O Maciço Granítico Rapakivi São Francisco intrude rochas metassedimentares do Grupo São Roque, possui forma aproximadamente elipsoidal, com eixo maior de direção /N65E e \"trend\" subparalelo às zonas de cisalhamento que o limitam a norte (Moreiras) e sul (Pirapora). É composto por cinco faciologias: SF1 - biotita - homblenda - quartzo - monzonito fino; SF2 - biotita - granito porfiróide fino a médio (mosqueado); SF3 - biotita - granito porfiróide grosso (pyterlítico); SF4 - biotita - granitoporfirítico grosso (pyterlítico a viborgítico) e SF5 - diques de granito equigranular fino. Os estudos de química mineral permitiram caracterizar os seguintes minerais constituintes do MGRSF: minerais félsicos - feldspato alcalino de composição \'Or IND. 56-74\', com aumento do núcleo para a borda de K, e diminuição de Al, Na e BA; plagioclásio da matriz e megacristais com núcleos de composição albítica e bordas de oligoclásio; manto dos ovóides rapakivi de composição oligoclásio; minerais máficos - biotita annítica e anfibólio edenítica; - minerais acessórios - fluorapatita, com teor de F anômalo, entre 4,9 e 6,1%, zircão, ilmenita e hematita. As análises químicas de biotita permitiram separar, com base nos teores de Al203 e MgO, dois grupos de biotitas: biotitas magmáticas (BM) que preservam a composição química primária e, provavelmente refletem as condições magmáticas, traduzindo assim a evolução da composição do líquido e biotitas secundárias (BA), que mostram evidências de alteração da composição química original, decorrente da ação de uma fase fluida que provocou reequilíbrio dos mesmos no período tardi a pós-magmático. As biotitas magmáticas exibem boas correlações lineares em vários diagramas tipo Harker: R2+ versus R3+, com \'Al POT. VI\' e \'Fe POT. 2+\' sendo os principais responsáveis por este tipo de substituição, Si versus \'Al POT. IV\', clitonita, talco e Ti versus \'Al POT. VI\'+Cr+\'Fe POT.2+\'+Mg+Mn. As biotitas ) secundárias são caracterizadas pelas seguintes substituições: \'R POT. 2+\' versus \'R POT. 3+\', Si versus SV; Ti versus \'Al POT. IV\' e talco. Nos diagramas discriminantes das séries magmáticas, baseados na química das biotitas, as amostras do MGRSF caem, preferencialmente, no campo das associações subalcalinas ou alcalinas. Estudos geobarométricos efetuados a partir de análises químicas de anfibólios do MGRSF, permitiram definir pressões entre 0,8 e 1,8 kbar, os quais refletem as prováveis condições de pressão vigentes durante o período tardi a pós-magmático, ocasião em que a circulação de fluidos promoveu reações de reequilíbrio dos minerais, sobretudo das biotitas. O maciço granítico aqui estudado é caracterizado como rapakivi neste trabalho, enquadrando-se perfeitamente na redefinição da Haapala & Rämö (1992): como granito tipo \"A\" (neste caso como subtipo aluminoso), que contém textura rapakivi. A textura rapakivi no MGRSF ocorre segundo a definição \"strictu sensu\" de Vorma (1976), quedeve abranger: a) forma ovoidal dos megacristais de ortoclásio; b) manteamento dos ovóides por plagioclásio de composição oligoclásio-andesina, com alguns deles podendo ser isentos; c) ocorrência de duas gerações de feldspato alcalino e quartzo. A textura rapakivi, para o maciço estudado, é interpretada como magmática pelas seguintes características texturais e químicas: (a) ausência de feldspatos alcalinos na matriz manteados poroligoclásio; (b) composições idênticas entre as bordas dos plagioclásios da matriz e os plagioclásios que compõem os mantos dos ovóides de feldspato alcalino; (c) presença de composição química primária em biotitas de amostras com textura viborgítica, indicando que os processos de alteração metassomáticos/hidrotermais foram mínimos ou ausentes nestas porções do maciço. A coexistência de texturas rapakivi com feições orto a mesocumulática, sugere que os processos de acumulação mecânica de feldspatos alcalinos em estágios magmáticos iniciais estejam relacionados com a formação de textura rapakivi. / The São Francisco repakivi granitic massif (MGRSF) intrudes metassedimentary rocks of São Roque Group. The pluton presentes na approximately elipsoidal shape and it is limited by high-angle shear zones (Moreiras to the north and Pirapora to the South). It is composed by five faciologies: SF1 - fine-grained biotite-hornblende-quartz monzonite; SF2 - fine to medium grained biotite-porfiroid granite; SF3 - coarsed biotite-porfiroid granite (pyterlitic); SF4 - coarsed biotite porfiritic granite (pyterlitic to wiborgitic) and SF5, fine equigranular granite dikes. The mineral chemistry studies provided the characterization of the mineral components of the MGRSF: felsic minerals - alkaline feldspar with composition \'Or IND. 56-74\', with increase of K content from the core to the rim, and decrease of Al, Na and Ba; matrix plagioclase and megacrystals with albitic composition in the core and oligoclase composition in the rim, and rapakivi ovoids mantle with oligoclase composition; mafic minerals - fluorapatite, with anomalous high fluor content (between 4.9 and 6.1 %), zircon, ilmenite and hematite. The chemical analysis of biotite provided the separation of two groups, based on Al2O3 and MgO content: magmatic biotites (BM), preserving the primary chemical composition and, probably reflecting the magmatic conditions, implying this way, the evolution of the liquid composition; and secondary biotites (BA), showing alteration and departure of the original chemical composition, due to the action of a fluid phase that provoked a reequilibrium in a tardi to post-magmatic period. The magmatic biotites exhibits good linear correlations in several Harker diagrams: R2+ versus R3+, with \'Al POT. IV\', clitonite, talc and Ti versus \'Al POT. IV\' + Cr + \'Fe POT. 2+\' + Mg + Mn. The secondary biotites are characterized by the following substitutions: R2+ versus R3+, Si versus SV, Ti versus \'Al POT. IV\' and talc. In this discriminative diagrams of magmatic series, based on the biotite chemistry, the samples from MGRSF fall preferentially in the field of subalkaline and alkaline associations. The geobarometric study based on the chemical analysis of the MGRSF amphiboles, allows the consideration of pressures between 0.8 and 1.8 Kb, reflecting pressures conditions during the tardi to post magmatic period, time that the circulation and fluids promoted reequilibrium reactions of the minerals, notably biotites. The MGRSF is characterized as a rapakivi in this work. The rapakivi texture in the MGRSF, is interpreted as magmatic, due to the following textural and chemical features: a) absence of alkaline feldspar in the matrix mantle by oligoclase; b) identical compositions between the rims of plagioclase of the matrix and plagioclase that composes the ovoid mantles of the alkaline feldspar; c) presence of primary chemical composition of the biotites in the wiborgitic samples, suggesting that the metasomatic/hidrothermal alteration processes were absent or at least relatively less important in this samples. The coexistence of rapakivi textures and orto to mesocumulatic features, suggest that the mechanical accumulation processes of alkaline feldspar in initial magmatic stages shoukd be related to the formation of rapakivi textures.

A sistemática Sm-Nd é um dos melhores métodos para a investigação dos processos maiores de evolução relativa a formação da crosta continental no tempo geológico. Idades modelo Sm-Nd podem indicar a época dos eventos de diferenciação mantélica e formação da crosta continental juvenil, e as incertezas interpretativas decorrem da falta de informação adequada sobre a química do manto superior e sobre os processos de fracionamento químico durante a diferenciação do magma matélico, bem como sobre os processos secundários que ocorrem em ambiente crustal (mistura de fontes, fracionamento químico entre Sm e Nd durante refusão de material crustal, etc.) Metodologias da sistemática Sm-Nd são apresentadas e aplicadas em rochas da Plataforma Sul Americana. As principais conclusões indicam acreções juvenis com períodos de intensa atividade entre 3,1 e 3,0 Ga ( ~ 8% do volume total da crosta continental), 2,8 e 2,7 ( ~ 20%), 2,2 e 1,9 (~ 40%) e 1.3 e 1,1 (~ 7%). Tais períodos correspondem aproximadamente aos valores mais frequentes observados em escala mundial. A curva de crescimento da crosta continental no tempo geológico indica que cerca de 35% da crosta continental era formada no final do Arqueano (2,5 Ga), mas a maior taxa de acreção de material juvenil ocorreu durante o Paleoproterozóico com 88% de volume acumulado ao final deste período e atingindo a 98% no início do Neoproterozóico, restando muito pouco para épocas posteriores. Portanto, o Paleoproterozóico mostra-se claramente como a principal época de formação de crosta continental juvenil da Plataforma Sul Americana, correspondendo a aproximadamente 54% em volume. O Lineamento Transbasiliano é uma megasutura, ativa durante o Neoproterozóico, que separa duas grande massas continentais: a porção NW que inclui os Cratons Amazônico, São Luís e Rio Apa e suas regiões marginais e a porção SE, formada por um mosaico de blocos que compreende os Cratons do São Francisco, do Rio de La Plata e de Luiz Alves, bem como as respectivas regiões marginais e outros fragmentos menores. Em termos de evolução crustal setorial observou-se certa semelhança em ambas as partes das massas continentais durante o período entre 3.0 e 1.7 Ga com concentrações similares (picos) tanto no Arqueano como no Paleoproterozóico. Diferem em relação ao Arqueano precoce, visto que não há dados do lado NW, com valores tão antigos (3.7 - 3.54Ga) como os do bloco Gavião, Contendas-Mirante e Caldas Brandão, período em que a massa NW (Cratons Amazônico-São Luís) permaneceu virtualmente inafetada pelos eventos tecto-orogênicos, a não ser em suas regiões marginais, enquanto que a massa SE teve uma evolução muito mais complexa, tendo participado da formação de pelo menos dois supercontinentes (Rodínia e Gondwana). / Sm-Nd isotopic systematics is relevant to the topics of origin and evolution the of continental crust, where model ages refer to the time when crustal material was differentiated from the upper mantle. Alternative interpretations are due to a lack of adequate information on crustal processes and the variable composition of the mantle sources. The Sm-Nd methods are presented, and applied on rock materials from the South American Platform. The main conclusions indicate juvenile accretion with higher growth rates (peaks), around 3.7-3.5Ga(-0.5% in volume),3.1 - 2.9Ga (~ 16%), 2.7 - 2.6 (~9%), 2.2 - 1.9 (35%) and 1.3-1. 0 (7%). The continental growth curve indicates that about 35 % of the crust was formed by 2.5Ga, 88% by 1.8Ga and 99% by 1.0Ga, and the remaining ~1% was added in the Phanerozoic. Rapid crustal growth occurred between 2.2 and 1.9Ga. The main period of continental crust formation ocurred between 2.2 and 1.9Ga. The main period of continental crust formation occurred during the Paleoproterozoic, corresponding to 54 % in volume. Sm-Nd model ages, when compared with the crystallisation ages of granitóid rocks, furnish a rough estimate of juvenile vs. reworked material. Within the South American Platform about 45% of juvenile continental crust is still preserved within tectonic provinces of different ages. The remainder represents continental crust reworked in younger tectono-thermal events. ln particular crustal reworking was predominating over juvenile accretion during Meso-Neoproterozoic. The Transbrasiliano Lineament is a megasuture, active in the Neoproterozoic, which separates a large northwestern mass, including the Amazonian and São Luis Cratons, from a southeastern mass, formed by a collage of cratonic fragments, of which the São Francisco and Rio de La Plata are the largest. The crustal evolutions of these two large continental masses are considered individually, and can be resumed following form: 1 - Old Archean rocks (>3.4Ga) are found only within the south-eastern part (Gavião Block,Contendas-Mirante Complex(São Francisco Craton) and Caldas Brandão Massif (Borborema Province); 2-on both continental masses, crustal evolution between 3.0 and 1.7 Ga is very similar; 3 - During Meso and Neoproterozoic times, the northwestern mass (Amazonian and São Luis cratons) remained virtually unaffected by tectono-orogenic events, while the southeastern mass is composed of smaller cratonic fragments, which later took part in the formation of two large supercontinents: Rodinia during the Mesoproterozoic, and Gondwana in the Neoproterozoic.

Este trabalho se propôs a discutir a idade e os processos formadores das jazidas auríferas relacionadas com o Maciço Granítico Passa Três, em Campo Largo (Pr), do ponto de vista da Geologia Isotópica e da Geocronologia. O Maciço Granítico PassaTrês é um pequeno corpo tarditectônico, pouco diferenciado, de natureza mesozonal, não sienogranítica, intrusivo em metassedimentos das formações Agua Clara e Votuverava, pertencentes ao grupo Açungui. O Maciço sofreu intensiva alteraçãohidrotermal, com alteração de máficos, sericitização e carbonatização. Comportou-se rigidamente às zonas de cisalhamento, em condições rupteis-ducteis. Estes episódios termais registrados por muscovitas de pegmatitos mostram idades de 604 Ma. Ofracionamento tardi-magmático da fluorita, com a idade de 616\'+OU-\'36 Ma, reflete a idade final de colocação do corpo. Dados de geoquímica e de ETR para amostras mostraram interação entre fontes na crustais e mantélicas na geração do magmagranítico. Os depósitos auríferos na região ocorrem no interior de veios e zonas de cisalhamento associadas ao maciço granitóide Passa Três. O maior destes depósitos está situado na faixa do Barreiro, composto pelas Minas do Morro e do Polaco,com teores médio de 11 g/ton. Os veios situados fora do corpo, ou seja, que intrudem litologias da Fm Água Clara, são estéreis ou sub-econômicos. Na faixa do Barreiro, a jazida está associada a duas associações de veios principais, o veio nortee o veio sul. Estes veios correspondem a veios de quartzo cisalhados, decontínuos, com direção dominante N60W, com caimentos variando desde subverticais até 25º para sul/sudeste. Os minerais de ganga nos veios são quartzo, carbonatos, fluorita,microclínio e sericita-muscovita. Entre os metálicos, pirita, calcopirita e bornita, além de esfalerita, galena, e molibdenita. A fase argílica é representada por illita e clorita. O ouro, com até 11% de Ag, ocorre livre, no interior de ) fraturas de pirita, associado ou não à calcopirita. Os dados microtermométricos os fluidos do quartzo de fragmento do granito encaixante mostraram a presença de um fluido aquo-carbônico, de provável caráter primário, porémmodificado, e um fluido essencialmente aquoso secundário. As temperaturas e pressões para as inclusões aquo-carbônicas, da ordem de 300 a 340ºC e 1,2 Kbar e 3,2 Kbar podem ser indicativas das condições de pressões e temperaturas que atuaramdurante a alteração hidrotermal do granito. Os dados microtermométricos para as inclusões de quartzo da fase distensiva do veio mostraram salinidades baixas, com evidências petrográficas da ocorrência de imiscibilidade, que indicaram uma faixabem definida de temperaturas e pressões, entre 175-225ºC e 0,4 e 0,5 kbar respectivamente. Dados de THf em inclusões secundárias, entre 140 e 180º C, estão provavelmente associados ao episódio de argilização dos veios. Os dados de isótopos de Srde carbonatos, fluoritas e sulfetos da Mina do Morro, concentram-se em 0,711, que seria a razão isotópica do fluido. Os isótopos de C e O nos carbonatos da ganga da mineralização, são provavelmente produto do fracionamento isotópico a partir demármores regionais. Os isótopos de S mostraram evidências de fracionamento que podem indicar proveniência em parte externa. Isótopos de Pb em pirita do depósito mostra a presença de fontes antigas, com idades entre 1,2 e 1,6 Ga com contribuiçãoda crosta ) superior e do embasamento gnaissico-granulítico subjacente. A idade da mineralização aurífera está no intervalo 510-527 Ma, através dos resultados K/Ar em sericitas de zonas de falha (528\'+OU-\'10Ma), Rb-Sr da encaixante mineralizada(526\'+OU-\'23Ma, ri 0,709), Rb-Sr de lixiviados de pirita (510\'+OU-\'13,ri0,711). Reativações tardias de falhamentos mostram idades de 384\'+OU-\'62 Ma, relacionadas provavelmente a reativações posteriores relacionadas com o estabelecimento da baciaCamarinha ou com a cratonização da área. O modelo de jazida como a estudada pressupõe a existência de fluidos provenientes de zonas metassedimentares e de embasamento, com transporte através de zonas de cisalhamento regionais, e deposição emzonas de alívio de tensão. As áreas de deposição de metais são representadas por zonas permeáveis com rochas previamente alteradas hidrotermalmente (granito), gerando condições de deposição do minério e da paragênese sulfetada. O mecanismo dedeposição seria principalmente o rebaixamento de temperaturas e pressões, através de processos de imiscibilidade de fluidos. As evidênicas de circulação de fluidos não só no Maciço Granítico Passa Três, como também nas rochas encaixantesmetassedimentares, podem ampliar os horizontes de prospecção de ouro direcionando-se para alvos nestas rochas ou para os granitóides similares que ocorrem na região. / This work intended to study the isotope geology and geochronology on ore-forming events responsible for the generation of auriferous quartz-veins hosted by the Passa Três granitic massif, Campo Largo, Paraná, Southern Brazil. The Passa Três Granitic Massif is a tarditectonic granitic stock, poorly differentiated, mosozonal, that intrude the Neoproterozoic Agua Clara and Votuverava formations, both belonging to the Açungui Group. The massif had an intense hydrothermal alteration characterized by microclinization, carbonatizatin and sericitization. The regional shear zones had deformed the granitic body in a brittle/ductil level. K/Ar ages in mucovite from pegmatite yielded 604 Ma. A Sm/Nd isochron yielded 616 + ou - 36 Ma in fluorine (4 points) is interpreted as the age of emplacement of the granitoid. Geochemistry and REE data show interaction between crustal and mantelic sources for the generation of granitic magma. The most important deposit is the Barreiro ore body. It comprises shear veins hosted by granitic rocks, locally with concentrations of 11g/ton. The shear veins externals to the granitic body are barren. In the Barrero area, the ore body is related to two shear veins, coined as north and south sectors. These shear zones are discontinuous quartz lodes, with N60W trend and ~90° to 25°/SE plunges. The gangue minerals in the shear veins are quartz, carbonate, fuorine, microcline, and sericite, with illite and cholorite as argillic phase. Pyrite, calcopyrite, bornite, esfalerite, galena and molibdenite compose the sulfide paragenesis. The Au is free, generally associated with calcopyrite filling fractures in pyrite crystals. Microtermometric studies were carried out in fluid inclusions from a granitic fragment and in quartz veins. The first shows an aquocarbonic composition in primary fluid inclusions group, and a secondary aqueous fluid inclusions group. The pressure and temperature of the aquocarbonic fluids are from 300°C to 340°C and from 1.2Kbar to 3.2Kbar, respectively, and suggest a hydrothermal magmatic stage for their generation. Microtermometyric studies on quartz-veins fluid inclusions indicated two main groups. The earlier group comprises low salinity aqueous and aqueous-carbonic fluid inclusions, suggesting a fluid imiscibility process, corrobored by petrographic evidences. The identification of this process alowed to achieve the well-defined PT range from 0.4 to 0.5 Kbar and 175°C-225°C, respectively.. The lated fluid inclusion group yielded temperatures of final homogenization (THf) between 140°C e 180°C. They are probably related with the shear zone argilization process. Sr isotope data of carbonates, fluorine and sulfide from the Mina do Morro is around 0,711. C and O stable isotopes indicate some extend of isotope mixing bwtween metasedimentary rocks fluids and the magmatic fluids. The S stable isotopes also show of mixed crustal and magmatic provenience for the hydrothermal solutions. Pb isotopes indicated superior crust and inferior crust mixed signature. The mineralization K/Ar ages are in the 510-527 Ma time interval, however the K/Ar of 528 + ou - 10Ma was obtained in late shear zone sericite, 526 + ou - 23Ma, (RI=0,709) indicated by Rb/Sr ages in altered granite, and 510 + ou - 13 (RI=0,711) indicated by Rb/Sr in sulfide-vein lixiviates. Late reactivation of fault zones show a Rb-Sr sulfide lixiviates age of 384 + ou - 62 (RI=0,711), probably related to the formation of Camarinha Formation or the cratonization in the region. The genetic model for the gold deposit comprises the percolation of fluids in large areas involving both superior and inferior continental crust source. The transport of fluids in shear zones was trapped by hydrothermally altered granite, with gold and sulfides precipitation in shear zones. the main mechanism of gold deposition is related with fault reactivation mechanism, which caused the rapid failure in PT conditions, and the imiscibility of fluids. The data present here show the regional fluid circulation as an important ore-forming process, involving superior and inferior continental crust for the hydrothermal solutions source. This hypothesis may be a helpful contribution in an exploratory model, with focus on granitoids, granulitic rocks and regional shear zones.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000412507-Texto+Completo-0.pdf: 13924046 bytes, checksum: 433987dc1c1898ad93ebbc38ebb8c66f (MD5) Previous issue date: 2009 / In this research we present the set up of experimental with autoclaves under high temperature and pressure, CO2 and rock samples. The samples were collected trom Buracica field, Recôncavo Basin. In this field PETROBRAS have been injected CO2 to enhanced oil recovery, since 1991. Equilibrium geochemical modelling was dane with the experimental data, to compare the results. The rock samples were analyzed with Scanning Electronic Microscopy (SEM) to verify the dissolution and precipitation of minerais phases since was reacted in the system CO2-rock-water (brine). The water/brine samples were analyzed with Inductively Coupled Plasma Atamic Emission Spectroscopy (ICP - AES) to identify the ions in solution. The results indicate the integrity mineralogical of the studied field to carbon geological starage. / O trabalho versa sobre a análise experimental das interações CO2-rocha-fluido das amostras de reservatório (arenito) coletadas do campo de Buracica, Bacia do Recôncavo, Brasil. Neste campo, realiza-se injeção de CO2 desde 1991 para recuperação avançada ou terciária de petróleo. Foram realizados experimentos em autoclaves de aço sob condições do campo e também supercríticas. Modelagem geoquímica de equilíbrio foi realizada para comparar com os dados obtidos experimentalmente. Análises no Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) foram realizadas para identificar a dissolução e precipitação de fases minerais a partir das reações ocorridas no sistema estudado. Análises por Espectroscopia de Emissão Atômica por Plasma Indutivamente Acoplado (ICP – AES) foram realizadas na solução resultante dos experimentos para identificar os íons presentes na solução. Os resultados indicaram a integridade mineralógica do reservatório estudado para fins de armazenamento geológico de carbono.

Dentro do espectro de recursos energéticos do país as principais reservas de carvão brasileiro encontram-se na região sul, na Bacia do Paraná. São oito as jazidas de maior importância dessa bacia: Sul-Catarinense, Santa Terezinha, Morungava-Chico Lomã, Charqueadas, Leão, Iruí, Capané e Candiota. O presente trabalho teve como objetivo a caracterização geoquímica e petrográfica de quatro Jazidas sulbrasileiras do Permiano: Sul-Catarinense/Leste de Maracajá (JSCLM), Chico Lomã, Santa Terezinha e Candiota. Amostras de perfil estratigráfico dessas jazidas foram submetidas a análises de teor de carbono orgânico (COT), pirólise Rock-Eval, biomarcadores (n-alcanos, isoprenóides, hopanos, esteranos e hidrocarbonetos aromáticos) e petrográficas (reflectância da vitrinita e macerais). Estas investigações permitiram a determinação do grau de carbonificação, do paleoambiente deposicional e o tipo de matéria orgânica presente nos carvões destas quatro jazidas. A análise de macerais mostrou que todos os carvões estudados apresentam o predomínio da vitrinita, seguido de liptinita e em menor quantidade inertinita. Com base no poder refletor da vitrinita, os carvões apresentam a seguinte classificação: Jazida Sul-Catarinense/Leste de Maracajá - betuminoso alto volátil A; carvões de Chico Lomã - sub-betuminoso A até antracito; carvões da Jazida de Santa Terezinha - betuminoso alto volátil A e carvões de Candiota - sub-betuminoso tipo B e sub-betuminoso tipo C. As medidas de reflectância da vitrinita e os dados de Tmax obtidos da Pirólise Rock-Eval indicam que as Jazidas Sul-Catarinense/Leste de Maracajá, Chico Lomã e Santa Terezinha que são termicamente maturas encontrando-se no início da janela de óleo, enquanto que a Jazida de Candiota é termicamente imatura. A maioria dos carvões apresenta índice de hidrogênio (IH) entre 50-200 mg HC/g COT, o que implica em potencial para geração de gás. A razão Pristano/Fitano, que é controlada principalmente pelo tipo de matéria orgânica, apresentou valores superiores a 1 para todas as amostras, o que indica condições subóxicas de ambiente deposicional. O perfil dos esteranos C27, C28, C29 mostrou predominância do C29 para todas as amostras, indicando a contribuição de matéria orgânica terrestre para a formação dos mesmos. Através da distribuição dos hopanos, observou-se a predominância do epímero S sobre o R para os hopanos da faixa de C31-C35, bem como a ausência dos hopanos de configuração menos estáveis, os ββ, nos carvões das Jazidas Sul-Catarinense/Leste de Maracajá, Chico Lomã e Santa Terezinha indicando que estes carvões tem um grau de carbonificação mais elevado. Comportamento oposto foi observado para os carvões da Jazida de Candiota onde ocorreu a presença dos hopanos ββ, bem como a predominância do epímero R sobre o S, características de matéria termicamente imatura ou pouco evoluída. A razão dos compostos aromáticos, metil-naftalenos e metil-fenantrenos não apresentam resultados confiáveis como os dos demais biomarcadores da fração dos hidrocarbonetos alifáticos. A análise de biomarcadores, utilizando GC-MS e GC-MS/MS permitiu a interpretação do paleoambiente deposicional, da origem e da maturação dos carvões, proporcionando uma outra maneira de determinação do grau de carbonificação além da reflectância da vitrinita (Rrandom%) e Tmax (temperatura máxima de liberação de hidrocarbonetos) obtido da análise de Pirólise Rock-Eval. / Within the energy resources spectrum of the country, the main coal reserves are in the south of Brazil, in the Paraná Basin. There are eight sources of utmost importance that basin: South of Santa Catarina, Santa Terezinha, Morungava-Chico Lomã, Charqueadas, Leão, Iruí, Capané and Candiota. The present study aimed to characterize by geochemical and petrographic methods four Permian deposits of coals from south of Brazil: Sul-Catarinense/Leste de Maracajá, Chico Lomã, Santa Terezinha and Candiota. Samples of stratigraphic profile of these deposits were analyzed for organic content (TOC), Rock-Eval pyrolysis, biomarkers (n-alkanes, isoprenoids, hopanes, steranes and aromatic hydrocarbons) and petrographic (maceral and vitrinite reflectance). These studies allowed determination of the degree of carbonification, of depositional paleoenvironment and type of organic matter present in these four coals deposits. The maceral analysis showed that all the samples studied show the predominance of vitrinite, followed by liptinite and inertinite lower amount. Based on reflectance of vitrinite, the coals have the following classification: coal from Sul-Catarinense/Leste de Maracajá - high volatile A bituminous; coal of Chico Lomã - subbituminous A to anthracite; coal of Santa Terezinha - high volatile A bituminous and coal of Candiota - sub-bituminous type B and sub-bituminous type C. Reflectance measurements of vitrinite and Tmax data obtained from Rock-Eval pyrolysis indicate that the deposits at Sul-Catarinense/Leste de Maracajá, Chico Lomã and Santa Terezinha are thermally mature and in the beginning of the oil window, whereas the deposit of Candiota is thermally immature. Most of coal has hydrogen index (HI) between 50-200 mg HC/g TOC, which implies potential for gas generation. The ratio Pr/Fit, which is controlled mainly by the type of organic matter, showed values greater than 1 for all samples, which indicates suboxic conditions of depositional environment. The profile of steranes C27, C28, C29 showed the predominance of C29 for all samples, indicating the contribution of input of higher plants for the formation of organic matter. Through the distribution of hopanes, there was a predominance of S over the R epimer for hopanes the range C31-C35, and the absence of hopanes less stable configuration, ββ, in the coals from Sul-Catarinense/Leste de Maracajá, Chico Lomã and Santa Terezinha indicating that they have a higher degree of carbonification. Opposite behavior was observed for the coals of the Candiota where the presence of ββ hopanes occurred, as well as the dominance of R over the S epimer, features thermally immature or little thermal evolution. The ratio of aromatic compounds methyl-naphthalene and methyl-phenanthrenes not have reliable results as those of other biomarkers fraction of aliphatic hydrocarbons. The biomarker analysis using GC-MS and GC-MS/MS allowed the interpretation of depositional paleoenvironment, the origin and maturation of coals, providing another way of determining the degree of carbonification beyond vitrinite reflectance (Rrandom%) and Tmax (maximum temperature of release of hydrocarbons) obtained from the analysis of Rock-Eval pyrolysis.

A composição química de minerais detríticos de sedimentos é uma ferramenta de importância crescente em estudos de proveniência. Neste trabalho é testada e discutida sua aplicação na identificação das fontes primárias dos minerais pesados detríticos das areias de praias holocênicas do sul do Brasil. Ao longo do litoral médio e norte do Rio Grande do Sul, foram coletadas 11 amostras de areia a cada 40km. Os grãos de zircão foram separados e analisados por LA–ICP–MS, por microssonda eletrônica e MEV. No litoral norte, além do zircão, também foram estudados piroxênios, epidotos, anfibólios, granadas e turmalinas e as análises foram feitas para seus principais componentes químicos com microssonda eletrônica. As potenciais fontes primárias dos zircões detríticos foram determinadas principalmente com base nas razões Th/U, Y/Ho, Nb/Ta e nos conteúdos de Nb e de elementos terras raras. Suas fontes são predominantemente: (i) rochas graníticas subalcalinas, (ii) granitóides alcalinos (tipo A), (iii) rochas máficas associadas aos granitóides e (iv) associações metamórficas de alto grau. Os zircões metamórficos são mais abundantes na parte sul do segmento litorâneo enquanto na porção norte, predominam os zircões de granitóides do tipo A. Os demais minerais foram estudados somente em amostras do litoral norte e permitiram sugerir com maior precisão a área fonte potencial para estes sedimentos. A composição dos piroxênios indica fontes metamórficas de fácies granulito e rochas básicas toleíticas pós-colisionais. Rochas metamórficas metapelíticas e margosas de fácies granulito e anfibolito são fontes importantes e tem sua participação indicada pela presença de estaurolita, rutilo, silicatos de alumínio, granadas (almandina e grossulária), zoisita, turmalinas cálcicas e cumingtonita presentes em praticamente todas amostras. Granitóides do tipo A são fontes indicadas pela presença de zircões com alto teor de Nb e ETR, por razões Nb/Ta superiores a 20, e por anfibólios com alta razão Fe/(Fe+Mg). Granitóides peraluminosos têm sua presença nas áreas fontes indicadas por granada rica em espessartina e turmalina rica em ferro, enquanto, granitóides shoshoníticos e subalcalinos médio e alto-K, tem sua participação sugerida pela presença de epidoto magmático, titanita, anfibólios cálcicos com razões Fe/(Fe+Mg) moderadas e zircões com razões Th/U de 0,3–0,5 e Nb/Ta entre 5–15. Anfibólios magnesianos indicam a contribuição de fontes ultramáficas. Rochas hidrotermalizadas são também constituintes das áreas fontes e tem sua presença apontada por turmalinas litiníferas, actinolita e epidotos. A homogeneidade dos tipos e abundâncias dos minerais detríticos em todas amostras do litoral norte indicam uma área fonte comum para esses sedimentos praiais, embora possa haver o predomínio local de fontes como por exemplo, as hidrotermalizadas na porção mais a sul do litoral norte. O extremo nordeste do Batólito Pelotas constituído predominantemente pelas suítes graníticas Encruzilhada do Sul, Cordilheira e greisens associados, Viamão e Dom Feliciano e pelo complexo metamórfico Várzea do Capivarita é a provável área fonte primária potencial dos sedimentos estudados. A pesquisa realizada demonstra que a química mineral de zircões e dos demais minerais utilizados pode produzir informações detalhadas quanto à área fonte primária de minerais pesados detríticos, constituindo poderosa ferramenta para este tipo de investigação. / The chemical composition of detrital minerals in sediments has an increasing importance in provenance studies. In this study the primary sources of detrital heavy minerals of Holocene beach sediments from southern Brazil coast are discussed with basis mainly on their chemical composition. Eleven samples of beach sand were collected at each 40km along the medium and northern littoral of Rio Grande do Sul state. Zircon grains from these samples were analysed for trace elements by LAICP- MS, microprobe and electron microscopy. Pyroxene, amphibole, epidote, garnet, and tourmaline from the northern segment samples were analysed for their main components by electron microprobe. The primary sources of detrital zircons were indicated mainly by their Th/U, Y/Ho, and Nb/Ta ratios, as well as by their Nb and REEcontents. The main identified sources are: (i) subalkaline granitoids, (ii) A-type or alkaline granitoids, (iii) mafic rocks associated to the granitoids, (iv) upper-amphibolite and granulite facies rock sequences. Metamorphic zircons are more abundant in the southern segment of the studied area, whilst in the northern sector zircons from A-type granitoids are predominant. The chemistry of the other minerals, studied only in the northern littoral, allowed a more accurate determination of their potential primary sources. The pyroxene compositions indicate the contribution of metamorphic sources of granulite facies and of basic rocks formed at post-collisional settings. High grade metapelitic rocks and amphibolites are important sources suggested by the occurrence of staroulite, rutile, aluminium silicates, almandine, grossular, zoisite, Ca-rich tourmaline, and commingtonite, in the whole set of samples. A-type granitoids are abundant in the source area as indicated by zircons with high Nb and ETR contents, and Nb/Ta ratios greater than 20, and, by amphiboles with Fe/(Fe+Mg) higher than 0.9. Peraluminous granitoids have their presence in the source indicated by Mn-rich garnet and Fe-rich tourmaline, whilst the occcurrence of shoshonitic and medium to high-K subalkaline granitoids is pointed out by magmatic epidote, titanite, calcic amphiboles with moderate Fe/(Fe+Mg) ratios and zircons with Th/U in the range 0.3–0.5, and Nb/Ta varying from 5 to 15. Magnesian amphiboles indicate ultramafic sources. Hydrothermal products are also indicated in the primary sources by the occurrence of Li-rich tourmaline, actinolite, and hydrothermal epidotes. The homogeneity of abundance and typology of detrital minerals in the northern littoral indicate a common source for the studied sediments, although, in some places a localised source may be important, such as the hydrothermally altered rocks in the samples of the southern part of northern littoral. The northeastern part of the Pelotas Batholith, composed of Encruzilhada do Sul, Cordilheira, Viamão e Dom Feliciano granitic suites, with associated greisens, and of the Varzea do Capivarita metamorphic complex is the probable source region of the northern segment sediments. The compositional variations of zircons from southern to northern sector are coherent with the hypothesis that the studied sediments came from relatively near continental source areas, probably delivered to the RS continental margin by several small streams and rivers, mainly during the last sea level lowstand ended at 17.5 ka. This study confirms that the mineral chemistry of zircons, including trace elements, and of other studied minerals can yield detailed and accurate information about the primary source of heavy detrital minerals, and so being of high relevance for provenance studies.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-05-05T18:17:18Z No. of bitstreams: 1 2015_IsabelaMorenoCordeirodeSousa.pdf: 9115790 bytes, checksum: df7571dfb49638778ed6b97b6d3b13dc (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-05-14T19:55:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_IsabelaMorenoCordeirodeSousa.pdf: 9115790 bytes, checksum: df7571dfb49638778ed6b97b6d3b13dc (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-14T19:55:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_IsabelaMorenoCordeirodeSousa.pdf: 9115790 bytes, checksum: df7571dfb49638778ed6b97b6d3b13dc (MD5) / O embasamento paleoproterozóico da Faixa Brasília corresponde ao terreno granítico exposto no segmento norte da faixa. Ele representa um arco desenvolvido na borda oeste do Cráton do São Francisco, ou um arco acrescionado ao cráton. O embasamento é tradicionalmente dividido em dois domínios: Almas Conceição do Tocantins e Cavalcante-Arraias, nomeados em referência a cidades vizinhas. O primeiro é composto por tonalitos e granodioritos das suítes 1 e 2, intrusivos no Grupo Riachão do Ouro. No segundo, afloram granitos da suíte Aurumina, intrusivos na Formação Ticunzal. A oeste do domínio Almas-Conceição do Tocantins aflora o embasamento Natividade, área estudada neste projeto. O embasamento Natividade é composto por associações geológicas semelhantes às dos outros dois domínios, mas pouco detalhada em pesquisas anteriores. Ele é dividido em suíte Rio do Moleque, suíte Manuel Alves, suíte Xobó e Granito Príncipe, intrusivos na sequência sedimentar Água Suja. Rochas do embasamento foram submetidas a no mínimo dois eventos deformacionais: o primeiro no Paleoproterozóico e o segundo no fim Neoproterozóico. A orogenia paleoproterozóica atingiu fácies anfibolito, enquanto o evento Brasiliano, no Neoproterozóico, reequilibrou as paragêneses em fácies xisto verde. Datações U-Pb no embasamento Natividade sugerem ao menos quatro estágios de magmatismo: o primeiro mais velho que 2.3 Ga, o segundo entre 2.20 e 2.30 Ga, o terceiro entre 2.16 e 2.18 Ga e o último entre 2.12 e 2.15 Ga. Acredita-se que o primeiro, de idade sideriana, tenha formado o embasamento do arco que se desenvolveria no riaciano. Entretanto, não se sabe quais mecanismos foram responsáveis por sua geração. É possível que essas rochas tenham se formado em ambiente de arco magmático no fim do Arqueano e no início do Sideriano e retrabalhado a borda do Cráton do São Francisco. No Riaciano, um arco magmático de caráter juvenil se instala, caracterizando o segundo episódio magmático. O terceiro estágio é uma progressão do segundo e exibe magmas ligeiramente mais evoluídos. O quarto estágio de magmatismo ilustra a colisão de uma massa continental com o cráton. A colisão provocou fusão parcial da crosta e gerou granitos com características de granitos tipo S. As suítes 1 e 2 do domínio Almas-Conceição do Tocantins e as suites Rio do Moleque e Manuel Alves do embasamento Natividade caracterizam o magmatismo de arco, evoluindo em um trend calcialcalino. A suíte Aurumina, no domínio Cavalcante-Arraias, a suíte Xobó e o Granito Príncipe são os granitos sincolisionais, gerados por retrabalhamento crustal. Dados de Sm-Nd confirmam o caráter de fusão crustal desses granitos. Assim, domínios dentro do embasamento indicam áreas com predominância de rochas com assinatura de arco ou rochas de retrabalhamento crustal e não configuram blocos tectônicos distintos. É possível que as sequências vulcano-sedimentares – Grupo Riachão do Ouro, Formação Ticunzal e Sequência Água Suja - sejam contemporâneas e tenham pertencido à mesma bacia sedimentar. Desde o Riaciano, as rochas desenvolvidas nessa orogenia paleoproterozóica são parte do Cráton do São Francisco e constituem o embasamento sobre o qual sedimentos da Faixa Brasília foram depositados. / Brasília Belt’s basement is the Paleoproterozoic granitic terrane exposed in the northern segment of the belt. It represents a magmatic arc developed on the western margin of São Francisco craton, or acreeted to it during Rhyacian. Basement is traditionally divided in two domains: Almas-Conceição do Tocantins and Cavalcante-Arraias, named after neighbouring cities. The former encompasses tonalites and granodiorites from Suites 1 and 2, intrusive in Riachão do Ouro Group; the latter is composed of granites from Aurumina suite, intrusive in Ticunzal Formation. West of Almas-Conceição do Tocantins crops out Natividade basement, the area detailed in this study. Natividade basement is composed of similar geologic units, but not detailed in previous researches. It is devided in Rio do Moleque suite, Manuel Alves suite, Xobó suite and Príncipe Granite. Magmatic suites are intrusive in Água Suja volcano-sedimentary sequence. Basement rocks underwent at least two deformational events, one during Paleoproterozoic, and the second during late Neoproterozoic. Paleoproterozoic event achieved amphibolite facies and Brasiliano Neoproterozoic event reequilibrated parageneses to greenschist facies. U-Pb analyses in zircon grains of granitic rocks from Natividade basement suggest there are at least four stages of magmatism: The first, older than 2.3 Ga; the second between 2.20 and 2.30 Ga, the third between 2.16 and 2.18 Ga and the last one between 2.12 and 2.15 Ga. The first stage, of Siderian age, is believed to have formed the Rhyacian arc’s basement, but it is unknown which mechanisms were responsible for it. It possibly developed in a late-Archean/Siderian magmatic arc on São Francisco craton margin. During Rhyacian, a magmatic arc begins to develop, generating the second stage of magmatism. The third stage is an evolution of the second, both in the same arc system. Fourth stage represents the arc collision against São Francisco craton, or collision of another landmass, if we consider the arc evolving in the craton’s border. The collision triggered crustal melting and generated granites with S-type signature. Suites 1 and 2 from Almas-Conceição do Tocantins domain, Rio do Moleque and Manuel Alves suites from Natividade basement characterize the arc magmatism, evolving in a calc-alkaline trend. Aurumina suite, in Cavalcante-Arraias domain, Xobó suite and Príncipe Granite, in Natividade basement, show a syn-collisional signature, resulted from crustal reworking. Sm-Nd data confirm crustal melting character of these bodies. Thus, domains within the basement represent predominance of rocks with volcanic-arc or with syn-collisional signature, and do not configure different tectonic blocks. It is possible that volcano-sedimentary sequences of the whole basement – Riachão do Ouro Group, Ticunzal Formation and Água Suja sequence - were coeval and belonged to the same basin. Since Rhyacian, rocks developed in this Paleoproterozoic orogeny are part of the São Francisco Paleoplate and constitute the basement over which sediments from Brasília Belt were deposited.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2012. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2013-02-21T12:07:03Z No. of bitstreams: 0 / Rejected by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com), reason: on 2013-02-21T12:08:51Z (GMT) / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2013-02-21T12:55:06Z No. of bitstreams: 1 2012_Carlos Victor_Parcial.pdf: 6314646 bytes, checksum: 27de500cb488045051e935f4b2a447e7 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2013-04-16T11:45:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_Carlos Victor_Parcial.pdf: 6314646 bytes, checksum: 27de500cb488045051e935f4b2a447e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-16T11:45:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_Carlos Victor_Parcial.pdf: 6314646 bytes, checksum: 27de500cb488045051e935f4b2a447e7 (MD5) / As ocorrências de formações ferríferas bandadas (BIFs) identificadas na Porção Norte do Maciço São José do Campestre (MSJC) 3,4-3,5 Ga (Estado do Rio Grande do Norte) estão associadas às rochas da Sequência Vulcano-Sedimentar Serra Caiada. As análises químicas de elementos maiores, em vinte amostras, mostram composição química relativamente simples, com SiO2 e Fe2O3 representando mais de 96% de sua composição total. A textura varia de granoblástica média/fina a microbandada. Os cristais de quartzo são subeudrais a anedrais, mostrando contatos poligonais, serrilhados ou retos com opacos e/ou anfibólios da série cummingtonita-grunerita. Normalizado pelo condrito, o padrão de distribuição dos ETRs sugere três grupos distintos: o primeiro inclui BIFs com somatório de ETR (8,36 e 26,02), caracterizado, também, pelo aumento gradativo do fracionamento dos ETR leves, neste grupo; seis amostras analisadas exibem anomalia positiva de európio (Eu/Eu* = 1,07 a 1,55); o segundo grupo possui um somatório de ETR muito variado (13,42 a 249,96), sem anomalias positivas de Európio (Eu/Eu* = 0,69 a 0,97); o terceiro possui um somatório de ETR (61,9 a 454,94) com anomalias negativas de Európio (Eu/Eu* = 0,29 a 0,64). As formações ferríferas mostram razão Y/Ho entre 25 e 40 onde, valores abaixo de 30 indicam uma predominância de contribuição continental para estas rochas. A correlação Eu/Eu* e Y/Ho* mostra que, para valores de Y/Ho* >30, existem anomalias positivas e negativas de Eu e correlação semelhante no diagrama Pr/Pr* e Eu/Eu*, onde, para valores de Pr/Pr* >1, ocorrem anomalias positivas e negativas de Eu/Eu*. A correlação existente entre Ce/Ce* e Y/Ho é inversamente proporcional. Beukes e Klein, (1990) utilizaram dados semelhantes em rochas de 3,8 Ga de idade de Isua, Groelândia, para argumentar uma variação de profundidade no ambiente deposicional onde valores de Ce/Ce* <<1 e Y/Ho >30 indicam ambientes menos oxidantes e profundos e valores de Ce/Ce* <1 Y/Ho <30 indicam ambientes mais oxidados em zonas mais rasas. As idades modelo TDM das formações ferríferas analisadas variam entre 3,5 e 2,4 Ga, sugerindo que diferentes fontes podem estar envolvidas na geração destas rochas. A idade de 3,7 Ga para amostras do Grupo 1 pode ser interpretada como a época de deposição e o valores de ЄNd (3,7 Ga) positivo sugerem um fonte mantélica para estas rochas. As demais amostras, Grupos 2 e 3, não são cogenéticas, onde idades de 2,4 e 2,7 Ga podem ser interpretadas como eventos que causaram perturbação no sistema isotópico ou por épocas distintas de formação de Bifs. Embora exista esta grande variação na idade de proveniência das fontes destas rochas, elas são dominantemente arqueanas e, de fato, as formações ferríferas da Porção Norte do MSJC sugerem um input hidrotermal diversificado. ______________________________________________________________________________ ABSTRACTThe occurrences of banded iron formations (BIFs) identified in the Northern Portion of the São José do Campestre Massif (SJCM), archean core (3.4 to 3.5 Ga) of the Rio Grande do Norte State are associated with rocks of the Serra Caiada volcano sequence. The chemical analysis of the major elements in twenty samples have relatively simple chemical composition, with SiO2 and Fe2O3 representing more than 96% of its total composition. The texture varies from granoblastic, medium to fine grained, to micro banded. The quartz crystals are subheudral to anheudral, showing polygonal contacts, serrated or straight, with opaque minerals and/or cummingtonite-grunerite amphibole series. Normalized by the Chondrite, distribution pattern of the REEs suggests three distinct groups: the first includes BIFs with the sum of REE 8.36 and 26.02, also characterized by a gradual increase of the fractionation of the light REE. In this group six samples exhibit positive anomaly of europium (Eun/Eu* = 1.07 and 1.55). The second group has a sum of REE vary widely, from 13.42 to 249.96, without positive europium anomalies (Eu/Eu* = 0.69 to 0.97). The third group has a sum of REE varying from 61.9 to 454.94 with negative europium anomalies (Eu/Eu* = 0.29 to 0.64). The iron formations have Y/Ho ratios between 25 and 40 and, values below 30 indicate a predominance of continental contribution to these rocks. The correlation Eu/Eu* and Y/Ho* indicate that for values of Y/Ho* >30, there are positive and negative anomalies of Eu. Correlation similar of the Pr/Pr* and Eu/Eu* diagram, where for values of Pr/Pr* >1, there are positive and negative anomalies of Eu/Eu*. The correlation existent between Ce/Ce* and Y/Ho is inversely proportional. Beukes and Klein (1990) used similar data of 3.8 Ga rocks from Isua IF, Greenland, for argued a depth variation in the depositional environment, where values of Ce/Ce* <<1 and Y/Ho >30 indicate less oxidizing environments and deep, while values of Ce/Ce* <1 and Y/Ho <30 indicate more oxidized environments in shallower areas. The TDM model ages of the iron formations analyzed varies between 3.5 and 2.4 Ga, suggesting that different sources may be involved in the generation of these rocks. The ages of 3.7 Ga for samples of Group 1 can be interpreted as the time of deposition and the ЄNd values (3.7 Ga) + 0.1 and + 4.5 suggest a mantle source for these rocks. The samples of Groups 2 and 3 are not co genetic, where ages of 2.4 and 2.7 Ga can be interpreted as events that caused isotopic disturbance in the system or different times of formation of BIFs. Although there is a wide variation in the provenience ages of these rock sources, they are dominantly Archean and the iron formations of the northern portion of SJCM suggest a diverse hydrothermal input.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-03-28T13:36:01Z No. of bitstreams: 1 2012_DanielleSantosCunhaDelRey.pdf: 3171437 bytes, checksum: e533035a2215e2e9face38b3cd30dd37 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-04-22T14:33:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_DanielleSantosCunhaDelRey.pdf: 3171437 bytes, checksum: e533035a2215e2e9face38b3cd30dd37 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-22T14:33:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_DanielleSantosCunhaDelRey.pdf: 3171437 bytes, checksum: e533035a2215e2e9face38b3cd30dd37 (MD5) / Ainda que bastante embrionária, a datação absoluta da geração do óleo através de isótopos radiogênicos é um novo caminho a ser traçado pela pesquisa na área de petróleo. Através de várias investigações geoquímicas, sabe-se que os compostos organometálicos ficam associados preferencialmente aos asfaltenos. Ao serem rastreados esses metais podem refletir a assinatura isotópica da rocha fonte, ou ainda trazer informação sobre a migração ou mesmo dos processos secundários relacionados a mudanças na composição original do óleo, gerando desequilíbrio isotópico do sistema óleo-rocha fonte. O presente trabalho tem como objetivo aplicar novas metodologias isotópicas dos sistemas Re-Os e Sm-Nd em amostras de rochas geradoras e de petróleo, oriundas de diferentes bacias petrolíferas brasileiras para testar sua eficiência na datação absoluta de geração do petróleo. Rênio e Ósmio são elementos com afinidades calcófilas, siderófilas e organófilas. O fato do Re e Os possuírem caráter organofílico, significa que os mesmos estão preferencialmente associados à matéria orgânica, preservado como querogênio. Devido a essa característica o sistema Re-Os é uma ferramenta geocronológica e isotópica distinta dos sistemas isotópicos tradicionais comumente utilizados, cujos isótopos se concentram na fração silicática. A maturação térmica dos hidrocarbonetos não afeta o sistema Re-Os, assim a geração do óleo pode representar um evento re-homogeneizador que faz com que o Re e Os migrem da rocha geradora e seja agregado ao petróleo expulso, iniciando-se assim a contagem de um novo relógio isotópico. Dessa forma a datação direta da idade de geração/ expulsão do óleo se torna uma realidade. Com base nesta hipótese foram analisadas quatro amostras de óleo da Bacia de Campos. Apesar de não haver quantidade necessária de amostras analisadas, mesmo assim foi possível construir uma isócrona. A isócrona sugere que a geração de óleo para Bacia de Campos teria ocorrido há 3 Ma. O sistema Samário e Neodímio não possuem características organofílicas, mas são preservados como traço nos hidrocarbonetos (Manning et al.,1991). Isto faz do sistema isotópico Sm-Nd uma boa ferramenta para auxiliar na compreensão da gênese do petróleo e de seu ambiente tectônico de formação, uma vez que tanto o Sm quanto o Nd podem permanecer preservados no betume, óleo cru e no querogênio, desde que o sistema permaneça “fechado” desde a geração até a migração do petróleo. Afim de melhor compreender funcionamento o sistema isotópico Sm-Nd em rochas geradoras e no petróleo, foram analisadas amostras das rochas geradoras e de óleo das bacias Potiguar, Campos e Solimões. Os resultados das análises para rocha geradora de cada bacia são bastante distintos, pois apresentam assinaturas isotópicas diferentes. A Bacia Potiguar apresenta TDM em torno de 2 Ga e valores de εNd(0) -25 (Dantas, 2001). A Bacia de Campos a rocha geradora possui TDM médio 1.2 Ga e valores de εNd(0) -5 , por fim a Bacia de Solimões apresenta TDM em torno de 1.7 Ga e εNd(0) -12, sugerindo distintas áreas fontes para cada rocha geradora destas diferentes bacias. As análises de amostras de óleo geraram resultados somente para as bacias de Campos e Potiguar. Não foi possível realizar análises para petróleo da Bacia de Solimões devido a pouca quantidade de asfaltenos,ou seja, tratar-se de um óleo muito leve. A Bacia Potiguar apresenta concentrações baixas de samário e neodímio em óleo, com TDM em torno de 2 Ga e εNd(0) -20. Comparando com os dados da rocha geradora da bacia constata-se que o sistema isotópico Sm-Nd está em equilíbrio desde a geração e a expulsão, sugerindo que óleo pode trazer informação da sua rocha fonte. A concentração de Nd no óleo da Bacia de Campos é bastante baixa de [Nd] < 1ppm. As fontes crustais erodida possuem valores em torno [Nd] > 20ppm. Os valores encontrados menores do que 1ppm são os mesmos esperados em fontes do manto. Estes dados podem sugerir uma provável influência de fluidos mantélicos na geração ou migração do óleo da Bacia de Campos, assim como foi sugerido para alguns tipos de óleos da Bacia Potiguar por Prinzhofer et al (2010). Os resultados da pesquisa indicam que estas novas metodologias são viáveis e representam ferramentas promissoras a serem exploradas em maior detalhe futuramente. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Although in an embryonic stage, the absolut dating of oil generation via radiogenic isotopes is a new path to be traced by research on petroleum exploration. Geochemistry research, has shown that organometallic compounds are preferentially associated with the asphaltenes. When traced, these metals can reflect the isotopic signature of the source rock, or bring information about migration or even secondary process related to changes on original composition of the oil, generating an isotopic oil- source rock system degeneration. This work aims to apply new isotopic methodologies of the systems Re-Os and Sm-Nd in samples of source rocks and oils from different petroliferous Brazilian basins in order to test its utility in absolute dating of petroleum generation. Rhenium and Osminun are elements with chalco-sidero and organophilic affinities. The fact that Re and Os organophilic character are preferentially associated with organic matter, preserved as cherogen. Due to this character, the Re-Os system is a geochronological tool distinct from traditional isotopic systems, in which isotopes are concentraded on silicatic fractions. The thermo hydrocarbon maturation does not affect the system Re-Os, so the oil generation may represent a re-homogenizing event that causes the Re and Os leave the source rock to the oil generated, so starting a new isotopic watch. Thus, the absolut dating of oil generation becomes a reality. Based on this hypothesis, four oil samples from the Campos Basin were analyzed. Although there were no quantitative necessary samples, it was possible to construct isochron ages that suggest that present oil generation in the Campos Basin have begun at approximately 3 Ma. The system samarium and neodymium have no organophilic characteristics, but these trace elements are preserved in oil (Manning et al., 1991). This makes the Sm-Nd isotopic system a good tool to assist in understanding the genesis of petroleum and its tectonic environment of formation, since both Sm and Nd can remain preserved in bitumen, crude oil and kerogen, before the system is closed from generation to oil migration. In order to understand how Sm-Nd isotopic system works in source rocks and petrolium, samples from the Potiguar, Solimoes and Campos basins were analyzed. The results of the analysis from every basin are quite different, because they have different isotopic signatures. The Potiguar basin shows a TDM around 2 Ga and εNd (0) -25 (Dantas, 2001). The Campos Basin source rock has a medium TDM 1.2 Ga and εNd (0) -5, and finally the Solimoes Basin shows a TDM around 1.7 Ga and εNd (0) -12. The analysis of oil samples were successful only in the Campos and Potiguar Basins. It was not possible to analyse the Solimoes Basin oil samples, due to low amount of asphaltenes typical of a very light oil. The Potiguar Basin has low Sm and Nd concentrations in oil with TDM around 2 Ma and εNd (0) -20. This result compared with the data of the source rocks from the basin reveals that the Sm-Nd isotopic system is in equilibrium, from the generation to the expelling of oil, suggesting that oil can bring information from their source rock. The concentration of Nd on the Campos Basin oil is very low [Nd] < 1 ppm. Eroded crustal sources are expected to hold about values [Nd]> 20 ppm. The value found for [Nd] <1 ppm are the same expected for mantle sources. These data may suggest an influence on mantle fluids on oil generation or migration from the Campos Basin, in the same way it was suggested for some oil types found in the Potiguar Basin by A. Prinzhofer et al (2010). The results of this research indicates that these new methodologies are worthy and promising tools to be more intensely used in future works.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2007. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2009-12-16T11:32:14Z No. of bitstreams: 7 MapasGamaAereo.PDF: 1489035 bytes, checksum: 6c7164f20fbeed3650ba818234972068 (MD5) AnexoV_TabelaQuimica.PDF: 16428 bytes, checksum: 5a3aec62752a59d43ba18631d797ef71 (MD5) AnexoIV_TabelaGmaTerrestre.PDF: 146997 bytes, checksum: 80485f701611c2db2065053c886ec2ce (MD5) AnexoIII_TabelaLaser.PDF: 139718 bytes, checksum: 5f07c5060febe18b4fbfe893b1aa3406 (MD5) AnexoII_ProcessamentoAereo.PDF: 98222 bytes, checksum: 553499ad6b79b9b8c7289d2b33f5f24f (MD5) AnexoI_MapaDetalheSoloBB.PDF: 142982 bytes, checksum: f614e2dbea51b971ba1b2517bd8750fa (MD5) 2007_AndreaCristinaLimadosSantos.PDF: 3185891 bytes, checksum: 0192e479b0277d7b2f554ef8b003b670 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2009-12-16T20:36:24Z (GMT) No. of bitstreams: 7 MapasGamaAereo.PDF: 1489035 bytes, checksum: 6c7164f20fbeed3650ba818234972068 (MD5) AnexoV_TabelaQuimica.PDF: 16428 bytes, checksum: 5a3aec62752a59d43ba18631d797ef71 (MD5) AnexoIV_TabelaGmaTerrestre.PDF: 146997 bytes, checksum: 80485f701611c2db2065053c886ec2ce (MD5) AnexoIII_TabelaLaser.PDF: 139718 bytes, checksum: 5f07c5060febe18b4fbfe893b1aa3406 (MD5) AnexoII_ProcessamentoAereo.PDF: 98222 bytes, checksum: 553499ad6b79b9b8c7289d2b33f5f24f (MD5) AnexoI_MapaDetalheSoloBB.PDF: 142982 bytes, checksum: f614e2dbea51b971ba1b2517bd8750fa (MD5) 2007_AndreaCristinaLimadosSantos.PDF: 3185891 bytes, checksum: 0192e479b0277d7b2f554ef8b003b670 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-16T20:36:24Z (GMT). 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Os radionuclídeos urânio (U), tório (Th) e potássio (K) estão, geralmente, presentes nas matérias–primas utilizadas para a fabricação de alguns fertilizantes. Conseqüentemente, estes são redistribuídos pela atividade agrícola e podem assim elevar o índice de contaminação de uma dada área. O município de São José de Ubá, noroeste do estado do Rio de Janeiro, caracteriza-se por pequenas propriedades com agricultura familiar de baixo nível tecnológico de manejo do solo. É o terceiro maior produtor de tomate (Lycopersicon Esculentum Mill) no estado do Rio de Janeiro. Por ser a cultura do tomate uma das mais difíceis de ser conduzida para um resultado satisfatório, a produção é feita a elevado custo, devido à necessidade de irrigação constante, controle semanal de pragas e doenças, além do alto requerimento de nutrientes. No presente trabalho foram processados e interpretados, dados aerogamaespectrométricos na escala regional, e dados de levantamento terrestre em uma plantação de tomate (escala de detalhe). Os dados aéreos mostram regiões de baixos anômalos em toda porção da área investigada, o que foi relacionado a fatores intempéricos. Isto foi confirmado pela comparação entre medidas em rocha e solos no levantamento terrestre. Estes indicam uma redução de cerca de 20% para os elementos urânio e tório, e cerca de 10% para o potássio. Esse menor percentual de perda poderia estar relacionado ao suprimento deste elemento em virtude de fertilização química. Os resultados aqui obtidos apontam para uma adequação do uso deste método geofísico à identificação e ao monitoramento de áreas agrícolas no noroeste do estado do Rio de Janeiro. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The ground soil, as a basic natural resource, has multiple functions: fundamental component of ecosystems and natural cycles; water reservoir for human activities; and essential support of the agricultural system. The abusive use of toxic elements contributes to the alteration of the ecosystem’s balance. The radio nuclide's Uranium (U), Thorium (Th) and Potassium (K) are present in raw materials used for the manufacture of some fertilizers. Consequently, they are redistributed by the agricultural activity and can raise the contamination index on a given area. The city of São José de Ubá, located in the northwest of the Rio de Janeiro state, is characterized for small properties with familiar agriculture and a low-level technological soil handling. This county is the third greater tomato producer (Lycopersicon Esculentum Mill) in the state of Rio de Janeiro. As the culture of tomato is one of most difficult on acquiring satisfactory results, the production has an elevated cost due to the necessity of constant irrigation, weekly control of plagues and illnesses, beyond the high petition of nutrients. This work presents the results of processing and interpretation of airborne gamma-ray spectrometric data (regional scale) and ground survey data in a tomato plantation (detail scale). The airborne data show regions of low values anomalies in all portions of the investigated area. These radiometric lows were associated to weathering factors. The present interpretation was confirmed by comparing rock and ground soil measurements of the ground survey. There is a 20% reduction in Uranium and Thorium soil values, and about 10% for Potassium. The minor percentage of Potassium loss could be related to the supply of this element due to chemical fertilization. The results herein obtained points to an adequacy on the use of this geophysical method to the identification and monitoring of agricultural areas in the northwest of Rio de Janeiro state.