verticais geradas ou reativadas durante os eventos tectônicos do Permo-Triássico e Cretáceo. Os veios beef estariam associados a compartimentos com sobrepressão na Formação Teresina, que permitiram a saída de águas de poro de alta salinidade, possivelmente combinada com a geração e expulsão de hidrocarbonetos durante o magmatismo Serra Geral. Fraturas verticais de direção NW a NNW e NE a NNE seriam os principais caminhos de migração dos fluidos aquosos de poros e de hidrocarbonetos, além de permitirem a entrada de água meteórica em zonas mais profundas. Essas fraturas estariam associadas principalmente à descontinuidades do embasamento reativadas, onde as falhas da Jacutinga (NE) e de Guapiara (NW) representariam as principais estruturas da área estudada. O betume sólido que preenche fraturas de direção NW na Formação Teresina corresponderia a hidrocarbonetos líquidos termicamente alterados (pirobetume) pelo magmatismo Serra Geral. A espessura reduzida das unidades sedimentares situadas entre a Formação Teresina e as rochas magmáticas da Formação Serra Geral no flanco norte do Arco de Ponta Grossa, nas áreas de Jacarezinho-Joaquim Távora (PR) e de Taguaí-Fartura (SP), propiciaria efeito térmico mais intenso da capa de basalto sobre a Formação Teresina. / The Permian Teresina Formation in the eastern flank of the Paraná Basin stands out due to the diversity and high content of autigenic products. These products include pervasive calcedony and cements and veins of quartz and calcite, associated with other autigenic minerals that comprise barite, celestite, analcime, dolomite, illite-smectite interstratification and saponite. The Teresina Formation also stands for the occurrence of several horizontal parallel-bedding calcite veins (beef veins), besides solid bitumen and light hydrocarbons. Petrographic analysis under optical microscope and scan electron microscope coupled with an EDS attachment were used to recognize autigenic minerals and their textural relationships. Fluid inclusions analysis were performed in the main autigenic minerals (calcite and quartz) to estimate paleotemperatures and to acquire the composition of aqueous paleofluids and hydrocarbons. The intense silicification of the limestones of the Teresina Formation would have happened during eodiagenesis, possibly associated with hydrothermal events. The reactivation of deep faults due to, the propagation of intraplate stress from the La Ventana Orogeny in the southern border of Gondwana and the Araguainha impact event would have caused important thermal alterations in a wide area of the basin, promoting hidrothermal activity during the Permo-Triassic. Barite, dolomite and blocky calcite paragenesis in dissolution cavities from brecciated nodular chert and spar calcite, barite, celestite and high temperature analcime paragenesis in recrystallized limestone are in agreement with a possible hydrothermal origin. Homogenization temperatures of fluid inclusions from calcite and quartz show that the Teresina Formation and the Corumbataí Formation, which is correlated to the Teresina Formation in the northern portion of the studied area, reached temperatures of at least 200°C, possibly until 400°C. Patch twins in calcite veins also indicate deformation under temperatures above 200°C. The Teresina and Corumbataí formations record inclusions in calcite and quartz with low (0-5 wt.%NaCl eq.) to high (20-25 wt.%NaCl eq.) salinity aqueous paleofluids. The high salinity aqueous inclusions associated with light hydrocarbons inclusions indicate migration of deep buried paleofluids in fractures zones within the Corumbataí Formation. The low salinity aqueous fluids suggest the input of meteoric water to deep zones. Paleotemperatures higher than 200°C in the Teresina Formation are relatively high to be reached by burial in the eastern border of the Paraná· Basin. The same is interpreted through the occurrence of cements made by illite-smectite interstratification, which requires temperatures between 80 and 125°C. These paleotemperatures are attributed to the heating due to the Serra Geral magmatism during the Early Cretaceous. Fluids with different salinities in neighbor areas show the lack of horizontal fluid flux communication. Thus, fluid migration would be mainly vertical and restricted to compartments separated by faults or vertical fracture zones generated or reactivated by tectonic events during Permo-Triassic and Cretaceous. The beef veins indicate the development of overpressured compartments in the Teresina Formation, which allowed the output of buried high salinity pore waters, combined with hydrocarbon generation and expulsion during the Early Cretaceous Serra Geral heating event. Vertical NW to NNW and NE to NNE fractures would be the main pathways for the migration of buried pore waters and hydrocarbons, besides the input of meteoric water. These fractures would be associated to the reactivation of basement discontinuities. The Jacutinga (NE) and Guapiara (NW) faults and associated fractures would represent the main pathways for fluid migration in the studied area. The solid bitumen filling NW fractures in the Teresina Formation would correspond to thermally altered liquid hydrocarbons (pyrobitumen). The reduced thickness of the stratigraphical units between the Teresina and Serra Geral formations in the northern flank of the Ponta Grossa Arch, which includes the Jacarezinho- Joaquim Távora (PR) and Taguaí-Fartura (SP) areas, improved the thermal effect of the basalt cap on the underlying Permian units, allowing a high temperature regional thermal background.

Esta dissertação apresenta a caracterização geológico-geotécnica de diferentes litotipos basálticos, abrangendo basaltos densos, basaltos vesículo-amigdaloidais e brecha basáltica. Estes materiais são oriundos de quatro derrames basálticos pertencentes à Formação Serra Geral, região da barragem de Itaipu. Para a caracterização foram realizados ensaios rotineiros de densidade aparente, porosidade aparente, absorção-dágua, compressão pontual e alterabilidade (ciclagem acelerada em laboratório). Incrementou-se neste trabalho a aplicação da velocidade de absorção-dágua como apoio para ensaios de ciclagem, além do uso de análises de pH e de condutividade elétrica para avaliação do grau de alteração. O ensaio de velocidade de absorção-d\'água permitiu a verificação dos tempos necessários para a saturação e a secagem de cada litotipo, mostrando-se importante para a adequação dos ciclos de alteração em laboratório. As análises pHmétricas e de condutividade elétrica apresentaram-se eficientes para a avaliação da alteração, principalmente quando as classificações tátil-visuais e a resistência não refletiram com precisão o grau de alteração da rocha. / This study presents the geological-geotechnical characterization of different basaltics lithotypes (dense basalt, vesicular-amygdaloidal basalt and basaltic breccias). These rock materials were selected from four basaltics flows from Serra Geral Formation (Itaipu Dam region). For this characterization were performed apparent density, apparent porosity, water absorption, point load strength and alterability (wet-dry cycling tests). Increased in this study the application of the water absorption rate as support for cycling tests, and the use of the pH and electrical conductivity tests for interpretation of the weathering degree. The water absorption rate allowed determining the adequate time for saturation and drying of each lithotype, and proved to be important for suitability of the cycling tests. Electrical and pH conductivity analysis were effective for the evaluation of the alteration degree especially when the tactile-visual classifications and the resistance did not reflect so precisely the rock alteration.

Nos derrames basálticos da Formação Serra Geral são reconhecidas numerosas ocorrências de fraturas sub-horizontais de grande continuidade lateral. Tais fraturas, de até centenas de metros de extensão, foram consideradas estruturas típicas em derrames e constituem importantes descontinuidades na estabilidade de obras de engenharia e como rotas de percolação de fluídos. Descritas inicialmente no final da década de 60, as fraturas sub-horizontais em derrames basálticos foram intensamente estudadas até o início da década de 90, por ocasião da construção de grandes barragens sobre os derrames basálticos da Formação Serra Geral. No presente trabalho, a reunião das informações disponíveis sobre as fraturas sub-horizontais em basaltos permitiu estabelecer as relações entre suas formas de ocorrência e seus processos geradores, bem como a análise crítica dos modelos apresentados na literatura no que diz respeito a movimentações sobre fraturas sub-horizontais. As fraturas sub-horizontais possuem uma ampla variação de características, atribuída a diferentes processos genéticos e atuação de agentes secundários. Tais estruturas podem ocorrer como simples juntas sub-horizontais bastante contínuas, de abertura milimétrica, ou constituírem horizontes fraturados com espessura decimétrica a métrica (até 2 metros), apresentando fortes ondulações. Esses horizontes são caracterizados por fraturas pouco persistentes, que delimitam blocos tabulares com terminações em cunha e em forma de lentes. As fraturas sub-horizontais ocorrem em porções específicas dos derrames: abaixo da zona vesiculo-amigdaloidal do topo; em meio ao basalto maciço, normalmente no limite entre diferentes níveis de disjunções colunares; ou próximo à base do derrame. Os diferentes tipos de fraturas sub-horizontais foram classificados dentro do quadro de eventos sin-, tardi- e pós-magmáticos. As fraturas sub-horizontais sin-magmáticas correspondem a feições de fluxo formadas devido a esforços cisalhantes gerados pela diferença de velocidade de fluxo da lava. As fraturas sub-horizontais tardi-magmáticas correspondem a juntas de resfriamento geradas pelo avanço das frentes de resfriamento que se deslocam das periferias para o centro do derrame. As fraturas sub-horizontais pós-magmáticas correspondem a dois principais tipos de estruturas: juntas de alívio e fraturas de cisalhamento. Tais estruturas podem ser neoformadas, ocorrendo em qualquer porção do derrame, ou se desenvolverem sobre fraturas sub-horizontais preexistentes. Na literatura, as fraturas sub-horizontais foram denominadas como juntasfalhas, devido a variedade de estruturas que apresentavam correlações com feições primárias do derrame e sinais de movimentações como estrias de atrito e deslocamentos de diques e fraturas verticais. Os deslocamentos observados nas fraturas sub-horizontais podem estar associados ao processo de alívio de tensões laterais em taludes, pelo entalhamento de vales fluviais, bem como a movimentações decorrentes de esforços tectônicos regionais. Estrias de fricção ao longo de fraturas sub-horizontais preexistentes têm indicado que tais deslocamentos são compatíveis com movimentações transcorrentes na bacia. Fraturas no fundo dos vales apresentam um padrão conjugado com fraturas sub-horizontais podendo apresentar feições de cisalhamento. / In the basaltic lava flows of Serra Geral Formation, numerous occurrences of subhorizontal fractures of extensive continuity are recognized. Such fractures, of up to hundreds of meters long, were considered typical structures in lava flows and are relevant discontinuities in the stability of engineering works and as fluid percolation routes. Described initially in the late 60s, the subhorizontal fractures in basaltic lava flows were intensely studied until the early 90s, when large dams were built over the rocks of Serra Geral Formation. In this work, a reunion of available information on subhorizontal fractures in basalts allowed to establish the relations between the ways they take place and their genetic processes, as well as the critical analysis of the models presented in the literature with respect to movements on such subhorizontal fractures. Subhorizontal fractures have a wide variety of characteristics, due to different genetic processes and action of secondary agents. Such structures may occur as quite continuous simple subhorizontal joints, of millimetric opening, or fractured undulate horizons with decimetric to metric (up to 2 meters) thickness. Such horizons are characterized by low lateral continuity, limiting tabular blocks with wedge and lensshaped endings. The subhorizontal fractures occur in specific portions of the flows: below the upper crust zone; in the massive basalt, usually at the boundaries between different levels of columnar joints; or near the base of the flow. The different types of subhorizontal fractures were classified within the syn-, late- and post-magmatic events. The synmagmatic subhorizontal fractures correspond to features of flow formed due to shear stress generated by lava flow speed difference. The late magmatic subhorizontal fractures correspond to cooling joints generated by moving forward of those cooling fronts displacing from the peripheral areas to the middle of the flow. The postmagmatic subhorizontal fractures correspond to two different types of structures: release joints and shear fractures. Such structures may be neoformed, and occur in any portion of the flow, or being developed over the preexisting subhorizontal fractures. In the literature, the subhorizontal fractures were named as joint-faults, due to the variety of structures that presented correlations with the flow primary features and signs of movements such as friction striae and displacement of vertical dikes and fractures. The displacements observed in the subhorizontal fractures may be associated with the process of lateral stress release in slopes, by erosion in river valleys, as well as regional tectonic movements. Friction striae along preexisting subhorizontal fractures have shown that displacements are compatible with transcurrent movements in the basin. Fractures in the valley bottoms present a pattern of conjugate subhorizontal fractures and it may also present shear features.