Na região nordeste do Rio Grande do Sul aflora uma sucessão vulcânica com mais de 800m. Na porção superior desta sequência encontram-se as vulcânicas ácidas (~200m) da LIP Paraná-Etendeka. Três áreas desta região foram escolhidas para investigação: Mato Perso (MP), São Marcos (SM) e Jaquirana-Cambará do Sul (JC). Nestas áreas foi reconhecida uma arquitetura de litofácies de condutos alimentadores e de lavas. Os condutos possuem ~15-25 m de largura, exibindo, no seu núcleo, litofácies coerentes e pouco vesiculadas de cor preta, bandadas e dobradas. Nas bordas ocorrem litofácies coerentes vesiculadas oxidadas, vitrófiros esferulíticos e brechas. As lavas são compostas por vitrófiros maciços ou com foliação horizontal, localmente bandados, ou microfraturados. Em Mato Perso, lavas oxidadas ocorrem na base da sequência estratigráfica. Estruturas regionais de direção NE-SW, como o Lineamento Antas, limitam estruturas de menor escala de direção NW-SE, onde os condutos afloram. As estruturas verticais no núcleo dos condutos estão orientadas nas direções NE-SW e NW-SE, e sua fábrica magnética possui Kmax horizontal a localmente vertical, sugerindo fluxo horizontal. No entanto, a alta dispersão dos dados em alguns sítios deve-se a obstrução do fluxo por fragmentos e pelos padrões de dobramento complexos. As lavas possuem planos de foliação magnética horizontais, com lineação magnética mergulhando para NE, NW, SE e SW. O baixo conteúdo de vesículas no interior dos condutos e nas lavas manteve as direções de fluxo e baixos parâmetros de capilaridade, sendo potenciais zonas de preservação da trama magnética original. Na borda dos condutos, as altas taxas de cisalhamento, além do alto conteúdo de fragmentos e bolhas induziram a instabilidade do fluxo, favorecendo a distribuição aleatória da trama. As feições distintivas das áreas estudadas são o conteúdo e tamanho dos fenocristais e microfenocristais de plagioclásio+clinopiroxênio+titanomagnetita±sanidina, que diminuem de MP para SM e JC. Diferenças também são conferidas na química mineral: em MP e SM os plagioclásios são cálcicos e os piroxênios levemente menos férricos que JC, onde os plagioclásios são sódicos. Modelos de assimilação e cristalização fracionada (AFC) e balanço de massa forneceram bons resultados para o fracionamento de andesitos basálticos, sotopostos na pilha vulcânica, gerando proporções de assembleia fracionada muito próximas das observadas em lâmina. Os padrões de elementos-traço e terras raras, normalizados pelo manto primitivo, são muito parecidos com os dos andesitos basálticos, sendo apenas levemente mais enriquecidos. Diferenças em razões de elementos incompatíveis, são atribuídas a variações da fonte e da crosta assimilada. Altas temperaturas (>1000°C), conteúdos de água em torno de 0,5-1,3% e viscosidades entre 106-10³ Pa s mantiveram o carácter efusivo das erupções. Paleopressões calculadas (~4-9 kbar) são compatíveis com modelos onde o reservatório estacionou no limite manto-crosta. A variação de temperatura no manto superior ocorreu em resposta à tectônica de placas nas margens do Gondwana. Movimentos constritivos progressivos, antes da quebra do Supercontinente, diminuíram a distância entre o reservatório e a superfície, possibilitando maiores taxas de efusão e ascensão dos magmas ácidos. O magma ascendeu por falhas e os condutos serviram de fonte proximal para as lavas. / The northeastern portion of Rio Grande do Sul exposes a ~800m volcanic succession. In upper part of the sequence there are silicic volcanics (~200m) of the Paraná-Etendeka LIP. Three areas from this portion were chosen for investigation: Mato Perso (MP), São Marcos (SM) and Jaquirana-Cambará do Sul (JC). Conduit-related and lava-related lithofacies architecture were recognized in these areas. The conduits are ~15-25m in width, and display coherent, banded and folded poorly vesicular lithofacies at their core. In the boarders there are oxidized vesicle-rich lithofacies together with spherulitic vitrophyres and breccias. Lavas are composed of massive or flat-lying foliated vitrophyres, locally banded or microfractured. At Mato Perso, oxidized lavas were described in the base of the silicic stratigraphic sequence. Regional structures trending NE-, like the Antas lineament, control smaller-scale structures trending NW-, where conduits outcrop. Vertical structures in the core of the conduits are trending NE- and NW-, and magnetic fabric has horizontal, locally vertical, Kmax, suggesting horizontal flow. Although, high dispersion of data in some sites is explained by obstruction of the flow by fragments and by complex folding patterns. Lavas have flat-lying magnetic foliation planes and magnetic lineation plunging to NE, NW, SE and SW. Low vesicle content in conduit cores and lavas maintained the flow directions and low capillarity parameters, being potential zones for preservation of original magnetic fabric. At conduit boarders, the high shear rates besides high fragment and bubble contents induced flow unsteadiness, favoring the random distribution of the magnetic fabric. Distinctive features between study areas are the plagioclase+clinopyroxene+titanomagnetite±sanidine phenocryst/microphenocryst size and content. They decrease from MP to SM and JC. Differences are observed in mineral chemistry too: MP and SM plagioclases are more calcic and the pyroxenes less ferric than JC, where plagioclases are sodic. Assimilation and fractional crystallization (AFC) and mass balance models yielded good results for underlying basaltic andesite fractioning, generating mineral assembly in proportions similar to those observed in thin-section. Primitive mantle normalized trace-element and rare earth patterns resemble those of basaltic andesites, being slightly more enriched. Difference on incompatible trace element ratios is ascribed to variations within the source and the assimilated crust. High temperatures (>1000°C), water contents between 0.5-1.3 wt.% and viscosities between 106-10³ Pa s kept the effusive behavior of eruptions. Calculated paleopressures (~4-9 kbar) are compatible with models where the reservoir was ponded in the mantle-crust boundary. The temperature variation in the upper mantle has occurred in response to Gondwana plate tectonics at active margins. Progressive constrictive movements, before the Supercontinent break-up, decreased the distance between the reservoir and the surface, enabling higher effusion rates and ascent of silicic magmas. The magma ascended through faults and the conduits were the lavas proximal sources.

O objetivo do presente trabalho foi o estudo de hidrocarbonetos presentes nos betumes de carvões minerais sul brasileiros. Os carvões em estudo são provenientes das Minas do Leão-Sutiã e Candiota, ambas localizadas no Rio Grande do Sul. A matéria orgânica presente nos carvões foi extraída com solventes apropriados, em sistema soxhlet, sob atmosfera inerte. Os extratos foram fracionados em o to grupos com o auxílio de Cromatografia Líquida Preparat iva, e as frações resultantes caracterizadas quimicamente através de técnicas cromatográficas e espectroscópicas. A anál i se da fração correspondente aos h i drocarbonetos sat urados alraves da delerminação do índice preferencial de carbono (CPI) e da razão prislano/filano (P/F), a conslatação da predominância dos n-alcanos de número impar de átomos de carbono, a presença de hopanóides de estereoquímica BB e a predominância de esteranos de configuração R sobre os S demonstram o baixo grau de carbonificação dos carvões em estudo A fração rica em hidrocarbonetos aromáticos revelou a presença de compostos considerados carcinogênicos, dentre os quais o benzo(a)pireno, criseno e pireno encontram-se presentes em concentrações consideráveis. O estudo da distribuição de metilnaftalenos, fenantreno e melilfenanlrenos no carvão da mina do Leão revelou integral concordância com aquela encontrada na literatura para carvões que apresentam grau de carbonificação similar. Entretanto, um comportamento anômalo foi verificado para a fração aromática proveniente do betume extraído do carvão da mina de Candiota. / The goal of the present work was to study the hydrocarbons present in bi tumen extracted from Brazi I ian coaIs. The coal under study carne from Leão Bulia and Candiota mines, bolh Iocaled at Rio Grande do Sul State. The organic maller was exlracted from lhe coaI wilh lhe heIp of proper solvenls. in inert almosphere, using a Soxhlel system. Thc cxlracls wcre fraclionaled lnlo elghl groups by Prcparalive Liquid Chromatography and the resulting fraclions were chemically c~aracterized by chromalographic and spectroscopic lechniques. Analysis of lhe salurated hydrocarbons by delerminlng lhe carbon preferencial index (CPI) and lhe pristane/phylane ralio (P/f), the predominance of n-alkanes wilh odd carbon number , lhe presence of hopanolds • showing ~~ slereochemistry and lhe predominance of sleranes with R inslead • of S configuralion show lhe low rank of bolh coaIs under investigation. The fraclion containing aromalic hydrocarbons reveals lhe presence oI' corr.pounds considered as carcinogenic including uenzo(a)pyr'ene whlch are presenl in relevant concenlrations in such fracllon. The distribution of melhylnaftalenes, phenanthene and melhyIphenanlhene in lhe Mina do Leão coaI shows a total agreement with that found in lhe literalure for coaIs of similar rank. However, anomalous behaviour was verifled for the aromalic fraclion of lhe betumen from lhe Cand i ota coaI.

O presente estudo visa determinar as principais características tecnológicas das camadas de carvão não mineradas (camadas superiores e inferiores) da Jazida de Candiota para estudos futuros de beneficiamento gravimétrico, visando o uso energético. Tais camadas (S2, S3, S4, S5, S6, S8, S9, BL, I1, I2, I3, I4 e I5) correspondem a um grande percentual de carvão que não é minerado na jazida e ainda não haviam sido completamente caracterizadas para tal uso. Essa jazida está localizada no estado do Rio Grande do Sul e representa a maior reserva brasileira de carvão. A empresa Companhia Riograndense de Mineração – CRM possui os direitos de exploração e mineração de parte desta jazida e para esse estudo, forneceu amostras de tais camadas extraídas de furos de sondagem (testemunhos). De acordo com a proposta de trabalho, foi avaliada a distribuição granulométrica destes carvões, além das análises imediata, elementar e densimétrica. Ainda, a fim de avaliar um possível beneficiamento gravimétrico, foram elaboradas suas curvas de lavabilidade. Tais curvas forneceram informações determinantes para este beneficiamento. Os principais resultados mostram que as camadas BL, I3 e I4, em seu estado bruto, atendem aos requisitos máximos dos teores de cinzas (53%) e de enxofre total (2%) exigidos pela usina termelétrica Presidente Médici. Ainda, as camadas S2, S6 e I5 apresentam teor de cinzas abaixo de 53%, apesar de teor de enxofre total acima de 2%. Estas camadas demonstram, aparentemente, uma melhor qualidade em relação às demais camadas analisadas. Para as camadas com teores de cinzas e enxofre total acima do exigido pela termelétrica, o seu uso poderia ser viabilizado por beneficiamento gravimétrico. No entanto, o desempenho de tal beneficiamento dependerá principalmente do valor de NGM e da densidade de corte de cada camada. Além disso, tal estudo mostra altas recuperações mássicas teóricas destas camadas em todas as faixas granulométricas determinadas e com baixos valores de enxofre total em qualquer corte densimétrico. No entanto, para isso, as frações mais densas não seriam consideradas. Assim, os resultados destes estudos mostram que as camadas não mineradas de Candiota apresentam potencial para o uso energético. Desta forma, é interessante para a empresa estudar com mais detalhamento a viabilidade econômica de um futuro processo de beneficiamento, possibilitando uma melhoria na qualidade do produto final e um maior aproveitamento das reservas de carvão. / The present study has the objective of determining the main technological characteristics of coal seams (upper and lower seams) in Candiota Coalfield, for future gravimetric beneficiation studies, aiming at power consumption purposes. These seams (S2, S3, S4, S5, S6, S8, S9, BL, I1, I2, I3, I4 e I5) correspond to a great percentage of the coal reserve that are not mined and have as yet not been characterized for such purposes. This Coalfield is located in the state of Rio Grande do Sul and represents the largest coal reserve in Brazil. Companhia Riograndense de Mineração (CRM) holds the right of exploration and mining in part of this coalfield, and provided samples collected from boreholes (testimonies). According to the aim proposed here, besides proximate, elementary and densimetric analyses, the densimetric distribution of the coal was evaluated as well. In order to evaluate a possible gravimetric beneficiation, washability curves were performed. Such curves provide very important information for the coal beneficiation. The main results show that the seams of the raw coal, such as: BL, I3 and I4 correspond to the maximum requirements of ash (53%) and total sulfur contents (2%) of the Presidente Médici Thermoelectric Power Plant. The seams S2, S6 and I5 show the ash content under 53%, in spite of the high total sulfur content being over 2%. Apparently, such seams show a better quality in relation to the other seams analyzed. For the seams with ash and total sulfur contents higher than those required by the thermal electric power plant, its employment could be viable for gravimetric beneficiation. However, the performance of such beneficiation mainly depends on both the NGM value and separation density of each seam. Furthermore, the present study shows high theoretical mass yield of theses seams, in all determined grain size intervals, with low values of total sulfur in any separation density. However, the densest fractions were not taken into consideration. Thus, the results show that coal seams not mined in the Candiota Coalfield have a potential for power consumption purposes. Then, it could be advantageous to the Company a detailed study on the economic viability of a future beneficiation process, which would not only improve the quality of the final product, but also provide a better use of the coal reserves.

A energia é um ingrediente essencial para o desenvolvimento econômico. Para a produção de energia são utilizadas diversas fontes, como o carvão mineral, que foi uma das primeiras fontes de energia utilizadas pelo ser humano em larga escala. O carvão consiste de uma mistura complexa de substâncias químicas orgânicas, constituída por carbono, hidrogênio e oxigênio, principalmente, e por quantidades menores de nitrogênio e enxofre. O Brasil apresenta a 10a maior reserva de carvão do mundo, com um total de 12 bilhões de toneladas. No Rio Grande do Sul ficam quase 90% das reservas nacionais, a Jazida de Candiota (RS) possui 38% de todo o carvão nacional. A exposição ao carvão e seus efeitos genotóxicos e mutagênicos vêem sendo estudados com diferentes enfoques e também em diferentes organismos. Considerando a composição do carvão, conhecida por apresentar componentes genotóxicos, e a falta de estudos em trabalhadores expostos deste setor produtivo, este trabalho tem como objetivo realizar biomonitoramento de uma amostra de trabalhadores deste setor, da região de Candiota- Rio Grande do Sul. Para isso, foram coletados sangue e mucosa oral de 57 indivíduos ocupacionalmente expostos ao carvão e de 71 indivíduos não expostos ao carvão. O Ensaio Cometa, o teste de MN em linfócitos binucleados e em mucosa oral, marcadores de estresse oxidativo bem como o conteúdo de elementos traço foram avaliados nas amostras. Os polimorfismos GSTT1 nulo, GSTM1 nulo, OGG1 Ser326Cys e XRCC1 Arg194Trp foram analisados para verificar a possível modulação destes genes de suscetibilidade nos resultados dos biomarcadores. Indivíduos expostos apresentaram maiores danos no DNA. Nossos resultados mostraram aumento significativo em Índice de Dano (P = 0,002) e FD (P < 0,001), parâmetros analisados no Ensaio Cometa, em frequência de MN (P < 0.001) e Pontes citoplasmática (P < 0,001), parâmetros do teste de MN em linfócitos binucleados, frequência de MN em células basais (P < 0,001) e em células diferenciadas (P < 0,001), frequência de células binucleadas (P < 0,05), no BMCyt em comparação com os indivíduos não-expostos. Observamos redução significativa da frequência de células com cromatina condensada (P < 0,001), no BMCyt, que é um parâmetro de morte celular. O grupo exposto apresentou aumento no estresse oxidativo, pelo aumento de SOD (P < 0,001), por outro lado, houve uma redução de CAT e TBARS (ambos com P < 0.001). As amostras dos trabalhadores apresentar quantidades de magnésio (Mg), alumínio (Al), cobre (Cu), e zinco (Zn), apesar de não terem diferenças significativas, já a análise do ambiente, o solo de Candiota mostrou maiores quantidades de fósforo (P), enxofre (S) e chumbo, quando comparado com o solo de Bagé, onde não há a atividade de mineração. A análise dos polimorfismos GSTT1 nulo, GSTM1 nulo, OGG1 Ser326Cys e XRCC1 Arg194Trp mostrou influência do polimorfismo GSTM1 nulo na frequência de brotos nucleares, dos indivíduos expostos, e do polimorfismo XRCC1 Arg194Trp na frequência de células cariorréticas e piquinóticas, dos indivíduos não-expostos. Indivíduos expostos com o genótipo GSTM1 nulo apresentaram aumento significativo na frequência de brotos em relação aos indivíduos com o genótipo GSTM1 não- nulo (P=0.023). Entre os indivíduos não expostos, o genótipo XRCC1 Arg/Trp apresentou menores frequências de células cariorréticas e piquinóticas quando comparados com indivíduos do mesmo grupo com o genótipo XRCC1 Arg/Arg (P=0,048 e P=0.004, respectivamente). Assim, o dano ao DNA observado nos indivíduos expostos pode ser consequência do dano oxidativo resultante da exposição aos resíduos do carvão, inclusive os metais. / Energy is an essential ingredient for economic development. For the production of energy are used various sources, as coal which was the first source of energy used by humans in large scale. The coal is a complex mixture of organic chemicals, comprising carbon, hydrogen and oxygen, especially, and minor amounts of nitrogen and sulfur. Brazil has the 10th largest coal reserves in the world with a total of 12 billion tons. In Rio Grande do Sul are almost 90% of national reserves, the Jazida Candiota (RS) has 38% of all coal national. Exposure to coal and its genotoxic and mutagenic effects has been studied with different approaches and also in different organisms. Considering the composition of coal known to have genotoxic components, and the lack of studies in exposed workers of this sector, the aim of this study was to conduct biomonitoring of a sample of workers in this sector, the region Candiota – Rio Grande do Sul For this, we collected blood and oral mucosa of 57 individuals occupationally exposed to coal and 71 individuals not exposed to coal. The Comet assay, the test of MN in binucleated lymphocytes and oral mucosa, oxidative stress markers and the content of trace elements were measured in the samples. The polymorphisms GSTT1 null, GSTM1 null, OGG1 Ser326Cys and XRCC1 Arg194Trp were analyzed to verify the possible modulation of these genes results in susceptibility biomarkers. Exposed individuals showed higher DNA damage. Our results showed a significant increase in DI (P = 0.002) and DF (P < 0.001) parameters analyzed in the Comet assay in frequencies of MN (P < 0.001) and cytoplasmic bridges (P < 0.001), parameters in MN test in binucleated lymphocytes, MN frequency in basal cells (P < 0.001) and in differentiated cells (P < 0.001), frequency of binucleated cells (P < 0.05) in BMCyt compared with unexposed individuals. Observed a significant decrease in the frequency of cells with condensed chromatin (P < 0.001) in BMCyt, which is a parameter of cell death. The exposed group showed an increase in oxidative stress by the increase in SOD (P <0.001) on the other hand, a reduction of CAT and TBARS (both P <0.001). Samples from workers present amounts of magnesium (Mg), aluminum (Al), copper (Cu), zinc (Zn), although no significant differences, the environmental analysis, soil Candiota showed higher amounts of phosphorus (P), sulfur (S) and lead compared to the soil Bagé, where there no mining. Exposed individuals with the GSTM1 null genotype showed a significant increase in the frequency of buds nuclear related to individuals with the GSTM1 non-null genotype (P = 0.023). Among the non-exposed individuals, the genotype XRCC1 Arg / Trp showed lower frequencies of Karyorrhetic and Pyknotic Cells when compared with individuals of the same group with the genotype XRCC1 Arg / Arg (P = 0.048 and P = 0.004, respectively). DNA damage observed in the exposed mining workers may be a consequence of oxidative damage resulting from coal residue mixtures, including metals. Besides, our results confirm the BMCyt assay as good biomarker to occupational exposure.

Na região nordeste do Rio Grande do Sul aflora uma sucessão vulcânica com mais de 800m. Na porção superior desta sequência encontram-se as vulcânicas ácidas (~200m) da LIP Paraná-Etendeka. Três áreas desta região foram escolhidas para investigação: Mato Perso (MP), São Marcos (SM) e Jaquirana-Cambará do Sul (JC). Nestas áreas foi reconhecida uma arquitetura de litofácies de condutos alimentadores e de lavas. Os condutos possuem ~15-25 m de largura, exibindo, no seu núcleo, litofácies coerentes e pouco vesiculadas de cor preta, bandadas e dobradas. Nas bordas ocorrem litofácies coerentes vesiculadas oxidadas, vitrófiros esferulíticos e brechas. As lavas são compostas por vitrófiros maciços ou com foliação horizontal, localmente bandados, ou microfraturados. Em Mato Perso, lavas oxidadas ocorrem na base da sequência estratigráfica. Estruturas regionais de direção NE-SW, como o Lineamento Antas, limitam estruturas de menor escala de direção NW-SE, onde os condutos afloram. As estruturas verticais no núcleo dos condutos estão orientadas nas direções NE-SW e NW-SE, e sua fábrica magnética possui Kmax horizontal a localmente vertical, sugerindo fluxo horizontal. No entanto, a alta dispersão dos dados em alguns sítios deve-se a obstrução do fluxo por fragmentos e pelos padrões de dobramento complexos. As lavas possuem planos de foliação magnética horizontais, com lineação magnética mergulhando para NE, NW, SE e SW. O baixo conteúdo de vesículas no interior dos condutos e nas lavas manteve as direções de fluxo e baixos parâmetros de capilaridade, sendo potenciais zonas de preservação da trama magnética original. Na borda dos condutos, as altas taxas de cisalhamento, além do alto conteúdo de fragmentos e bolhas induziram a instabilidade do fluxo, favorecendo a distribuição aleatória da trama. As feições distintivas das áreas estudadas são o conteúdo e tamanho dos fenocristais e microfenocristais de plagioclásio+clinopiroxênio+titanomagnetita±sanidina, que diminuem de MP para SM e JC. Diferenças também são conferidas na química mineral: em MP e SM os plagioclásios são cálcicos e os piroxênios levemente menos férricos que JC, onde os plagioclásios são sódicos. Modelos de assimilação e cristalização fracionada (AFC) e balanço de massa forneceram bons resultados para o fracionamento de andesitos basálticos, sotopostos na pilha vulcânica, gerando proporções de assembleia fracionada muito próximas das observadas em lâmina. Os padrões de elementos-traço e terras raras, normalizados pelo manto primitivo, são muito parecidos com os dos andesitos basálticos, sendo apenas levemente mais enriquecidos. Diferenças em razões de elementos incompatíveis, são atribuídas a variações da fonte e da crosta assimilada. Altas temperaturas (>1000°C), conteúdos de água em torno de 0,5-1,3% e viscosidades entre 106-10³ Pa s mantiveram o carácter efusivo das erupções. Paleopressões calculadas (~4-9 kbar) são compatíveis com modelos onde o reservatório estacionou no limite manto-crosta. A variação de temperatura no manto superior ocorreu em resposta à tectônica de placas nas margens do Gondwana. Movimentos constritivos progressivos, antes da quebra do Supercontinente, diminuíram a distância entre o reservatório e a superfície, possibilitando maiores taxas de efusão e ascensão dos magmas ácidos. O magma ascendeu por falhas e os condutos serviram de fonte proximal para as lavas. / The northeastern portion of Rio Grande do Sul exposes a ~800m volcanic succession. In upper part of the sequence there are silicic volcanics (~200m) of the Paraná-Etendeka LIP. Three areas from this portion were chosen for investigation: Mato Perso (MP), São Marcos (SM) and Jaquirana-Cambará do Sul (JC). Conduit-related and lava-related lithofacies architecture were recognized in these areas. The conduits are ~15-25m in width, and display coherent, banded and folded poorly vesicular lithofacies at their core. In the boarders there are oxidized vesicle-rich lithofacies together with spherulitic vitrophyres and breccias. Lavas are composed of massive or flat-lying foliated vitrophyres, locally banded or microfractured. At Mato Perso, oxidized lavas were described in the base of the silicic stratigraphic sequence. Regional structures trending NE-, like the Antas lineament, control smaller-scale structures trending NW-, where conduits outcrop. Vertical structures in the core of the conduits are trending NE- and NW-, and magnetic fabric has horizontal, locally vertical, Kmax, suggesting horizontal flow. Although, high dispersion of data in some sites is explained by obstruction of the flow by fragments and by complex folding patterns. Lavas have flat-lying magnetic foliation planes and magnetic lineation plunging to NE, NW, SE and SW. Low vesicle content in conduit cores and lavas maintained the flow directions and low capillarity parameters, being potential zones for preservation of original magnetic fabric. At conduit boarders, the high shear rates besides high fragment and bubble contents induced flow unsteadiness, favoring the random distribution of the magnetic fabric. Distinctive features between study areas are the plagioclase+clinopyroxene+titanomagnetite±sanidine phenocryst/microphenocryst size and content. They decrease from MP to SM and JC. Differences are observed in mineral chemistry too: MP and SM plagioclases are more calcic and the pyroxenes less ferric than JC, where plagioclases are sodic. Assimilation and fractional crystallization (AFC) and mass balance models yielded good results for underlying basaltic andesite fractioning, generating mineral assembly in proportions similar to those observed in thin-section. Primitive mantle normalized trace-element and rare earth patterns resemble those of basaltic andesites, being slightly more enriched. Difference on incompatible trace element ratios is ascribed to variations within the source and the assimilated crust. High temperatures (>1000°C), water contents between 0.5-1.3 wt.% and viscosities between 106-10³ Pa s kept the effusive behavior of eruptions. Calculated paleopressures (~4-9 kbar) are compatible with models where the reservoir was ponded in the mantle-crust boundary. The temperature variation in the upper mantle has occurred in response to Gondwana plate tectonics at active margins. Progressive constrictive movements, before the Supercontinent break-up, decreased the distance between the reservoir and the surface, enabling higher effusion rates and ascent of silicic magmas. The magma ascended through faults and the conduits were the lavas proximal sources.

O objetivo do presente trabalho foi o estudo de hidrocarbonetos presentes nos betumes de carvões minerais sul brasileiros. Os carvões em estudo são provenientes das Minas do Leão-Sutiã e Candiota, ambas localizadas no Rio Grande do Sul. A matéria orgânica presente nos carvões foi extraída com solventes apropriados, em sistema soxhlet, sob atmosfera inerte. Os extratos foram fracionados em o to grupos com o auxílio de Cromatografia Líquida Preparat iva, e as frações resultantes caracterizadas quimicamente através de técnicas cromatográficas e espectroscópicas. A anál i se da fração correspondente aos h i drocarbonetos sat urados alraves da delerminação do índice preferencial de carbono (CPI) e da razão prislano/filano (P/F), a conslatação da predominância dos n-alcanos de número impar de átomos de carbono, a presença de hopanóides de estereoquímica BB e a predominância de esteranos de configuração R sobre os S demonstram o baixo grau de carbonificação dos carvões em estudo A fração rica em hidrocarbonetos aromáticos revelou a presença de compostos considerados carcinogênicos, dentre os quais o benzo(a)pireno, criseno e pireno encontram-se presentes em concentrações consideráveis. O estudo da distribuição de metilnaftalenos, fenantreno e melilfenanlrenos no carvão da mina do Leão revelou integral concordância com aquela encontrada na literatura para carvões que apresentam grau de carbonificação similar. Entretanto, um comportamento anômalo foi verificado para a fração aromática proveniente do betume extraído do carvão da mina de Candiota. / The goal of the present work was to study the hydrocarbons present in bi tumen extracted from Brazi I ian coaIs. The coal under study carne from Leão Bulia and Candiota mines, bolh Iocaled at Rio Grande do Sul State. The organic maller was exlracted from lhe coaI wilh lhe heIp of proper solvenls. in inert almosphere, using a Soxhlel system. Thc cxlracls wcre fraclionaled lnlo elghl groups by Prcparalive Liquid Chromatography and the resulting fraclions were chemically c~aracterized by chromalographic and spectroscopic lechniques. Analysis of lhe salurated hydrocarbons by delerminlng lhe carbon preferencial index (CPI) and lhe pristane/phylane ralio (P/f), the predominance of n-alkanes wilh odd carbon number , lhe presence of hopanolds • showing ~~ slereochemistry and lhe predominance of sleranes with R inslead • of S configuralion show lhe low rank of bolh coaIs under investigation. The fraclion containing aromalic hydrocarbons reveals lhe presence oI' corr.pounds considered as carcinogenic including uenzo(a)pyr'ene whlch are presenl in relevant concenlrations in such fracllon. The distribution of melhylnaftalenes, phenanthene and melhyIphenanlhene in lhe Mina do Leão coaI shows a total agreement with that found in lhe literalure for coaIs of similar rank. However, anomalous behaviour was verifled for the aromalic fraclion of lhe betumen from lhe Cand i ota coaI.

A energia é um ingrediente essencial para o desenvolvimento econômico. Para a produção de energia são utilizadas diversas fontes, como o carvão mineral, que foi uma das primeiras fontes de energia utilizadas pelo ser humano em larga escala. O carvão consiste de uma mistura complexa de substâncias químicas orgânicas, constituída por carbono, hidrogênio e oxigênio, principalmente, e por quantidades menores de nitrogênio e enxofre. O Brasil apresenta a 10a maior reserva de carvão do mundo, com um total de 12 bilhões de toneladas. No Rio Grande do Sul ficam quase 90% das reservas nacionais, a Jazida de Candiota (RS) possui 38% de todo o carvão nacional. A exposição ao carvão e seus efeitos genotóxicos e mutagênicos vêem sendo estudados com diferentes enfoques e também em diferentes organismos. Considerando a composição do carvão, conhecida por apresentar componentes genotóxicos, e a falta de estudos em trabalhadores expostos deste setor produtivo, este trabalho tem como objetivo realizar biomonitoramento de uma amostra de trabalhadores deste setor, da região de Candiota- Rio Grande do Sul. Para isso, foram coletados sangue e mucosa oral de 57 indivíduos ocupacionalmente expostos ao carvão e de 71 indivíduos não expostos ao carvão. O Ensaio Cometa, o teste de MN em linfócitos binucleados e em mucosa oral, marcadores de estresse oxidativo bem como o conteúdo de elementos traço foram avaliados nas amostras. Os polimorfismos GSTT1 nulo, GSTM1 nulo, OGG1 Ser326Cys e XRCC1 Arg194Trp foram analisados para verificar a possível modulação destes genes de suscetibilidade nos resultados dos biomarcadores. Indivíduos expostos apresentaram maiores danos no DNA. Nossos resultados mostraram aumento significativo em Índice de Dano (P = 0,002) e FD (P < 0,001), parâmetros analisados no Ensaio Cometa, em frequência de MN (P < 0.001) e Pontes citoplasmática (P < 0,001), parâmetros do teste de MN em linfócitos binucleados, frequência de MN em células basais (P < 0,001) e em células diferenciadas (P < 0,001), frequência de células binucleadas (P < 0,05), no BMCyt em comparação com os indivíduos não-expostos. Observamos redução significativa da frequência de células com cromatina condensada (P < 0,001), no BMCyt, que é um parâmetro de morte celular. O grupo exposto apresentou aumento no estresse oxidativo, pelo aumento de SOD (P < 0,001), por outro lado, houve uma redução de CAT e TBARS (ambos com P < 0.001). As amostras dos trabalhadores apresentar quantidades de magnésio (Mg), alumínio (Al), cobre (Cu), e zinco (Zn), apesar de não terem diferenças significativas, já a análise do ambiente, o solo de Candiota mostrou maiores quantidades de fósforo (P), enxofre (S) e chumbo, quando comparado com o solo de Bagé, onde não há a atividade de mineração. A análise dos polimorfismos GSTT1 nulo, GSTM1 nulo, OGG1 Ser326Cys e XRCC1 Arg194Trp mostrou influência do polimorfismo GSTM1 nulo na frequência de brotos nucleares, dos indivíduos expostos, e do polimorfismo XRCC1 Arg194Trp na frequência de células cariorréticas e piquinóticas, dos indivíduos não-expostos. Indivíduos expostos com o genótipo GSTM1 nulo apresentaram aumento significativo na frequência de brotos em relação aos indivíduos com o genótipo GSTM1 não- nulo (P=0.023). Entre os indivíduos não expostos, o genótipo XRCC1 Arg/Trp apresentou menores frequências de células cariorréticas e piquinóticas quando comparados com indivíduos do mesmo grupo com o genótipo XRCC1 Arg/Arg (P=0,048 e P=0.004, respectivamente). Assim, o dano ao DNA observado nos indivíduos expostos pode ser consequência do dano oxidativo resultante da exposição aos resíduos do carvão, inclusive os metais. / Energy is an essential ingredient for economic development. For the production of energy are used various sources, as coal which was the first source of energy used by humans in large scale. The coal is a complex mixture of organic chemicals, comprising carbon, hydrogen and oxygen, especially, and minor amounts of nitrogen and sulfur. Brazil has the 10th largest coal reserves in the world with a total of 12 billion tons. In Rio Grande do Sul are almost 90% of national reserves, the Jazida Candiota (RS) has 38% of all coal national. Exposure to coal and its genotoxic and mutagenic effects has been studied with different approaches and also in different organisms. Considering the composition of coal known to have genotoxic components, and the lack of studies in exposed workers of this sector, the aim of this study was to conduct biomonitoring of a sample of workers in this sector, the region Candiota – Rio Grande do Sul For this, we collected blood and oral mucosa of 57 individuals occupationally exposed to coal and 71 individuals not exposed to coal. The Comet assay, the test of MN in binucleated lymphocytes and oral mucosa, oxidative stress markers and the content of trace elements were measured in the samples. The polymorphisms GSTT1 null, GSTM1 null, OGG1 Ser326Cys and XRCC1 Arg194Trp were analyzed to verify the possible modulation of these genes results in susceptibility biomarkers. Exposed individuals showed higher DNA damage. Our results showed a significant increase in DI (P = 0.002) and DF (P < 0.001) parameters analyzed in the Comet assay in frequencies of MN (P < 0.001) and cytoplasmic bridges (P < 0.001), parameters in MN test in binucleated lymphocytes, MN frequency in basal cells (P < 0.001) and in differentiated cells (P < 0.001), frequency of binucleated cells (P < 0.05) in BMCyt compared with unexposed individuals. Observed a significant decrease in the frequency of cells with condensed chromatin (P < 0.001) in BMCyt, which is a parameter of cell death. The exposed group showed an increase in oxidative stress by the increase in SOD (P <0.001) on the other hand, a reduction of CAT and TBARS (both P <0.001). Samples from workers present amounts of magnesium (Mg), aluminum (Al), copper (Cu), zinc (Zn), although no significant differences, the environmental analysis, soil Candiota showed higher amounts of phosphorus (P), sulfur (S) and lead compared to the soil Bagé, where there no mining. Exposed individuals with the GSTM1 null genotype showed a significant increase in the frequency of buds nuclear related to individuals with the GSTM1 non-null genotype (P = 0.023). Among the non-exposed individuals, the genotype XRCC1 Arg / Trp showed lower frequencies of Karyorrhetic and Pyknotic Cells when compared with individuals of the same group with the genotype XRCC1 Arg / Arg (P = 0.048 and P = 0.004, respectively). DNA damage observed in the exposed mining workers may be a consequence of oxidative damage resulting from coal residue mixtures, including metals. Besides, our results confirm the BMCyt assay as good biomarker to occupational exposure.

Na região nordeste do Rio Grande do Sul aflora uma sucessão vulcânica com mais de 800m. Na porção superior desta sequência encontram-se as vulcânicas ácidas (~200m) da LIP Paraná-Etendeka. Três áreas desta região foram escolhidas para investigação: Mato Perso (MP), São Marcos (SM) e Jaquirana-Cambará do Sul (JC). Nestas áreas foi reconhecida uma arquitetura de litofácies de condutos alimentadores e de lavas. Os condutos possuem ~15-25 m de largura, exibindo, no seu núcleo, litofácies coerentes e pouco vesiculadas de cor preta, bandadas e dobradas. Nas bordas ocorrem litofácies coerentes vesiculadas oxidadas, vitrófiros esferulíticos e brechas. As lavas são compostas por vitrófiros maciços ou com foliação horizontal, localmente bandados, ou microfraturados. Em Mato Perso, lavas oxidadas ocorrem na base da sequência estratigráfica. Estruturas regionais de direção NE-SW, como o Lineamento Antas, limitam estruturas de menor escala de direção NW-SE, onde os condutos afloram. As estruturas verticais no núcleo dos condutos estão orientadas nas direções NE-SW e NW-SE, e sua fábrica magnética possui Kmax horizontal a localmente vertical, sugerindo fluxo horizontal. No entanto, a alta dispersão dos dados em alguns sítios deve-se a obstrução do fluxo por fragmentos e pelos padrões de dobramento complexos. As lavas possuem planos de foliação magnética horizontais, com lineação magnética mergulhando para NE, NW, SE e SW. O baixo conteúdo de vesículas no interior dos condutos e nas lavas manteve as direções de fluxo e baixos parâmetros de capilaridade, sendo potenciais zonas de preservação da trama magnética original. Na borda dos condutos, as altas taxas de cisalhamento, além do alto conteúdo de fragmentos e bolhas induziram a instabilidade do fluxo, favorecendo a distribuição aleatória da trama. As feições distintivas das áreas estudadas são o conteúdo e tamanho dos fenocristais e microfenocristais de plagioclásio+clinopiroxênio+titanomagnetita±sanidina, que diminuem de MP para SM e JC. Diferenças também são conferidas na química mineral: em MP e SM os plagioclásios são cálcicos e os piroxênios levemente menos férricos que JC, onde os plagioclásios são sódicos. Modelos de assimilação e cristalização fracionada (AFC) e balanço de massa forneceram bons resultados para o fracionamento de andesitos basálticos, sotopostos na pilha vulcânica, gerando proporções de assembleia fracionada muito próximas das observadas em lâmina. Os padrões de elementos-traço e terras raras, normalizados pelo manto primitivo, são muito parecidos com os dos andesitos basálticos, sendo apenas levemente mais enriquecidos. Diferenças em razões de elementos incompatíveis, são atribuídas a variações da fonte e da crosta assimilada. Altas temperaturas (>1000°C), conteúdos de água em torno de 0,5-1,3% e viscosidades entre 106-10³ Pa s mantiveram o carácter efusivo das erupções. Paleopressões calculadas (~4-9 kbar) são compatíveis com modelos onde o reservatório estacionou no limite manto-crosta. A variação de temperatura no manto superior ocorreu em resposta à tectônica de placas nas margens do Gondwana. Movimentos constritivos progressivos, antes da quebra do Supercontinente, diminuíram a distância entre o reservatório e a superfície, possibilitando maiores taxas de efusão e ascensão dos magmas ácidos. O magma ascendeu por falhas e os condutos serviram de fonte proximal para as lavas. / The northeastern portion of Rio Grande do Sul exposes a ~800m volcanic succession. In upper part of the sequence there are silicic volcanics (~200m) of the Paraná-Etendeka LIP. Three areas from this portion were chosen for investigation: Mato Perso (MP), São Marcos (SM) and Jaquirana-Cambará do Sul (JC). Conduit-related and lava-related lithofacies architecture were recognized in these areas. The conduits are ~15-25m in width, and display coherent, banded and folded poorly vesicular lithofacies at their core. In the boarders there are oxidized vesicle-rich lithofacies together with spherulitic vitrophyres and breccias. Lavas are composed of massive or flat-lying foliated vitrophyres, locally banded or microfractured. At Mato Perso, oxidized lavas were described in the base of the silicic stratigraphic sequence. Regional structures trending NE-, like the Antas lineament, control smaller-scale structures trending NW-, where conduits outcrop. Vertical structures in the core of the conduits are trending NE- and NW-, and magnetic fabric has horizontal, locally vertical, Kmax, suggesting horizontal flow. Although, high dispersion of data in some sites is explained by obstruction of the flow by fragments and by complex folding patterns. Lavas have flat-lying magnetic foliation planes and magnetic lineation plunging to NE, NW, SE and SW. Low vesicle content in conduit cores and lavas maintained the flow directions and low capillarity parameters, being potential zones for preservation of original magnetic fabric. At conduit boarders, the high shear rates besides high fragment and bubble contents induced flow unsteadiness, favoring the random distribution of the magnetic fabric. Distinctive features between study areas are the plagioclase+clinopyroxene+titanomagnetite±sanidine phenocryst/microphenocryst size and content. They decrease from MP to SM and JC. Differences are observed in mineral chemistry too: MP and SM plagioclases are more calcic and the pyroxenes less ferric than JC, where plagioclases are sodic. Assimilation and fractional crystallization (AFC) and mass balance models yielded good results for underlying basaltic andesite fractioning, generating mineral assembly in proportions similar to those observed in thin-section. Primitive mantle normalized trace-element and rare earth patterns resemble those of basaltic andesites, being slightly more enriched. Difference on incompatible trace element ratios is ascribed to variations within the source and the assimilated crust. High temperatures (>1000°C), water contents between 0.5-1.3 wt.% and viscosities between 106-10³ Pa s kept the effusive behavior of eruptions. Calculated paleopressures (~4-9 kbar) are compatible with models where the reservoir was ponded in the mantle-crust boundary. The temperature variation in the upper mantle has occurred in response to Gondwana plate tectonics at active margins. Progressive constrictive movements, before the Supercontinent break-up, decreased the distance between the reservoir and the surface, enabling higher effusion rates and ascent of silicic magmas. The magma ascended through faults and the conduits were the lavas proximal sources.

O presente estudo visa determinar as principais características tecnológicas das camadas de carvão não mineradas (camadas superiores e inferiores) da Jazida de Candiota para estudos futuros de beneficiamento gravimétrico, visando o uso energético. Tais camadas (S2, S3, S4, S5, S6, S8, S9, BL, I1, I2, I3, I4 e I5) correspondem a um grande percentual de carvão que não é minerado na jazida e ainda não haviam sido completamente caracterizadas para tal uso. Essa jazida está localizada no estado do Rio Grande do Sul e representa a maior reserva brasileira de carvão. A empresa Companhia Riograndense de Mineração – CRM possui os direitos de exploração e mineração de parte desta jazida e para esse estudo, forneceu amostras de tais camadas extraídas de furos de sondagem (testemunhos). De acordo com a proposta de trabalho, foi avaliada a distribuição granulométrica destes carvões, além das análises imediata, elementar e densimétrica. Ainda, a fim de avaliar um possível beneficiamento gravimétrico, foram elaboradas suas curvas de lavabilidade. Tais curvas forneceram informações determinantes para este beneficiamento. Os principais resultados mostram que as camadas BL, I3 e I4, em seu estado bruto, atendem aos requisitos máximos dos teores de cinzas (53%) e de enxofre total (2%) exigidos pela usina termelétrica Presidente Médici. Ainda, as camadas S2, S6 e I5 apresentam teor de cinzas abaixo de 53%, apesar de teor de enxofre total acima de 2%. Estas camadas demonstram, aparentemente, uma melhor qualidade em relação às demais camadas analisadas. Para as camadas com teores de cinzas e enxofre total acima do exigido pela termelétrica, o seu uso poderia ser viabilizado por beneficiamento gravimétrico. No entanto, o desempenho de tal beneficiamento dependerá principalmente do valor de NGM e da densidade de corte de cada camada. Além disso, tal estudo mostra altas recuperações mássicas teóricas destas camadas em todas as faixas granulométricas determinadas e com baixos valores de enxofre total em qualquer corte densimétrico. No entanto, para isso, as frações mais densas não seriam consideradas. Assim, os resultados destes estudos mostram que as camadas não mineradas de Candiota apresentam potencial para o uso energético. Desta forma, é interessante para a empresa estudar com mais detalhamento a viabilidade econômica de um futuro processo de beneficiamento, possibilitando uma melhoria na qualidade do produto final e um maior aproveitamento das reservas de carvão. / The present study has the objective of determining the main technological characteristics of coal seams (upper and lower seams) in Candiota Coalfield, for future gravimetric beneficiation studies, aiming at power consumption purposes. These seams (S2, S3, S4, S5, S6, S8, S9, BL, I1, I2, I3, I4 e I5) correspond to a great percentage of the coal reserve that are not mined and have as yet not been characterized for such purposes. This Coalfield is located in the state of Rio Grande do Sul and represents the largest coal reserve in Brazil. Companhia Riograndense de Mineração (CRM) holds the right of exploration and mining in part of this coalfield, and provided samples collected from boreholes (testimonies). According to the aim proposed here, besides proximate, elementary and densimetric analyses, the densimetric distribution of the coal was evaluated as well. In order to evaluate a possible gravimetric beneficiation, washability curves were performed. Such curves provide very important information for the coal beneficiation. The main results show that the seams of the raw coal, such as: BL, I3 and I4 correspond to the maximum requirements of ash (53%) and total sulfur contents (2%) of the Presidente Médici Thermoelectric Power Plant. The seams S2, S6 and I5 show the ash content under 53%, in spite of the high total sulfur content being over 2%. Apparently, such seams show a better quality in relation to the other seams analyzed. For the seams with ash and total sulfur contents higher than those required by the thermal electric power plant, its employment could be viable for gravimetric beneficiation. However, the performance of such beneficiation mainly depends on both the NGM value and separation density of each seam. Furthermore, the present study shows high theoretical mass yield of theses seams, in all determined grain size intervals, with low values of total sulfur in any separation density. However, the densest fractions were not taken into consideration. Thus, the results show that coal seams not mined in the Candiota Coalfield have a potential for power consumption purposes. Then, it could be advantageous to the Company a detailed study on the economic viability of a future beneficiation process, which would not only improve the quality of the final product, but also provide a better use of the coal reserves.

O objetivo do presente trabalho foi o estudo de hidrocarbonetos presentes nos betumes de carvões minerais sul brasileiros. Os carvões em estudo são provenientes das Minas do Leão-Sutiã e Candiota, ambas localizadas no Rio Grande do Sul. A matéria orgânica presente nos carvões foi extraída com solventes apropriados, em sistema soxhlet, sob atmosfera inerte. Os extratos foram fracionados em o to grupos com o auxílio de Cromatografia Líquida Preparat iva, e as frações resultantes caracterizadas quimicamente através de técnicas cromatográficas e espectroscópicas. A anál i se da fração correspondente aos h i drocarbonetos sat urados alraves da delerminação do índice preferencial de carbono (CPI) e da razão prislano/filano (P/F), a conslatação da predominância dos n-alcanos de número impar de átomos de carbono, a presença de hopanóides de estereoquímica BB e a predominância de esteranos de configuração R sobre os S demonstram o baixo grau de carbonificação dos carvões em estudo A fração rica em hidrocarbonetos aromáticos revelou a presença de compostos considerados carcinogênicos, dentre os quais o benzo(a)pireno, criseno e pireno encontram-se presentes em concentrações consideráveis. O estudo da distribuição de metilnaftalenos, fenantreno e melilfenanlrenos no carvão da mina do Leão revelou integral concordância com aquela encontrada na literatura para carvões que apresentam grau de carbonificação similar. Entretanto, um comportamento anômalo foi verificado para a fração aromática proveniente do betume extraído do carvão da mina de Candiota. / The goal of the present work was to study the hydrocarbons present in bi tumen extracted from Brazi I ian coaIs. The coal under study carne from Leão Bulia and Candiota mines, bolh Iocaled at Rio Grande do Sul State. The organic maller was exlracted from lhe coaI wilh lhe heIp of proper solvenls. in inert almosphere, using a Soxhlel system. Thc cxlracls wcre fraclionaled lnlo elghl groups by Prcparalive Liquid Chromatography and the resulting fraclions were chemically c~aracterized by chromalographic and spectroscopic lechniques. Analysis of lhe salurated hydrocarbons by delerminlng lhe carbon preferencial index (CPI) and lhe pristane/phylane ralio (P/f), the predominance of n-alkanes wilh odd carbon number , lhe presence of hopanolds • showing ~~ slereochemistry and lhe predominance of sleranes with R inslead • of S configuralion show lhe low rank of bolh coaIs under investigation. The fraclion containing aromalic hydrocarbons reveals lhe presence oI' corr.pounds considered as carcinogenic including uenzo(a)pyr'ene whlch are presenl in relevant concenlrations in such fracllon. The distribution of melhylnaftalenes, phenanthene and melhyIphenanlhene in lhe Mina do Leão coaI shows a total agreement with that found in lhe literalure for coaIs of similar rank. However, anomalous behaviour was verifled for the aromalic fraclion of lhe betumen from lhe Cand i ota coaI.