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Significado metalogenético da mineralogia dos albititos da Jazida Cachoeira (Província uranífera de Lagoa Real)

Sônia Pinto Prates 25 August 2008 (has links)
Nenhuma / A Província Uranífera de Lagoa Real (PULR) constitui a melhor conhecida e a mais importante ocorrência de urânio atualmente no Brasil. Abrange uma área de 1200 Km2 e está localizada na região centro-sul do Estado da Bahia. Na PULR, são conhecidas 34 áreas mineralizadas em urânio, distribuídas aproximadamente ao longo de uma faixa orientada N-S com cerca de 30 km de comprimento por 5 km de largura. No extremo norte da região, situa-se a Jazida Cachoeira, única jazida de urânio em fase de produção no Brasil e na América Latina, atualmente sendo lavrada a céu aberto. A jazida apresenta uma extensão de 420 metros na direção noroeste e uma largura de aproximadamente 250 metros. Nessa jazida foram individualizados três corpos principais de minério. As amostras utilizadas neste estudo foram coletadas no corpo 3 da jazida. A mineralização uranífera na PULR está associada às rochas ricas em albita denominadas albititos que são rochas constituídas de plagioclásio, de composição albita a albita-oligoclásio, em porcentagem volumétrica estimada igual ou superior a 70%. Ocorrem ainda, como minerais essenciais: piroxênio, granada, anfibólio e biotita. Os minerais acessórios mais freqüentes são: titanita, apatita, zircão, allanita, magnetita e hematita. Carbonato e fluorita também podem ser observados. O objetivo do trabalho é o detalhamento da caracterização mineralógica e cristaloquímica dos albititos mineralizados e não mineralizados da Jazida Cachoeira, procurando-se pesquisar possíveis diferenças entre eles. Os principais minerais constituintes dos albititos desta jazida foram, portanto, estudados aplicando-se as seguintes técnicas: Difratometria de raios X, Espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho, Análise Térmica, Microssonda Eletrônica, além de microscopia óptica convencional. Além desses minerais, foram também estudados microclina (variedade amazonita), natroapofilita, wollastonita e minerais secundários de urânio observados na mesma Jazida (autunita e tyuyamunita). Durante a primeira etapa dos estudos foram realizadas as observações mesoscópicas e microscópicas das amostras. A seguir, foi efetuada a separação mineralógica dos minerais em função de suas características magnéticas e densimétricas, visando-se obter minerais limpos e puros. Esses foram, a seguir, preparados de acordo com a técnica a ser empregada. As técnicas analíticas utilizadas permitiram o entendimento da cristaloquímica dos minerais, obtendo-se resultados confiáveis a partir de pequenas quantidades de material (cerca de 10 mg). Além da identificação dos minerais e da determinação da sua composição, foram também obtidas informações sobre a presença de água nos minerais. A presença de wollastonita (CaSiO3) indica condições de formação sob elevadas pressões litostáticas, sem as quais haveria a liberação de CO2 para a atmosfera. A transformação do U6+ presente na uranila em U4+ incorporado na uraninita implica na oxidação do Fe2+ para Fe3+ que se incorpora na estrutura cristalina de vários minerais da paragênese da uraninita (granada, magnetita, aegirina-augita). Se estas transformações estiverem associadas a zonas de cisalhamento, essas poderão ser reativadas ao longo do tempo geológico. Isto revela que as rochas encaixantes das faixas mineralizadas da PULR são mais antigas que a mineralização e que as futuras prospecções de urânio devem se localizar nas faixas de cisalhamento. O trabalho permitiu a descrição de tyuyamunita pela primeira vez no âmbito da PULR. / The Lagoa Real uranium province is presently by far the most important and best known uranium occurrence in Brazil. With an area of 1,200 Km2 it is located in centralsouthern part of Bahia State. The 34 deposits or prospects are distributed within a N-S 30 x 5 Km area. The Cachoeira open pit mine is in the northern part of the province and is the sole uranium mine in production in Brazil and South America as well. The mine has an area of 420 x 250 m stretching in northwestern direction. Three main mineralized orebodies have been identified. The samples studied were all collected in the orebody #3. The uranium mineralization is hosted by albitites, a rock with over 70% of albite and/or oligoclase. Pyroxene, garnet, amphibole, and biotite are the other essential minerals. Titanite, apatite, zircon, allanite, magnetite, and hematite are the accessory minerals besides carbonate and fluorite. The mineralogical and crystallochemical features of the main albitites minerals were investigated, looking for possible differences and characteristics between uraniferous and barren rocks. The following analytical techniques were applied during the work: X ray diffraction, Infrared spectroscopy, thermal analysis, microprobe and also optical microscopy. Besides albitites minerals, microcline (amazonite), natroapophyllite, wollastonite and oxidized uranium mineral (autunite and tyuyamunite) were also studied. This is also the first description of tyuyamunite in the Lagoa Real uranium province. All these minerals are from the Cachoeira open pit mine. The studying process started with mesoscopic and microscopic (thin sections) observations. Next, clean and pure fractions of each mineral were obtained using magnetic and/or bromoform separation . Using tiny amounts of each mineral (~10mg) the analytical methods used permitted the determination not only of their composition, including the water content, but the comprehension of crystallochemical characteristics as well. The presence of wollastonite indicates high hydrostatic pressure conditions which prevents the CO2 liberation to the atmosphere. The reduction process of U6+ to U4+ leading to the uraninite deposition occurs simultaneously with the oxidation of Fe2+ to Fe3+ which is incorporated in the crystalline structure of garnet, hematite, and aegirine-augite. As these transformations seem to be related to shear zones, it may indicate an epigenetic model for the U mineralization. The mineral tyuyamunite was described for the first time in the PULR.
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Datação química U-Th-Pb de minerais dos albitidos uraniferos da região de Lagoa Real (BA) por microssonda eletrônica

Simone Cristina Pires Avelar 15 July 2008 (has links)
Nenhuma / Diversos trabalhos na literatura têm utilizado análises de U-Th-Pb obtidas por microssonda eletrônica para a datação química de episódios de fechamento do sistema U-Th-Pb em minerais. Tais episódios podem ser de natureza metamórfica, termal, intempérica ou ainda estar ligados a processos de fissão natural. Diferentes minerais de urânio e/ou tório contendo chumbo radiogênico têm sido analisados com esse propósito. Na região de Lagoa Real (BA) situa-se a única mina de urânio em atividade na América Latina, controlada pela INB (Indústrias Nucleares do Brasil). Os albititos, rochas portadoras de urânio exploradas nessa mina, guardam diversos minerais portadores de urânio e/ou tório tais como uraninita, titanita, zircão, epidoto, allanita-Ce, uranofana e autunita. Ao longo do tempo, diferentes episódios geológicos afetaram heterogeneamente esses minerais. Nesta dissertação foram investigados titanita e zircão com teores variáveis de urânio e chumbo, através da datação química U-Th-Pb em microssonda eletrônica. Os dados obtidos para a titanita indicaram várias idades: 2052 80 Ma, idade aparente interpretada como a idade da cristalização magmática, bem como 1701 57 Ma, 1488 64 Ma, 1298 69 Ma, 1108 78 Ma e 978 58 Ma, idades aparentes interpretadas como resposta aos eventos hidrotermais sofridos pelo mineral. Os dados obtidos para o zircão não foram conclusivos. Além desses minerais, foram datadas uranofanas ricas em ferro e chumbo radiogênico que revelaram também cinco idades aparentes diferentes, muito próximas às mencionadas para a titanita. Essas uranofanas confirmam as múltiplas mobilizações de urânio e chumbo ao longo do Proterozóico, ocorridas durante os referidos eventos hidrotermais. Datações em allanita-Ce mostraram cinco idades aparentes. Por essas idades estarem acima da idade da Terra, elas permitem sugerir que o Pb mobilizado durante os eventos hidrotermais (em número de cinco, indicados pela titanita) estaria sendo sucessivamente incorporado na allanita-Ce e que esse mineral já existiria, pelo menos em parte, concomitantemente com a titanita. Os dados obtidos em epidoto mostraram uma única idade aparente, também acima da idade da Terra, que parece indicar incorporação de chumbo em um único evento, provavelmente o Brasiliano, apontando para sua formação mais tardia na rocha. Essa idade anômala, apesar de não indicar um momento geológico real, aponta para um episódio de incorporação de chumbo pelo epidoto. As uraninitas, principalmente aquelas associadas ao epidoto, apontaram uma idade aparente de 489,3 7,0 Ma, indicativa da influência do evento Brasiliano na região de Lagoa Real. O panorama geocronológico apresentado questiona modelos metassomáticos precedentes para os albititos de Lagoa Real e a mineralização de urânio. Juntamente com recentes dados U-Pb por LA-ICP-MS da literatura, as idades aparentes dos minerais dos albititos sugerem a cristalização do protólito, um sienito sódico uranífero, há aproximadamente 2,0 Ga. Subseqüente metamorfismo há 1,9 Ga parece ter ocorrido durante os estados finais da orogênese orosiriana, quando uma primeira geração de uraninitas foi formada. Múltiplas mobilizações de urânio e chumbo promovidas por cinco eventos hidrotermais (em torno 1,7 Ga, 1,5 Ga, 1,3 Ga, 1,1 Ga e 1,0 Ga) foram detectadas em tais rochas. Como já dito, uma provável geração de um segundo grupo de uraninitas e/ou reinício da contagem do tempo pelo relógio U-Pb de uraninitas mais antigas durante um segundo evento orogênico, por volta de 0,5 Ga (Brasiliano), também ocorreram. A uranofana e a autunita apresentaram idades aparentes de 26,7 Ma e 10,9 Ma, respectivamente, indicativas do intemperismo recente. / Different works in literature have used U-Th-Pb electron microprobe analyses for the chemical dating of U-Th-Pb system closing episodes in minerals. These episodes could have either metamorphic, thermal, and weathering nature or could be related to natural fission processes. Different thorium and uranium-bearing minerals which contain radiogenic lead have been analyzed for this purpose. At the region of Lagoa Real (BA) is located the only active uranium mine in Latin America, controlled by INB (Nuclear Industries of Brazil). The albitites, uraniferous rocks explored in this mine, preserve a lot of thorium and/or uraniumbearing minerals like uraninite, titanite, zircon, epidote, allanite-Ce, uranophane, and autunite. Different geologic episodes should have affected these minerals along time. At this dissertation, zircon and titanite with different uranium and lead contents have been examined by U-Th-Pb electron microprobe dating. The data acquired for zircon had not been conclusive. The data obtained for titanite indicated some ages: 2052 80 Ma, interpreted as the magmatic crystallization apparent age as well as 1701 57 Ma, 1488 64 Ma, 1298 69 Ma, 1108 78 Ma and the 978 58 Ma, interpreted as response to hydrothermal events. In addition to these minerals, Fe and Pb rich uranophanes had been dated, which shown five different ages, close to the ones mentioned for titanite. These uranophanes are the record of multiple lead and uranium mobilizations during Proterozoic, which took place throughout hydrothermal events. Allanite-Ce presented five ages which are older than earths age. They suggest that the Pb mobilized during the hydrothermal events (in number of five, indicated by the titanite) was successively incorporated in the allanite-Ce structure and that this mineral already would exist, at least in part, concomitantly with titanite. The epidote data had shown only one very old anomalous age, which may indicate lead incorporation in only one event, probably the Brasiliano. Uraninites, mainly those related to epidotes, indicated na apparent age of 489.3 7.0 Ma, which shows the Brasiliano event action over Lagoa Real region. The geochronological scenario presented questions previous metasomatic models for Lagoa Real albitites and uranium mineralization. Along with recent LA-ICP-MS U-Pb data from literature, the apparent mineral ages suggest an uraniferous sodic syenitic protolith cristallization 2.0 Ga ago. A 1.9 Ga subsequent metamorphism took place during final moments of the orosirian orogenesis, when a first uraninite group was generated. Uranium and lead multiple mobilizations yielded by five hydrothermal events (ca 1.7 Ga, 1.5 Ga, 1.3 Ga, 1.1 Ga, and 1.0 Ga) were detected in albitites. As metioned, another uraninite group and/or reset of older uraninite U-Pb system during Brasiliano event also took place. Ordinary uranophane and autunite had presented 26,7 Ma and 10,9 Ma ages respectively, indicative of recent weathering.

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