A área de estudo está localizada na porção norte do Estado do Rio Grande do Sul e abrange principalmente os municípios de Ametista do Sul, Frederico Westphalen, Iraí, Caiçara, Rodeio Bonito, Planalto e Nonoai, onde existem os principais depósitos de ametista de classe mundial do Brasil. Esta região, pela quantidade de garimpos em extração e pela continuidade do principal horizonte mineralizado, é definida como Distrito Mineiro de Ametista do Sul (DMAS). Os objetivos deste trabalho são: i) caracterizar a seqüência de derrames da região do DMAS, ii) a sua relação com o principal nível produtor de geodos de ametista, iii) detalhar os controles geológicos estruturais do principal horizonte mineralizado (cota 410-440 m) e iv) identificar as características gemológicas gerais do preenchimento dos geodos. A estrutura da Fm. Serra Geral na região do DMAS é formada por 5 ciclos vulcânicos (Cn ao Cn+4) aflorantes (a Fm. Botucatu não aflora na região) e por um evento intrusivo caracterizado por basaltos altamente vesiculares e por brechas vulcânicas formadas em condições confinadas (peperitos). O mapeamento de estruturas deformacionais frágeis mostrou que 2 campos paleotensionais atuaram na formação dos arranjos e sistemas de zonas de fratura do DMAS. As direções compressivas e trativas destes campos de paleotensão são, no entanto, alternadas entre si, o que permite interpretar um sistema trativo ortogonal para a geração de tais estruturas. O evento intrusivo (basalto vesicular) aproveitou as descontinuidades estratigráficas (camadas espessas de arenito intertrape que marcam a separação dos ciclos vulcânicos) e as descontinuidades estruturais (zonas de fratura) para alojar diques e sills. As descontinuidades estruturais também foram aproveitadas para o desenvolvimento de um sistema hidrotermal convectivo, formado por fluidos magmáticos (desgaseificação do magma intrusivo) e por fluidos formacionais jovens advindos da compactação dos sedimentos da Bacia do Paraná. Este sistema convectivo foi responsável pela abertura e preenchimento dos geodos de ametista em quatro sucessivos pulsos de mineralização, que possuem paragêneses distintas e que, portanto, marcam as condições de evolução das propriedades físico-químicas dos fluidos. / The investigated area is located at north of the Rio Grande do Sul state (Brazil), and encloses a number of counties (Ametista do Sul, Frederico Westphalen, Iraí, Caiçara, Rodeio Bonito, Planalto, and Nonoai), where there exist a large number of world class amethyst geodes “garimpos” being exploted. This area is known as Ametista do Sul Mining District (DMAS). The aims of this work are: i) characterize the volcanic flows of the DMAS, ii) their relationships with the main superior amaethyst geode producing horizon, iii) the detailed geological and structural controls for that main mineralized horizon (410-440 m of altimetric elevation), and iv) the general gemological features of amethyst geode infillings. The Serra Geral Fm. structure int he DMAS area is made up by 5 outcropping volcanic cicles (Cn to Cn+4); Botucatu Fm. does not outcrop in the DMAS area, but is present as large and thick aeolian intertrps dividing each volcanic cicle. The Serra Geral Fm. is completed by a large volume of intrusive highly vesicular basalts and volcanic breccias (peperites). The mapping of brittle deformational structures showed that 2 paleostress fields operated to develop fracture zones at DMAS. However, the compressive and trative directions of these both paleostress fields alternate their position in each other, and leads to conclude that an orthogonal paleostress system were responsible for deformation. The intrusive vesicular basalts emplaced in the stratigraphic descontinuities (intertrap separating each volcanic cicle) and in the structural descontinuities (fracture zones) to make dikes and sills. The structural descontinuities were also used to develop a convective hydrothermal system, made up by magmatic fluids mixed with young formational ones (due to Paraná Basin sediments compactation). Such a convective system was responsible for openning and filling amethyst geodes in four (4) sucessive mineralization pulses; each pulse shows distinguishing paragenetic assemblage, which denotes varying physical and chemical properties of the mineralizing fluids.

Este trabalho tem como objetivo principal demonstrar a viabilidade econômica do processo de lapidação das ametistas encontradas no Estado do Rio Grande do Sul, indicando a rentabilidade do investimento na industrialização dessas gemas. Além dessa questão foram caracterizados os parâmetros técnicos dos processos de lapidação manual e mecanizada comparando a performance de cada uma dessas técnicas de lapidação no processamento da ametista gaúcha. Foi realizado um estudo de tempos e movimentos a partir dos testes práticos de lapidação manual e mecanizada de lotes de ametista e citrino RS desenvolvidos nas instalações do Centro de Formação Profissional SENAI de Gemologia em Lajeado - RS onde foram levantados os parâmetros técnicos de desempenho das duas técnicas de lapidação. Após o levantamento do desempenho técnico de cada processo de lapidação foi realizada uma estimativa da necessidade e dos custos de aquisição dos equipamentos principais, bem como de todos os custos operacionais das duas alternativas de lapidação. Com esses dados foi desenvolvida uma análise de viabilidade econômica de cada uma das alternativas de lapidação e após, uma análise econômica comparativa com o objetivo de apontar a técnica mais adequada para a industrialização das gemas gaúchas. Devido as incertezas que acompanham os procedimentos de estimação utilizados, foram desenvolvidas análises de sensibilidade e determinação do ponto de equilíbrio visando indicar o nível de riscos e incertezas que acompanham cada alternativa, bem como o comportamento da lucratividade do projeto frente a variações nos parãmetros técnicos e econômicos definidos. Para avaliar-se a valorização econômica obtida com a lapidação das ametistas gaúchas foi realizada uma segunda etapa de testes práticos onde foram levantados os rendimentos mássicos de gemas lapidadas e após a composição média em termos de valorização econômica de cada produto obtido nas etapas de industrialização de ametista: geodo em bruto x pedra martelada x gema lapidada. Por fim foi realizada uma análise macroeconômica da industrialização da ametista gaúcha onde foram levantados os beneficios econômicos e sociais ao Estado do Rio Grande do Sul em termos de valorização da matéria-prima, arrecadação tributária e geração de empregos para os níveis atuais de produção. A técnica de avaliação técnica economtca desenvolvida na presente tese pode servir de guia para o desenvolvimento de estudos de viabilidade para qualquer tipo de investimento no setor mineral, fazendo-se as adaptações necessárias para estimação dos parâmetros técnicos e econômicos. / This thesis has the maio objective to evaluate the economical feasibility of the cutting process for the Rio Grande do Sul's amethyst, showing the profitability of the gem's processing investments. Moreover, it was characterized the technical parameters of the manual and mecanized processes comparing this lapidary's technics performances for the gaúcha's amethyst processing. A time and moving study was conduced from manual and mecanized practical cutting tests, carried out at the Centro de Formação Profissional SENAI de Gemologia at Lajeado- RS, that defines the technical performance parameters of the twice lapidary technics. After the technical performance of the cutting processes were determined it was estimate the main equipment capital costs and the operational costs of the twice lapidary technics. From the enable data it was developed an economical feasibility study for the two cutting alternatives. The follow step was a comparative economic analysis aimed at determining the most profitable alternative to industrialize the gaúcha's amethyst. As a consequence of uncertains that follow the estimate technics used to determine the economical parameters, it was developed a sensitivity analysis. It was identified the breakeven point that indicates the risk and uncertain leveis for each cutting alternative as well as the profit behavior related to technical and economical parameters changes. To evaluate the economical valuation gained with the gaúcha's amethysts cutting, it was carried out a second practical tests battery that define the cutting gem's mass recovery and the earnings gained at the processing stages: raw amethyst x trimmed amethyst x faceted amethyst. Finally, it was realized a macroeconomical study of the gaúcha's amethyst industrialization that shows the economical and social benefits for the Rio Grande do Sul's State in terms of raw material economical valuation, income taxes and man power generation at the actual production levels.

A província Paraná é a segunda maior província vulcânica continental do mundo cobrindo áreas do Brasil, Uruguai, Argentina e Paraguai com basalto, andesito basáltico, dacito, riodacito, riolito e localmente rochas piroclásticas. No Cretáceo, o ambiente na Bacia sedimentar do Paraná era desértico com campos de dunas (Formação Botucatu). O evento magmático recobriu expressiva porção deste deserto, gerando um dos maiores aquíferos confinados do mundo, o aquífero Guarani. Além da Formação Botucatu, as demais unidades da Bacia do Paraná também foram afetadas pela alta temperatura dos diques que conduziram a lava para a superfície. O craqueamento do querogênio presente em algumas Formações gerou gás metano (CH4) que migrou através da bacia. Ao atingir derrames de lava em resfriamento (~1000 ºC) o metano desencadeou a formação de paralavas. Estas rochas apresentam longos e curvos fenocristais de clinopiroxênio (até 10 cm), plagioclásio (~1 cm), magnetita, apatita e matriz vítrea. A maior ocorrência de paralavas está no sudoeste do Paraná. Os teores de cobre nestas rochas são mais elevados (>600 ppm) que a média nos basaltos hospedeiros (~207 ppm). De maneira indireta, o calor residual do vulcanismo também afetou as águas do aquífero Guarani desencadeando eventos hidrotermais com fluidos essencialmente constituídos por água quente e vapor (~150 ºC). Este fluido atravessou os derrames vulcânicos carregando consigo areia inconsolidada (fluidizada) proveniente da Formação Botucatu. Estas areias, deixadas como resíduo ao longo do caminho dos fluidos hidrotermais formaram diques, sills e camadas que foram lentamente silicificadas. Em alguns casos estas estruturas migram lateralmente para agregados de ágata ou quartzo. Brechas hidrotermais, constituídas por fragmentos de basalto amigdaloidal, ocorrem no topo dos derrames e são cimentadas por areia silicificada. A sequência repetida de eventos hidrotermais alterou minerais primários dos basaltos formando argilo-minerais (esmectita e celadonita). Neste processo, o cobre foi liberado da estrutura cristalina dos minerais, principalmente magnetita, remobilizado e depositado em cavidades e na superfície de disjunções colunares. A alteração hidrotermal sobre os derrames vulcânicos culminou na geração dos maiores depósitos de ametista do mundo (e.g., distrito mineiro de Ametista do Sul). Cobre nativo e depósitos de ametista ocorrem associados à assembleia de minerais de baixa temperatura (até 150 ºC) e a variação δ65Cu do cobre nativo (-0.59 ‰ a 1.89 ‰) é compatível com razões isotópicas de depósitos hidrotermais e enriquecimento supergênico. Os eventos intempéricos, principalmente do Quaternário, remodelaram os derrames e destacaram na superfície sílica gossans, guias prospectivos de depósitos de ametista e de cobre nativo. Os sílica gossans apresentam formas poligonais, concentração de argilo-minerais e óxidos de ferro, presença de areia silicificada, formação de banhados e mudança abrupta de vegetação, além de anomalias gamaespectrométricas negativas (%K, eU e eTh) que se intensificam sobre áreas com depósitos de ametista. Dentro do sílica gossan as esmectitas apresentam maiores teores de Mg enquanto fora da estrutura, no mesmo derrame, as esmectitas são enriquecidas em K. Estas estruturas ocorrem aos milhares desde o sul até o norte da província e representam uma nova fronteira para depósitos de ametista e cobre nativo na província vulcânica Paraná. / The Paraná volcanic province is the second largest continental province in the world covering areas in Brazil, Uruguay, Argentina and Paraguay mainly with basalt, basaltic andesite, dacite, rhyolite and rhyodacite. In the Cretaceous, the environment in the Paraná sedimentary basin was desert with dune fields (Botucatu Formation). A significant portion of this desert was covered with hundreds of horizontal lava flows generating the Guarani aquifer, one of the largest confined aquifer in the world. The Paraná Basin was affected by the high temperature of the dikes that led the lava to the surface. The cracking of kerogen in some formations generated methane (CH4) that migrated across the basin untill reaching the lava flows that were cooling (~ 1000 °C) and triggered the formation of paralavas. These rocks display native copper mineralization, long and curved clinopyroxene phenocrysts (up to 10 cm), plagioclase (~ 1 cm), magnetite, apatite and glass matrix. The greater occurrence of paralavas is in southwestern of Paraná and has higher copper content (> 600 ppm) than the average host basalts (~ 207 ppm). The residual heat of volcanism affected the Guarani aquifer waters triggering hydrothermal events with fluids consisting essentially of boiling water and vapour (~ 150 °C). The hydrothermal fluid crossed the flows of volcanic pile carrying away large portions of unconsolidated sand from the Botucatu Formation. Along the path of the hydrothermal fluid these sands were left as a residue forming dikes, sills and layers which were slowly silicified. In some cases, they migrate laterally into aggregates of quartz and agate. Hydrothermal breccias, consisting of amigdaloidal basalt fragments occur at the top of the flows and are cemented by silicified sand. The repeated sequence of hydrothermal events altered the primary minerals of basalts forming clay minerals (smectite and celadonite). In this process, copper was released from the crystal structure of minerals (e.g., magnetite), remobilized and deposited in cavities and along the surfaces of columnar joints. This alteration of the volcanic flows resulted in the generation of the world's largest amethyst deposits (e.g., Ametista do Sul mining district). Native copper and amethyst deposits occur associated with low-temperature mineral assembly (up to 150 °C) and the δ65Cu variation of native copper (-0.59 ‰ to 1.89 ‰) is compatible with isotopic ratios of hydrothermal deposits and supergene enrichment. The weathering events mainly in the Quaternary reshaped the flows and highlighted silica gossans on the surface, the prospective guides of native copper mineralizations and amethyst deposits. They have polygonal shapes, concentration of clay minerals and iron oxides, presence of silicified sand, formation of altitude ponds and abrupt change in vegetation. Silica gossans have negative gamma-spectrometric anomaly (% K, eU and eTh) that intensify over areas with amethyst deposits. Within the silica gossan the smectites are enriched in Mg while outside silica gossan the smectite is enriched in K. Thousands of silica gossans occur in the province and represent a new frontier for native copper mineralizations and amethyst deposits in the Paraná volcanic province.

A área de estudo está localizada na porção norte do Estado do Rio Grande do Sul e abrange principalmente os municípios de Ametista do Sul, Frederico Westphalen, Iraí, Caiçara, Rodeio Bonito, Planalto e Nonoai, onde existem os principais depósitos de ametista de classe mundial do Brasil. Esta região, pela quantidade de garimpos em extração e pela continuidade do principal horizonte mineralizado, é definida como Distrito Mineiro de Ametista do Sul (DMAS). Os objetivos deste trabalho são: i) caracterizar a seqüência de derrames da região do DMAS, ii) a sua relação com o principal nível produtor de geodos de ametista, iii) detalhar os controles geológicos estruturais do principal horizonte mineralizado (cota 410-440 m) e iv) identificar as características gemológicas gerais do preenchimento dos geodos. A estrutura da Fm. Serra Geral na região do DMAS é formada por 5 ciclos vulcânicos (Cn ao Cn+4) aflorantes (a Fm. Botucatu não aflora na região) e por um evento intrusivo caracterizado por basaltos altamente vesiculares e por brechas vulcânicas formadas em condições confinadas (peperitos). O mapeamento de estruturas deformacionais frágeis mostrou que 2 campos paleotensionais atuaram na formação dos arranjos e sistemas de zonas de fratura do DMAS. As direções compressivas e trativas destes campos de paleotensão são, no entanto, alternadas entre si, o que permite interpretar um sistema trativo ortogonal para a geração de tais estruturas. O evento intrusivo (basalto vesicular) aproveitou as descontinuidades estratigráficas (camadas espessas de arenito intertrape que marcam a separação dos ciclos vulcânicos) e as descontinuidades estruturais (zonas de fratura) para alojar diques e sills. As descontinuidades estruturais também foram aproveitadas para o desenvolvimento de um sistema hidrotermal convectivo, formado por fluidos magmáticos (desgaseificação do magma intrusivo) e por fluidos formacionais jovens advindos da compactação dos sedimentos da Bacia do Paraná. Este sistema convectivo foi responsável pela abertura e preenchimento dos geodos de ametista em quatro sucessivos pulsos de mineralização, que possuem paragêneses distintas e que, portanto, marcam as condições de evolução das propriedades físico-químicas dos fluidos. / The investigated area is located at north of the Rio Grande do Sul state (Brazil), and encloses a number of counties (Ametista do Sul, Frederico Westphalen, Iraí, Caiçara, Rodeio Bonito, Planalto, and Nonoai), where there exist a large number of world class amethyst geodes “garimpos” being exploted. This area is known as Ametista do Sul Mining District (DMAS). The aims of this work are: i) characterize the volcanic flows of the DMAS, ii) their relationships with the main superior amaethyst geode producing horizon, iii) the detailed geological and structural controls for that main mineralized horizon (410-440 m of altimetric elevation), and iv) the general gemological features of amethyst geode infillings. The Serra Geral Fm. structure int he DMAS area is made up by 5 outcropping volcanic cicles (Cn to Cn+4); Botucatu Fm. does not outcrop in the DMAS area, but is present as large and thick aeolian intertrps dividing each volcanic cicle. The Serra Geral Fm. is completed by a large volume of intrusive highly vesicular basalts and volcanic breccias (peperites). The mapping of brittle deformational structures showed that 2 paleostress fields operated to develop fracture zones at DMAS. However, the compressive and trative directions of these both paleostress fields alternate their position in each other, and leads to conclude that an orthogonal paleostress system were responsible for deformation. The intrusive vesicular basalts emplaced in the stratigraphic descontinuities (intertrap separating each volcanic cicle) and in the structural descontinuities (fracture zones) to make dikes and sills. The structural descontinuities were also used to develop a convective hydrothermal system, made up by magmatic fluids mixed with young formational ones (due to Paraná Basin sediments compactation). Such a convective system was responsible for openning and filling amethyst geodes in four (4) sucessive mineralization pulses; each pulse shows distinguishing paragenetic assemblage, which denotes varying physical and chemical properties of the mineralizing fluids.

A província Paraná é a segunda maior província vulcânica continental do mundo cobrindo áreas do Brasil, Uruguai, Argentina e Paraguai com basalto, andesito basáltico, dacito, riodacito, riolito e localmente rochas piroclásticas. No Cretáceo, o ambiente na Bacia sedimentar do Paraná era desértico com campos de dunas (Formação Botucatu). O evento magmático recobriu expressiva porção deste deserto, gerando um dos maiores aquíferos confinados do mundo, o aquífero Guarani. Além da Formação Botucatu, as demais unidades da Bacia do Paraná também foram afetadas pela alta temperatura dos diques que conduziram a lava para a superfície. O craqueamento do querogênio presente em algumas Formações gerou gás metano (CH4) que migrou através da bacia. Ao atingir derrames de lava em resfriamento (~1000 ºC) o metano desencadeou a formação de paralavas. Estas rochas apresentam longos e curvos fenocristais de clinopiroxênio (até 10 cm), plagioclásio (~1 cm), magnetita, apatita e matriz vítrea. A maior ocorrência de paralavas está no sudoeste do Paraná. Os teores de cobre nestas rochas são mais elevados (>600 ppm) que a média nos basaltos hospedeiros (~207 ppm). De maneira indireta, o calor residual do vulcanismo também afetou as águas do aquífero Guarani desencadeando eventos hidrotermais com fluidos essencialmente constituídos por água quente e vapor (~150 ºC). Este fluido atravessou os derrames vulcânicos carregando consigo areia inconsolidada (fluidizada) proveniente da Formação Botucatu. Estas areias, deixadas como resíduo ao longo do caminho dos fluidos hidrotermais formaram diques, sills e camadas que foram lentamente silicificadas. Em alguns casos estas estruturas migram lateralmente para agregados de ágata ou quartzo. Brechas hidrotermais, constituídas por fragmentos de basalto amigdaloidal, ocorrem no topo dos derrames e são cimentadas por areia silicificada. A sequência repetida de eventos hidrotermais alterou minerais primários dos basaltos formando argilo-minerais (esmectita e celadonita). Neste processo, o cobre foi liberado da estrutura cristalina dos minerais, principalmente magnetita, remobilizado e depositado em cavidades e na superfície de disjunções colunares. A alteração hidrotermal sobre os derrames vulcânicos culminou na geração dos maiores depósitos de ametista do mundo (e.g., distrito mineiro de Ametista do Sul). Cobre nativo e depósitos de ametista ocorrem associados à assembleia de minerais de baixa temperatura (até 150 ºC) e a variação δ65Cu do cobre nativo (-0.59 ‰ a 1.89 ‰) é compatível com razões isotópicas de depósitos hidrotermais e enriquecimento supergênico. Os eventos intempéricos, principalmente do Quaternário, remodelaram os derrames e destacaram na superfície sílica gossans, guias prospectivos de depósitos de ametista e de cobre nativo. Os sílica gossans apresentam formas poligonais, concentração de argilo-minerais e óxidos de ferro, presença de areia silicificada, formação de banhados e mudança abrupta de vegetação, além de anomalias gamaespectrométricas negativas (%K, eU e eTh) que se intensificam sobre áreas com depósitos de ametista. Dentro do sílica gossan as esmectitas apresentam maiores teores de Mg enquanto fora da estrutura, no mesmo derrame, as esmectitas são enriquecidas em K. Estas estruturas ocorrem aos milhares desde o sul até o norte da província e representam uma nova fronteira para depósitos de ametista e cobre nativo na província vulcânica Paraná. / The Paraná volcanic province is the second largest continental province in the world covering areas in Brazil, Uruguay, Argentina and Paraguay mainly with basalt, basaltic andesite, dacite, rhyolite and rhyodacite. In the Cretaceous, the environment in the Paraná sedimentary basin was desert with dune fields (Botucatu Formation). A significant portion of this desert was covered with hundreds of horizontal lava flows generating the Guarani aquifer, one of the largest confined aquifer in the world. The Paraná Basin was affected by the high temperature of the dikes that led the lava to the surface. The cracking of kerogen in some formations generated methane (CH4) that migrated across the basin untill reaching the lava flows that were cooling (~ 1000 °C) and triggered the formation of paralavas. These rocks display native copper mineralization, long and curved clinopyroxene phenocrysts (up to 10 cm), plagioclase (~ 1 cm), magnetite, apatite and glass matrix. The greater occurrence of paralavas is in southwestern of Paraná and has higher copper content (> 600 ppm) than the average host basalts (~ 207 ppm). The residual heat of volcanism affected the Guarani aquifer waters triggering hydrothermal events with fluids consisting essentially of boiling water and vapour (~ 150 °C). The hydrothermal fluid crossed the flows of volcanic pile carrying away large portions of unconsolidated sand from the Botucatu Formation. Along the path of the hydrothermal fluid these sands were left as a residue forming dikes, sills and layers which were slowly silicified. In some cases, they migrate laterally into aggregates of quartz and agate. Hydrothermal breccias, consisting of amigdaloidal basalt fragments occur at the top of the flows and are cemented by silicified sand. The repeated sequence of hydrothermal events altered the primary minerals of basalts forming clay minerals (smectite and celadonite). In this process, copper was released from the crystal structure of minerals (e.g., magnetite), remobilized and deposited in cavities and along the surfaces of columnar joints. This alteration of the volcanic flows resulted in the generation of the world's largest amethyst deposits (e.g., Ametista do Sul mining district). Native copper and amethyst deposits occur associated with low-temperature mineral assembly (up to 150 °C) and the δ65Cu variation of native copper (-0.59 ‰ to 1.89 ‰) is compatible with isotopic ratios of hydrothermal deposits and supergene enrichment. The weathering events mainly in the Quaternary reshaped the flows and highlighted silica gossans on the surface, the prospective guides of native copper mineralizations and amethyst deposits. They have polygonal shapes, concentration of clay minerals and iron oxides, presence of silicified sand, formation of altitude ponds and abrupt change in vegetation. Silica gossans have negative gamma-spectrometric anomaly (% K, eU and eTh) that intensify over areas with amethyst deposits. Within the silica gossan the smectites are enriched in Mg while outside silica gossan the smectite is enriched in K. Thousands of silica gossans occur in the province and represent a new frontier for native copper mineralizations and amethyst deposits in the Paraná volcanic province.

O uso de imagens de sensores remotos para o mapeamento e discriminação de alvos geológicos está baseado nas propriedades da radiação eletromagnética solar refletida de unidades elementares da superfície do terreno (UEST). Nas imagens, os UEST estão codificados em números digitais, cujos valores correspondem à medida de um complexo processo de trocas de energia eletromagnética (transmitida, refletida e absorvida) com os átomos e moléculas dos minerais da rocha por ondas eletromagnéticas. Sob este ângulo, a interpretação de uma imagem é essencialmente um exercício de descoberta e entendimento de como interage a radiação eletromagnética com o material, a fim de descobrir informações ou propriedades relacionadas com a sua natureza intrínseca, como a composição de seus constituintes. Assim, se busca identificar nas imagens, através das respostas espectrais dos materiais, que tipo de rocha ou mineral está presente em um certo elemento de uma imagem digital. O sucesso desta análise dependerá do número de bandas que o sensor possui, já que isto se traduzirá na capacidade discriminante deste sensor. No momento atual as medidas de refletância tornam-se importantes diante dos avanços e aplicações vividos no campo do imageamento por satélite, como forma de fomentar e solidificar uma nova metodologia de prospecção mineral. A análise de imagens digitais permite, convertendo seus valores expostos em contadores digitais para refletância, que comparemos com valores de refletância conhecidos para um dado material o qual já tenhamos analisado, nos possibilitando inferir assim a natureza do dado UEST. Dentro deste contexto, foram obtidos em laboratório espectros de refletância de amostras de rochas basálticas de regiões de mineralizações de ametistas e rejeitos de seus garimpos, características da porção Sul da Bacia do Paraná, as quais constituem níveis estratigráficos bem distribuídos, servindo assim como linhas evidenciais para a prospecção e caracterização destas áreas, além de formarem uma biblioteca espectral descritiva para tal área. Além disso, foram analisadas as correspondências entre os espectros de laboratório e as curvas obtidas através das imagens ASTER, empregando métodos de reconhecimento de padrões (métodos de classificação); para tanto implementou-se o método de decomposição de curvas através da derivada primeira, buscando frisar linhas estreitas de absorção presente em tais curvas, permitindo uma classificação mais acurada dos mesmos e buscando evidenciar padrões discriminantes que identifiquem estas rochas e seus minerais. A partir da implementação do método de decomposição de curvas por aplicação da derivada primeira foi possível situar evidências da presença de composições mineralógicas, semelhantes às amostras coletadas em campo, nas imagens orbitais. A identificação destas assinaturas se deu por meio da comparação dos espectros processados e as imagens da região de interesse através das técnicas da derivada primeira e SAM, onde se tornou evidente a aplicabilidade do sensoriamento remoto como ferramenta de apoio à prospecção mineral. / The use of remote sensors images for mapping and discrimination of geologic targets is based on reflected electromagnetic solar radiation properties of the elementary units of the land surface (UEST). In the images, UEST are codified in digital numbers, whose values correspond to the measure of a complex process of electromagnetic energy changes (transmitted, reflected and absorbed) with the atoms and molecules of rock minerals for electromagnetic waves. This way, the image interpretation is essentially an exercise of discover and agreement of how electromagnetic radiation interacts with material, in order to discover information or properties related with its intrinsic nature, as the composition of its constituent. Thus, it searches to identify in the images, through the spectral answers of the materials, which type of rock or mineral is present in a certain element of the digital image. The success of this analysis will depend on the number of bands on which the sensor carries, since this will be express the discriminant capacity of its sensor. At the current moment the reflectance measures become more important because of the advances and applications in the field of the satellite imaging, as form to foment and develop a new solid methodology of mineral prospection. The analysis of digital images allows, converting its displayed values into digital accountants for reflectance, which are compared with known values of reflectance for material data which already had been analyze, making possible to infer the nature of UEST data. Inside of this context, reflectance specters of basaltic rock samples on amethysts mineralization and debris regions of its ipan had been gotten in laboratory, characteristics of the South portion of the Parana river basin, which constitute well distributed estratigraphic levels, serving as well as lines of evidence for the prospection and characterization of these areas, beyond forming a descriptive spectral library for such area. Moreover, the correspondences between the specters of laboratory and the curves gotten through images ASTER had been analyzed, using methods of recognition of standards (classification methods); for in such a way the curves decomposition method was implemented through the first derivative, searching more emphasize on absorption narrow lines presents in such curves, allowing a accurate classification of the same ones and searching to evidence discriminants standards that identifies these rocks and its minerals. From the implementation of the of decomposition of curves method for application of the first derivative it was possible to point out evidences of the presence of mineralogical compositions in the orbital images, similar to the samples collected in field. The identification of these signatures was made by means of the comparison of the processed specters and the images of the region of interest through the techniques of the first derivative and SAM, where it became evident the applicability of the remote sensing as tool of support in mineral prospection.

Este trabalho buscou avaliar os aspectos relacionados à potencialidade das imagens do sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) para a caracterização e mapeamento de rejeitos de garimpos de ametistas na região do município de Ametista do Sul-RS, Brasil. Essa região possui a maior produção de ametistas do mundo. Foram utilizados classificadores de Distância Mínima Euclidiana, Máxima Verossimilhança e a técnica SAM (Spectral Angle Mapper). Entre os três algoritmos de classificação empregados, o melhor desempenho foi observado na técnica SAM, a qual obteve o menor erro e a melhor distinção do alvo em estudo. O principal erro encontrado para os classificadores foi a confusão gerada entre as classes “sombra” e “rejeitos de garimpos”. Com a utilização da técnica SAM, essa confusão foi reduzida consideravelmente, pois a mesma utilizou a curva espectral do rejeito como referência na classificação, enquanto os classificadores multiespectrais utilizaram grupos de pixels representativos do basalto, que continham mistura espectral de outras classes, como sombra e vegetação. Os resultados sugerem que, em ambientes tropicais similares aos da área de estudo, com predomínio de vegetação densa, os dados ASTER podem ser eficazes para a caracterização dos rejeitos de garimpos. / The objective of this work was to evaluate the potential of Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) images, for discrimination and mapping of ametist mining residues/basalt in the Ametista do Sul region, Rio Grande do Sul State, Brazil. This region provides the most part of ametist production of the World. The multispectral algorithms Minimun Euclidian Distance and Maximum Likelihood and the hyperspectral technique SAM (Spectral Angle Mapper) were used in this work. The SAM technique showed better results than multispectral techniques. The main error found by the multispectral algorithms was the mixing/confusion between “shadow” and “mining residues” classes due to the spectral similarity between them. With the SAM technique the confusion decreased because it employed the residues spectral curve as a reference, while the multispectral techniques employed pixels groups that could have spectral mixture with other targets. The results showed that in tropical terrains as the study area, ASTER data can be efficacious for the characterization of mining residues.

A província vulcânica Paraná é a maior produtora de geodos de ametista do mundo, produzindo principalmente na região do distrito mineiro de Ametista do Sul (20-30 km), no sul do Brasil. A descrição dos derrames de lava no distrito mineiro de Ametista do Sul e áreas adjacentes, combinado com geoquímica derrame a derrame e cintilometria foi usada para definir a estratigrafia dos derrames de lava na região. O principal resultado obtido foi a identificação de um controle estrutural por falhas do depósito de geodos de ametista. Nove derrames vulcânicos foram individualizados, dos quais seis são classificados com magma tipo Pitanga (>3 peso% TiO2), ocorrendo na base da estratigrafia, e três são classificados com Paranapanema (2-3 peso% TiO2), posicionados no topo da estratigrafia. Os geodos de ametista estão contidos nos três derrames superiores do tipo Pitanga da região, chamados localmente de Veia Alta (principal produtor), Veia do Meio e Veia Baixa. As rochas do distrito mineiro foram intensamente alteradas para argilominerais, por um processo de alteração de baixa temperatura, principalmente os três derrames produtores. A presença em grande quantidade desses argilominerais na rocha é um importante componente que controla a reologia da rocha, transformando o basalto em um esmectita metabasalto de muito baixa temperatura, tendo relação direta com a formação dos geodos por um processo de ballooning. Mais quatro derrames foram identificados na sequência vulcânica, na região de Frederico Westphalen, totalizando 13 derrames vulcânicos na estratigrafia do distrito mineiro de Ametista do Sul. Os dois derrames superiores de Ametista do Sul, do tipo Paranapanema (COOGAMAI e Linha Alta), foram identificados na base da estratigrafia da região de Frederico Westphalen. O derrame Veia Alta, juntamente com o derrame COOGAMAI, foi identificado com altitudes distintas nos diferentes blocos individualizados na região, evidenciando a presença de blocos abatidos. Isto levou à interpretação da existência de uma estrutura do tipo hemi-graben na região, baixando os derrames em mais de 200 m de altitude em quatro degraus, representados pelos blocos Planalto, Ametista do Sul, Castelinho e Frederico Westphalen. A estrutura em hemi-graben foi gerada por falhas de direção NW, representadas pelos lineamentos estruturais do Rio do Mel, que separa o bloco Planalto do bloco Ametista do Sul, do Rio da Várzea, que separa o bloco Ametista do Sul do bloco Castelinho e por um lineamento logo a oeste da região de Castelinho, que aparta o bloco Castelinho do bloco Frederico Westphalen. A identificação do derrame COOGAMAI na base da estratigrafia da região de Frederico Westphalen sugere que o derrame Veia Alta, produtor de geodos de ametista, está posicionado no subsolo desta região ou abaixo da cota de 250 m. A estrutura em hemi-graben está controlando verticalmente o depósito de geodos de ametista, que está compartimentado pelos blocos altos e baixos da estrutura e é de suma importância na exploração de novos depósitos de geodos de ametista na região. / The Paraná volcanic province is the world´s largest producer of amethyst geodes, mostly Ametista do Sul mining district (20-30 km) in southern Brazil. The description of the lava flows in the Ametista do Sul mining district and adjacent areas, combined with flow-byflow geochemistry and scintillometry, defines the stratigraphy of the flows. A major result is the fault-controlled regional distribution of the ore deposits. Nine flows are individualized, six Pitanga magma type (>3 wt.% TiO2) at the base of the stratigraphy and three Paranapanema magma type (2-3 wt.% TiO2) at the top of the stratigraphy. The amethystbearing geodes are contained in the uppermost three Pitanga flows that are known as the Veia Alta (main producer), Veia do Meio and Veia Baixa flows. The rocks from the mining district were highly altered to clay minerals by a low temperature alteration process, particularly the three producing flows. The massive presence of clay minerals in the rock is an important component that controls the rheology of the rock, transforming the basalt into a very low grade smectite metabasalt, directly related to the geode formation by a ballooning process. Four additional flows were identified in the Frederico Westphalen region, totaling 13 flows in the stratigraphy of the Ametista do Sul mining district. The two uppermost Paranapanema flows from Ametista do Sul (COOGAMAI and Linha Alta flows) occur at the base of the stratigraphy in the Frederico Westphalen region. The presence of down-thrown blocks leads to the interpretation of a hemi-graben structure, lowering the blocks more than 200 m in four steps, represented by Planalto, Ametista do Sul, Castelinho and Frederico Westphalen blocks. The NW tectonic patterns that generate the hemi-graben structure are the Rio do Mel lineament, that separates the Planalto block from Ametista do Sul block; the Rio da Várzea lineament, dividing the Ametista do Sul block from Castelinho block; and a lineament positioned immediately to the west of the Castelinho region, that separates the Castelinho block from the Frederico Westphalen block. The identification of the COOGAMAI flow at the base of the stratigraphy in the Frederico Westphalen region, suggests that the Veia Alta geode-hosting flow is below the ground or below the elevation of 250 m in this region. The hemi-graben structure is controlling vertically the deposit of amethyst-bearing geodes, which is compartmented by the high and low blocks, and is of major significance in the exploration for new amethyst geode deposits in the region.

Este trabalho é um relatório de um projeto que enfoca o processo de extração de ametistas no que diz respeito as condições de segurança e higiene do trabalho dos garimpeiros. O projeto fois desenvolvido no município de Ametista do Sul (RS-Brasil) durante o período de 1992 a 1994 e, baseado na análise das condições de trabalho foram propostas ações e administrativas sendo que algumas já foram implementadas. O diagnóstico revelou a insegurança e insalubridade das condições de trabalho o que expõem os garimpeiros a riscos de acidentes e a doenças profissionais causadores de várias mortes. O estudo mostrou também que a cooperativa de garimpeiros - Cooperativa de Garimpeiros do Alto Médio Uruguai (COOGAMAI) - carece de estrutura organizacional e recursos financeiros necessários ao ecercício de suas funções e responsabilidades. Esta deficiência é o maior obstáculo para a mudança da atual situação e que requer a implementação de medidas como: melhoria das condições de trabalho e remuneração dos garimpeiros, preservação ambiental, entre outras. Durante a realização deste projeto, foram desenvolvidas algumas ações, tais como cursos de treinamento voltados a comunidade, mudanças no processo de extração e obtenção de assistência médica enquanto outras permanecem como recomendações. / This is a report of a project focused on the ametyst extration process in what is concerned with the security and health of the miners' working conditions. The project was developed in the municipality of Ametista do Sul (RS-Brazil) during the period 1992-1994 and, based on the analysis of the working conditions, technical and administrative actions were proposed and some were already implemented. The diagnosys revealed the insecurity and the insalubrity of working conditions exposing the miners to riskd og accidents and professional deseases to an extend as being the cause of many deaths. The study also showed that the miners' cooperative - Cooperativa de Garimpeiros do Alto Médio Uruguay (COOGAMAI) - lacks the organizacional structure and the financial resources required to exercise its functions and responsibilities. This deficiency is the main obstacle to the change of the current situation that requires the implementation of measures such as: improvement of the miners' working conditions and remuneration, preservation of the environment among others. During the course of the project some actions, such as training courses extended to the whole community, changes on the extraction process and provision of medical assistance, were implemented while others remain as recomendations.

A província vulcânica Paraná é a maior produtora de geodos de ametista do mundo, produzindo principalmente na região do distrito mineiro de Ametista do Sul (20-30 km), no sul do Brasil. A descrição dos derrames de lava no distrito mineiro de Ametista do Sul e áreas adjacentes, combinado com geoquímica derrame a derrame e cintilometria foi usada para definir a estratigrafia dos derrames de lava na região. O principal resultado obtido foi a identificação de um controle estrutural por falhas do depósito de geodos de ametista. Nove derrames vulcânicos foram individualizados, dos quais seis são classificados com magma tipo Pitanga (>3 peso% TiO2), ocorrendo na base da estratigrafia, e três são classificados com Paranapanema (2-3 peso% TiO2), posicionados no topo da estratigrafia. Os geodos de ametista estão contidos nos três derrames superiores do tipo Pitanga da região, chamados localmente de Veia Alta (principal produtor), Veia do Meio e Veia Baixa. As rochas do distrito mineiro foram intensamente alteradas para argilominerais, por um processo de alteração de baixa temperatura, principalmente os três derrames produtores. A presença em grande quantidade desses argilominerais na rocha é um importante componente que controla a reologia da rocha, transformando o basalto em um esmectita metabasalto de muito baixa temperatura, tendo relação direta com a formação dos geodos por um processo de ballooning. Mais quatro derrames foram identificados na sequência vulcânica, na região de Frederico Westphalen, totalizando 13 derrames vulcânicos na estratigrafia do distrito mineiro de Ametista do Sul. Os dois derrames superiores de Ametista do Sul, do tipo Paranapanema (COOGAMAI e Linha Alta), foram identificados na base da estratigrafia da região de Frederico Westphalen. O derrame Veia Alta, juntamente com o derrame COOGAMAI, foi identificado com altitudes distintas nos diferentes blocos individualizados na região, evidenciando a presença de blocos abatidos. Isto levou à interpretação da existência de uma estrutura do tipo hemi-graben na região, baixando os derrames em mais de 200 m de altitude em quatro degraus, representados pelos blocos Planalto, Ametista do Sul, Castelinho e Frederico Westphalen. A estrutura em hemi-graben foi gerada por falhas de direção NW, representadas pelos lineamentos estruturais do Rio do Mel, que separa o bloco Planalto do bloco Ametista do Sul, do Rio da Várzea, que separa o bloco Ametista do Sul do bloco Castelinho e por um lineamento logo a oeste da região de Castelinho, que aparta o bloco Castelinho do bloco Frederico Westphalen. A identificação do derrame COOGAMAI na base da estratigrafia da região de Frederico Westphalen sugere que o derrame Veia Alta, produtor de geodos de ametista, está posicionado no subsolo desta região ou abaixo da cota de 250 m. A estrutura em hemi-graben está controlando verticalmente o depósito de geodos de ametista, que está compartimentado pelos blocos altos e baixos da estrutura e é de suma importância na exploração de novos depósitos de geodos de ametista na região. / The Paraná volcanic province is the world´s largest producer of amethyst geodes, mostly Ametista do Sul mining district (20-30 km) in southern Brazil. The description of the lava flows in the Ametista do Sul mining district and adjacent areas, combined with flow-byflow geochemistry and scintillometry, defines the stratigraphy of the flows. A major result is the fault-controlled regional distribution of the ore deposits. Nine flows are individualized, six Pitanga magma type (>3 wt.% TiO2) at the base of the stratigraphy and three Paranapanema magma type (2-3 wt.% TiO2) at the top of the stratigraphy. The amethystbearing geodes are contained in the uppermost three Pitanga flows that are known as the Veia Alta (main producer), Veia do Meio and Veia Baixa flows. The rocks from the mining district were highly altered to clay minerals by a low temperature alteration process, particularly the three producing flows. The massive presence of clay minerals in the rock is an important component that controls the rheology of the rock, transforming the basalt into a very low grade smectite metabasalt, directly related to the geode formation by a ballooning process. Four additional flows were identified in the Frederico Westphalen region, totaling 13 flows in the stratigraphy of the Ametista do Sul mining district. The two uppermost Paranapanema flows from Ametista do Sul (COOGAMAI and Linha Alta flows) occur at the base of the stratigraphy in the Frederico Westphalen region. The presence of down-thrown blocks leads to the interpretation of a hemi-graben structure, lowering the blocks more than 200 m in four steps, represented by Planalto, Ametista do Sul, Castelinho and Frederico Westphalen blocks. The NW tectonic patterns that generate the hemi-graben structure are the Rio do Mel lineament, that separates the Planalto block from Ametista do Sul block; the Rio da Várzea lineament, dividing the Ametista do Sul block from Castelinho block; and a lineament positioned immediately to the west of the Castelinho region, that separates the Castelinho block from the Frederico Westphalen block. The identification of the COOGAMAI flow at the base of the stratigraphy in the Frederico Westphalen region, suggests that the Veia Alta geode-hosting flow is below the ground or below the elevation of 250 m in this region. The hemi-graben structure is controlling vertically the deposit of amethyst-bearing geodes, which is compartmented by the high and low blocks, and is of major significance in the exploration for new amethyst geode deposits in the region.