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

Foram determinadas as concentrações de terras raras (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb e Lu) e outros elementos-traço (Cs, Rb, Ba, U, Th, Ta, Hf, Co e Sc) em 51 amostras representativas de derrames e soleiras das regiões norte e nordeste da Província Magmática do Paraná, que ocorrem no norte do estado de São Paulo e no sul de Minas Gerais. O método utilizado para estas determinações foi a técnica de ativação com nêutrons térmicos e epitérmicos, seguida de espectrometria gama de alta resolução, que forneceu resultados com elevados níveis de precisão e de exatidão (geralmente com valores inferiores a 10%), conforme atestado pelas concentrações determinadas no material geológico de referência JB-1. Os dados obtidos foram analisados conjuntamente com determinações de elementos maiores, menores e dos traços Sr, Y, Zr, Nb, Cr e Ni, realizadas por fluorescência de raios ? X. As rochas investigadas são quimicamente representadas por basaltos toleíticos, andesi-basaltos toleíticos e lati-basaltos, enquanto as mais evoluídas (MgO < 3%), que ocorrem de modo muito subordinado, são representadas por latitos e lati-andesitos, além de um riodacito. As rochas básicas (SiO2 < 55% e/ou MgO > 3%) são caracterizadas por apresentarem conteúdos de TiO2 maiores que 3%, sendo que grande maioria possui fortes semelhanças com os magmas-tipo Pitanga, embora tenham sido encontrados alguns derrames, localizados no norte do estado de São Paulo, geoquimicamente semelhantes aos magmas-tipo Urubici (típicos do sul da província). Rochas básicas com concentrações de TiO2 entre 2% e 3% foram também raramente encontradas, as quais representam equivalentes intrusivos de derrames Paranapanema. As rochas mais evoluídas só foram encontradas em soleiras e possuem características geoquímicas que indicam diferenciação a partir de magmas do tipo Pitanga. O comportamento de elementos maiores, menores e traços nas rochas intrusivas e extrusivas do tipo Pitanga, incluindo as mais diferenciadas, é compatível com um processo de evolução por cristalização fracionada envolvendo plagioclásios, clinopiroxênios e titano-magnetitas. A comparação entre derrames e soleiras do tipo Pitanga indica a atuação significativa de processos de diferenciação in situ nas rochas intrusivas, que causaram uma maior variabilidade composicional (soleiras: MgO entre 2,3% e 6,4%; derrames: MgO entre 3,2% e 5,5%). As rochas mais diferenciadas são também caracterizadas por anomalias positivas de európio, que sugerem o acúmulo de plagioclásio devido a esse processo de fracionamento. Os dados obtidos também reforçam que não houve participação significativa de componentes astenosféricos do tipo N-MORB, E-MORB e OIB na gênese das rochas básicas investigadas, as quais possuem grande similaridade geoquímica com os basaltos da Cadeia Rio Grande (sítio 516F) e Cadeia Walvis (sítio 525A), especialmente com os desta última, indicando o envolvimento do componente mantélico EMI. / It is presented the determination of rare earth (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb and Lu) and other trace (Cs, Rb, Ba, U, Th, Ta, Hf, Co and Sc) element concentrations in 51 representative samples of flows and sills from northern and northeastern Paraná Magmatic Province, particularly those located at north of São Paulo State and south of Minas Gerais. The employed analytical method to those determinations was thermal and epithermal neutron activation analysis, followed by high resolution gamma ray spectrometry, which provided high precision and accuracy results (in general better than 10%), as verified by determinations in the international geological reference material JB-1. The obtained results were integrated with major, minor and trace (Sr, Y, Zr, Nb, Cr and Ni) elements determined by X-ray fluorescence. The investigated rocks are mainly represented by tholeiitic basalts, tholeiitic andesi-basalts and lati-basalts, with subordinate relatively evolved (MgO < 3wt%) lithotypes, which are represented by latites and lati-andesites, besides one rhyodacite. The basic rocks (SiO2 < 55% and/or MgO > 3%) are characterized by presenting TiO2 contents higher than 3wt%, very similar to Pitanga magma-type, although some flows, located at northern São Paulo State, geochemically similar to Urubici magma-type (typical of southern Paraná) were also found. Basic rocks having TiO2 contents between 2 and 3 wt% were rarely encountered and represent intrusive equivalents of Paranapanema flows. The more evolved rocks were just found in sills and have geochemical characteristics that indicate differentiation from Pitanga magma-types. Major, minor and trace element behaviour of intrusive and extrusive rocks of Pitanga type, including those differentiated ones, is compatible with evolution by fractional crystallization of plagioclases, clinopyroxenes and titanium magnetites. The comparison between flows and sills of Pitanga type indicates the significant role of in situ differentiation in the genesis intrusive rocks, causing its larger compositional variability (sills: MgO between 2.3 and 6.4wt%; flows: MgO between 3.2 and 5.5wt%). The most evolved rocks are also characterized by positive europium anomalies, which suggest plagioclase accumulation caused by such fractionation process. The obtained data also corroborate the lack of significant participation of N-MORB, E-MORB and OIB asthenospheric mantle components in the genesis of basic rocks, which present very close geochemical similarity with Rio Grande Rise (site 516F) and Walvis Ridge (site 525A) basalts, particularly with the last ones, indicating the involvement of EMI mantle component.

O objetivo primário deste estudo é aprimorar o conhecimento acerca das fontes do manto e dos mecanismos envolvidos na gênese dos basaltos da Província Magmática do Paraná, que constitui uma das maiores manifestações de basaltos continentais do mundo. Para tanto, foram determinadas as concentrações de terras raras (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb e Lu), outros elementos traço (Cs, Rb, Ba, U, Th, Ta, Hf, Co e Sc) e elementos altamente siderófilos (Os, Ir, Ru, Pt, Pd e Re), juntamente com razões isotópicas dos sistemas Rb-Sr, Sm-Nd, U-Th-Pb e Re-Os em basaltos com alto-Ti (Paranapanema e Pitanga) que ocorrem no norte da PMP. Além disso, foram determinadas as concentrações de elementos altamente siderófilos e as razões isotópicas de 187Os/188Os amostras representativas de basaltos com baixo-Ti (Esmeralda) do sul da PMP. Os dados geoquímicos e as razões isotópicas de Sr, Nd e Pb obtidos são consistentes com dados da literatura, porém, refinam as variações (extremos) isotópicas dos magmas-tipo Paranapanema e Pitanga. Esses dados, juntamente com as concentrações de elementos altamente siderófilos e das razões isotópicas de Os, inéditas na literatura, sugerem que as fontes dos basaltos (astenosfera ou manto litosférico subcontinental) sofreram metassomatismo significativo, com a intrusão de veios piroxeníticos, relacionado a antigas subducções e/ou processos de delaminação. / The primary goal of this study is to improve the understanding about the mantle sources and the mechanisms involved in the basalt genesis from Paraná Magmatic Province (PMP), which is one of the largest known continental flood basalts of the world. Therefore, the concentrations of rare earths (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb and Lu), other trace elements (Cs, Rb, Ba, U, Th, Ta, Hf, Co and Sc) and highly siderophile elements (Os, Ir, Ru, Pt, Pd and Re) were determined, along with isotope ratios regarding Rb-Sr, Sm-Nd, U-Th-Pb e Re-Os systematics in high-Ti basalts (Paranapanema and Pitanga) from northern PMP. In addition, the highly siderophile element concentrations, as well as 187Os/188Os isotope ratios, were measured in selected samples of low-Ti basalts (Esmeralda) from southern PMP. The geochemical and Sr-Nd-Pb isotope results of the present study are consistent with literature data, but refine the isotope variations (extreme) for the Paranapanema and Pitanga magma-types. These data, along with the concentrations of highly siderophile elements and Os isotope ratios suggest that the basalt mantle sources (asthenosphere or subcontinental lithospheric mantle) were affected by significant metasomatism (piroxenitic vein hybridization), related with old subduction and/or delamination processes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-08-03Bitstream added on 2014-06-13T20:54:15Z : No. of bitstreams: 1 perinotto_rrc_me_rcla.pdf: 7856943 bytes, checksum: 17e8581630be4a2e1add4cefd13abc6f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Derrames de óleo causam recorrentes e graves prejuízos aos ecossistemas costeiros em todo o mundo. O mapeamento de sensibilidade ambiental é componente essencial e fonte de informação primária para o planejamento de contingência, que estabelece diretrizes de ações de resposta aos derrames. O objetivo deste trabalho foi definir áreas prioritárias de proteção e zonas de sacrifício por meio do mapeamento, em escala operacional, da sensibilidade a derrames de óleo dos ambientes costeiros dos municípios de São Vicente, Santos e Guarujá (SP), baseando-se na proposta elaborada pelo Ministério do Meio Ambiente, com utilização de um Sistema de Informação Geográfica. A região apresenta elevada complexidade e relevância econômica com alto risco de ocorrência de derrames pela presença do Porto de Santos. Possui grande variedade de ecossistemas costeiros e estuarinos sensíveis que abrigam comunidades de elevada diversidade biológica. Como resultados são apresentados 3 Cartas Táticas, 21 Cartas Operacionais e Quadros Descritivos com informações de cada segmento mapeado; além do mapa e das indicações das Áreas Prioritárias e Zonas de Sacrifício, sugeridas de acordo com critérios relevantes, baseados nas características de cada segmento, e considerados a partir do conhecimento detalhado adquirido no desenvolvimento deste trabalho, que constitui importante contribuição à gestão ambiental da zona costeira estudada / Oil spills have caused recurrent and severe damages in coastal ecosystems all around the world. The environmental sensitivity mapping is an essential component and prime information source for the contingency planning, which establishes emergency response actions to oil spills. This study aimed to define high priority areas for protection and sacrifice zones by mapping, in detailed scales, the environmental sensitivity to oil spills of coastal habitats in São Vicente, Santos and Guarujá municipalities (São Paulo State). This mapping was done using a Geographic Information System and was based on the methodology and standards suggested by the Brazilian Environmental Ministry. The study area has high economic importance and complexity, with many risks of oil spills because of the presence of the “Porto de Santos”. The region shows a wide variety of sensitive estuarine and coastal ecosystems that shelter high biodiversity. As result are presented 3 ESI maps in tactical scales; 21 ESI maps in detailed scales; Descriptive Tables with information from each coastal segment mapped; and the map with indicated areas for high priority protection and sacrifice zones. These areas were suggested according to relevant criteria, based on characteristics of each segment, and considered from the detailed knowledge acquired in the development of this work that represents an important contribution to the coastal environmental management in the study area

O objetivo primário deste estudo é aprimorar o conhecimento acerca das fontes do manto e dos mecanismos envolvidos na gênese dos basaltos da Província Magmática do Paraná, que constitui uma das maiores manifestações de basaltos continentais do mundo. Para tanto, foram determinadas as concentrações de terras raras (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb e Lu), outros elementos traço (Cs, Rb, Ba, U, Th, Ta, Hf, Co e Sc) e elementos altamente siderófilos (Os, Ir, Ru, Pt, Pd e Re), juntamente com razões isotópicas dos sistemas Rb-Sr, Sm-Nd, U-Th-Pb e Re-Os em basaltos com alto-Ti (Paranapanema e Pitanga) que ocorrem no norte da PMP. Além disso, foram determinadas as concentrações de elementos altamente siderófilos e as razões isotópicas de 187Os/188Os amostras representativas de basaltos com baixo-Ti (Esmeralda) do sul da PMP. Os dados geoquímicos e as razões isotópicas de Sr, Nd e Pb obtidos são consistentes com dados da literatura, porém, refinam as variações (extremos) isotópicas dos magmas-tipo Paranapanema e Pitanga. Esses dados, juntamente com as concentrações de elementos altamente siderófilos e das razões isotópicas de Os, inéditas na literatura, sugerem que as fontes dos basaltos (astenosfera ou manto litosférico subcontinental) sofreram metassomatismo significativo, com a intrusão de veios piroxeníticos, relacionado a antigas subducções e/ou processos de delaminação. / The primary goal of this study is to improve the understanding about the mantle sources and the mechanisms involved in the basalt genesis from Paraná Magmatic Province (PMP), which is one of the largest known continental flood basalts of the world. Therefore, the concentrations of rare earths (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb and Lu), other trace elements (Cs, Rb, Ba, U, Th, Ta, Hf, Co and Sc) and highly siderophile elements (Os, Ir, Ru, Pt, Pd and Re) were determined, along with isotope ratios regarding Rb-Sr, Sm-Nd, U-Th-Pb e Re-Os systematics in high-Ti basalts (Paranapanema and Pitanga) from northern PMP. In addition, the highly siderophile element concentrations, as well as 187Os/188Os isotope ratios, were measured in selected samples of low-Ti basalts (Esmeralda) from southern PMP. The geochemical and Sr-Nd-Pb isotope results of the present study are consistent with literature data, but refine the isotope variations (extreme) for the Paranapanema and Pitanga magma-types. These data, along with the concentrations of highly siderophile elements and Os isotope ratios suggest that the basalt mantle sources (asthenosphere or subcontinental lithospheric mantle) were affected by significant metasomatism (piroxenitic vein hybridization), related with old subduction and/or delamination processes.

Foram determinadas as concentrações de terras raras (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb e Lu) e outros elementos-traço (Cs, Rb, Ba, U, Th, Ta, Hf, Co e Sc) em 51 amostras representativas de derrames e soleiras das regiões norte e nordeste da Província Magmática do Paraná, que ocorrem no norte do estado de São Paulo e no sul de Minas Gerais. O método utilizado para estas determinações foi a técnica de ativação com nêutrons térmicos e epitérmicos, seguida de espectrometria gama de alta resolução, que forneceu resultados com elevados níveis de precisão e de exatidão (geralmente com valores inferiores a 10%), conforme atestado pelas concentrações determinadas no material geológico de referência JB-1. Os dados obtidos foram analisados conjuntamente com determinações de elementos maiores, menores e dos traços Sr, Y, Zr, Nb, Cr e Ni, realizadas por fluorescência de raios ? X. As rochas investigadas são quimicamente representadas por basaltos toleíticos, andesi-basaltos toleíticos e lati-basaltos, enquanto as mais evoluídas (MgO < 3%), que ocorrem de modo muito subordinado, são representadas por latitos e lati-andesitos, além de um riodacito. As rochas básicas (SiO2 < 55% e/ou MgO > 3%) são caracterizadas por apresentarem conteúdos de TiO2 maiores que 3%, sendo que grande maioria possui fortes semelhanças com os magmas-tipo Pitanga, embora tenham sido encontrados alguns derrames, localizados no norte do estado de São Paulo, geoquimicamente semelhantes aos magmas-tipo Urubici (típicos do sul da província). Rochas básicas com concentrações de TiO2 entre 2% e 3% foram também raramente encontradas, as quais representam equivalentes intrusivos de derrames Paranapanema. As rochas mais evoluídas só foram encontradas em soleiras e possuem características geoquímicas que indicam diferenciação a partir de magmas do tipo Pitanga. O comportamento de elementos maiores, menores e traços nas rochas intrusivas e extrusivas do tipo Pitanga, incluindo as mais diferenciadas, é compatível com um processo de evolução por cristalização fracionada envolvendo plagioclásios, clinopiroxênios e titano-magnetitas. A comparação entre derrames e soleiras do tipo Pitanga indica a atuação significativa de processos de diferenciação in situ nas rochas intrusivas, que causaram uma maior variabilidade composicional (soleiras: MgO entre 2,3% e 6,4%; derrames: MgO entre 3,2% e 5,5%). As rochas mais diferenciadas são também caracterizadas por anomalias positivas de európio, que sugerem o acúmulo de plagioclásio devido a esse processo de fracionamento. Os dados obtidos também reforçam que não houve participação significativa de componentes astenosféricos do tipo N-MORB, E-MORB e OIB na gênese das rochas básicas investigadas, as quais possuem grande similaridade geoquímica com os basaltos da Cadeia Rio Grande (sítio 516F) e Cadeia Walvis (sítio 525A), especialmente com os desta última, indicando o envolvimento do componente mantélico EMI. / It is presented the determination of rare earth (La, Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb and Lu) and other trace (Cs, Rb, Ba, U, Th, Ta, Hf, Co and Sc) element concentrations in 51 representative samples of flows and sills from northern and northeastern Paraná Magmatic Province, particularly those located at north of São Paulo State and south of Minas Gerais. The employed analytical method to those determinations was thermal and epithermal neutron activation analysis, followed by high resolution gamma ray spectrometry, which provided high precision and accuracy results (in general better than 10%), as verified by determinations in the international geological reference material JB-1. The obtained results were integrated with major, minor and trace (Sr, Y, Zr, Nb, Cr and Ni) elements determined by X-ray fluorescence. The investigated rocks are mainly represented by tholeiitic basalts, tholeiitic andesi-basalts and lati-basalts, with subordinate relatively evolved (MgO < 3wt%) lithotypes, which are represented by latites and lati-andesites, besides one rhyodacite. The basic rocks (SiO2 < 55% and/or MgO > 3%) are characterized by presenting TiO2 contents higher than 3wt%, very similar to Pitanga magma-type, although some flows, located at northern São Paulo State, geochemically similar to Urubici magma-type (typical of southern Paraná) were also found. Basic rocks having TiO2 contents between 2 and 3 wt% were rarely encountered and represent intrusive equivalents of Paranapanema flows. The more evolved rocks were just found in sills and have geochemical characteristics that indicate differentiation from Pitanga magma-types. Major, minor and trace element behaviour of intrusive and extrusive rocks of Pitanga type, including those differentiated ones, is compatible with evolution by fractional crystallization of plagioclases, clinopyroxenes and titanium magnetites. The comparison between flows and sills of Pitanga type indicates the significant role of in situ differentiation in the genesis intrusive rocks, causing its larger compositional variability (sills: MgO between 2.3 and 6.4wt%; flows: MgO between 3.2 and 5.5wt%). The most evolved rocks are also characterized by positive europium anomalies, which suggest plagioclase accumulation caused by such fractionation process. The obtained data also corroborate the lack of significant participation of N-MORB, E-MORB and OIB asthenospheric mantle components in the genesis of basic rocks, which present very close geochemical similarity with Rio Grande Rise (site 516F) and Walvis Ridge (site 525A) basalts, particularly with the last ones, indicating the involvement of EMI mantle component.