A Icnologia, os Argilominerais e a Geoquímica foram integradas aos estudos de Associação Faciológica com objetivo de testá-las como ferramentas auxiliares na caracterização de Seqüências Deposicionais, segundo os conceitos da Estratigrafia de Seqüências (sentido Exxon). Para isso, foi selecionado o intervalo estratigráfico, compreendido do Sakmariano ao Kunguriano (Permiano), correspondente às formações Rio do Sul, Rio Bonito e base da Formação Palermo. A área de estudo está situada na borda leste da Bacia do Paraná, nos municípios de Orleans e Lauro Müller, região sul do estado de Santa Catarina. Como metodologia de trabalho, foi selecionado um arcabouço estratigráfico considerando uma hierarquia de eventos de 3a e 4a ordem, inseridos em um evento de 2a ordem, correspondente a uma superseqüência. Para isso, foram selecionados dez afloramentos, e os poços PB-18 e PB-20, com testemunhos, totalizando 500 m. Foram interpretadas seis associações faciológicas, representadas, da base para o topo, por rochas glácio-marinha, plataforma marinha dominada por ondas com estrutura “hummocky”, arenito de “shoreface” médio/superior, bioturbados, pelitos marinho/marinhos marginais, flúvio-estuarino e ilha de barreira/laguna. Admitiu-se ainda a formação de vales incisos para as região de Lauro Müller e para a área do poço RL-6, a partir da deposição das rochas flúvio-estuarinas. O uso da Icnologia limitou-se à interface entre o topo da formação Rio do Sul e a base do Membro Triunfo da Formação Rio Bonito, onde a identificação da Icnofábrica de Glossifungites auxiliou na delimitação de limites de seqüência de alta freqüência. Além disso, foram reconhecidas, o predomínio das Icnofábricas de Thalassinoides e Teichichnus e, secundariamente, Planolites, Ophiomorpha, Arenicolites, Cylindrichnus, Monocraterion, Diplocraterion e Rosselia, permitindo posicionar a interface entre estas formações na Icnofácies Skolithos/Cruziana. Helminthopsis, Condrites e Palaeophycus passam a predominar quando da presença de subambientes mais restritos tipo baías e lagunas. Os argilominerais identificados foram a caolinita, a clorita, a ilita e o interestratificado ilita-esmectita (I-S) do tipo ordenado. O predomínio da clorita e da ilita, na Formação Rio do Sul e o da caolinita no Membro Siderópolis, indicam variações paleoclimáticas, onde, inicialmente, existiram condições mais frias e secas, passando para condições de clima mais quente e úmido. Os pelitos transgressivos do Membro Paraguaçu da Formação Rio Bonito foram caracterizados pelos valores relativos mais elevados do interestratificado I-S, e do SiO2 e Na2O e, os menores valores relativos do Al2O3, K2O, Fe2O3, MgO e TiO2. Interpretou-se uma proveniência detrítica para estes argilominerais sendo associados a minerais micáceos e feldspáticos. As relações V/(V+Ni) e V/Cr indicam condições paleoambientais restritas, de caráter redutor, praticamente para todo o intervalo estudado. A relação Sr/Ba mostrou-se boa indicadora de eventos transgressivos no PB-18 e no poço 1-TV-4-SC, perfurado em posição mais distal na bacia. Embora o uso da Taphonomia não tenha sido contemplada no objetivo inicial, a utilização da razão pólens/esporos foi satisfatória. Pulsos transgressivos de alta freqüência puderam também ser balizados pelas razões mais elevadas desta relação, havendo uma correlação razoável com as indicações advindas da curva da razão Sr/Ba. Integrando-se os resultados destas várias ferramentas foi possível dividir o intervalo estratigráfico no PB-18, em sete seqüências deposicionais de 4a ordem e, em cinco seqüências deposicionais, no PB-20. As variações encontradas nos estilos de estaqueamento estratigráfico entre as áreas perfuradas por estes poços, deve-se às variações locais no estilo tectono-sedimentar, dentro do modelo de bacias tipo “foreland” – parte distal, modelo este adotado para a sedimentação destas seqüências e que tiveram, na subsidência e no controle glácio-eustático, os agentes moduladores deste padrão estratigráfico.

A análise de minerais pesados para estudos de proveniência é uma das técnicas mais sensíveis atualmente empregadas. As associações dos minerais pesados formam paragêneses, as quais propiciam informações cruciais sobre os tipos de rochas-fonte, não podendo essas serem obtidas por outros meios. O presente estudo tem por objetivo identificar as assembléias de minerais pesados detríticos, bem como determinar as prováveis fontes primárias e a distribuição destas assembléias ao longo da margem emersa da Bacia de Pelotas. Além disso, este trabalho propõe uma análise do sentido da deriva litorânea com base no estudo da variação das concentrações destas assembléias de minerais pesados. Os minerais pesados presentes nas amostras analisadas são: epidotos, apatita, turmalinas, hornblenda, estaurolita, zircão, cianita, granadas, rutilo, piroxênios, actinolita-tremolita, monazita, silimanita e, em menores quantidades, observa-se ainda clorita, andaluzita e titanita, alem de minerais opacos. A maior concentração de minerais pesados ocorre no sul da área em estudo, alcançando o valor máximo de 4,75% , e diminuindo em direção ao norte da Planície Costeira do Rio Grande Sul. A assembléia de minerais pesados no norte da área de estudo tem como rocha fonte importante os basaltos da Formação Serra Geral, que contribuem com minerais mais instáveis, tais como os piroxênios e os anfibólios, enquanto que a assembléia de minerais pesados no litoral sul possui uma maior concentração de minerais metamórficos saturados em alumínio (cianita, silimanita, andaluzita e estaurolita) e granadas, indicando que as rochas fonte destas assembléias são os terrenos metamórficos do Escudo Sul-riograndense e do Escudo Uruguaio. Analisando as concentrações de granadas e de piroxênios, observa-se que a abundância de granadas diminui de sul para norte, enquanto que o percentual de piroxênios diminui de norte para sul. Este fato, aliado à diminuição da concentração da assembléia total de minerais pesados de sul para norte, evidencia que a deriva litorânea nas praias da PCRS se dá de sul para norte. / The heavy mineral analysis for provenance study is one of the most sensitive techniques currently applied. The heavy mineral associations formed parageneses, which provided crucial information about the source rocks types, that can not be obtained through other means.This study aims to identify the detrital heavy mineral assemblages, as well as determine the probable primary sources and the distribution of these assemblages along the onshore margin of the Pelotas Basin. In addition, this paper proposes an analysis of the littoral drift direction based on the study of variation of concentrations of these heavy mineral assemblages. The heavy minerals present in the samples analyzed are epidotes, apatite, tourmaline, hornblende, staurolite, zircon, kyanite, garnets, rutile, pyroxene, actinolite-tremolite, monazite, sillimanite and, in smaller quantities, there is still chlorite, and andalusite titanite, opaque minerals besides.The largest concentration of heavy mineral occurs in the south of the study area, reaching the maximum value of 4.75% and decreasing towards the north of the coastal plain of the Rio Grande Sul. The heavy minerals assemblage in the northern area of study shows how important source rock the basalts of the Serra Geral formation, contributing minerals more unstable, such as pyroxenes and anphiboles, while the heavy mineral assemblage in the southern coast has a greater concentration of metamorphic minerals aluminium saturated (kyanite, staurolite, andalusite and sillimanite) and garnets, indicating that the source rocks of these assemblies are the metamorphic terrains of the Sul-riograndense and Uruguay Shields. By analyzing the concentrations of garnets and pyroxenes, it is observed that the abundance of garnets decreases from south to north, while the percentage of pyroxene decreases from north to south. This fact, coupled with decreased concentration of total heavy mineral assemblage from south to north, shows that the littoral drift on the beaches of the PCRS occurs from south to north.

Esta tese de Petrologia Experimental aborda simultaneamente os aspectos petroquímicos e experimentais da geração de magmas graníticos potássicos, a partir do estudo da fusão por desidratação de uma rocha tonalítica em condições equivalentes aquelas de uma crosta espessa (0.8, 1.0, 1.3, 1.5 e 1.9 GPa), sujeita a um gradiente geotérmico elevado (800_<T<1100°C). Os produtos da fusão foram analisados em microssonda eletrônica, utilizando procedimentos especialmente desenvolvidos para otimizar sua caracterização. A estabilidade do vidro (líquido da fusão) durante a análise é determinada pela taxa de contagens do sódio. que é notadamente sensível à razão I/2r entre a corrente e o diâmetro do feixe de elétrons. Análises com duração de 30 s à 15 kV com I/2r < 0.5x10-3 A/m mostraram-se apropriadas para evitar tal efeito. Dentro de certos limites, os efeitos da análise conduzida fora desta condição ideal podem ser corrigidos a posteriori enquanto que condições ainda mais severas requerem o resfriamento da amostra durante a análise, a fim de obter uma estimativa adequada da composição destes vidros (líquidos). A determinação da fração modal das fases sintetizadas foi feita pelo cálculo de balanço de massa, aferido pela análise modal via imagens de BSE. As fases encontradas no resíduo da fusão mostram uma mineralogia compatível com aquela de terrenos granulíticos, sendo dominada pelo par plagioclásio-ortopiroxênio à pressão de 0.8 GPa e por quartzo-granada à 1.9 GPa. O líquido inicial da fusão (teores de líquido <50%) mostra-se granítico, peraluminoso e alto potássio. O aumento do grau de fusão torna os líquidos granodioríticos, menos peraluminosos além de reduzir seus teores de potássio. A comparação entre a composição destes líquidos e algumas das litologias Neoproterozóicas encontradas no Cinturão Dom Feliciano - RS é fortemente correlacionada, especialmente no caso dos leucogranitos desta região. Esta correlação também sugere uma origem comum entre estes leucogranitos e outros corpos associados, de tendência cálcio-alcalina. Tais observações indicam que a fusão de uma crosta tonalítica é um processo viável para a geração dos granitos alto potássio brasilianos encontrados no sul do Brasil. / This Experimental Petrology thesis investigates both aspects - petrochemical and experimental, involved in the generation of K-rich granitic magmas by dehydration melting of a tonalitic rock, when it is subjected to conditions of a thickened crust (0.8, 1.0, 1.3, 1.5 and 1.9 GPa) and a higher geothermal gradient (800<r<1000°C). Melt products were analyzed by electron microprobe using routines specially developed to accomplish this task. Glass (melted liquid) stability during analysis is dependent on the sodium count rates which is very sensitive to the ratio I/2r between the electron current and the size of the beam. Counting times up to 30 s at 15 kV and I/2r 0.5x10-3 A/m were enough to avoid this effect. For some conditions beyond this limit these effects can be corrected a posteriori while for some more extreme conditions it is necessary to freeze the sample during the analysis in order to evaluate the real composition of these glasses (liquids). The modal fraction of phases present in these experiments was determined by mass balance calculations and checked by modal analysis using BSE images. The mineralogy of the restite is compatible with the one found in terrains subjected to granulite facies metamorphism. R is dominated by plagioclaseorthopyroxene at 0.8 GPa and by quartz-garnet at 1.9 GPa. First liquids (at melt fraction <50%) are granitic, peraluminous and K-enriched. At higher melt fractions these liquids change to granodioritic with a less evident peraluminous and potassic character. The comparison of the composition of liquids experimentally produced with some Early Proterozoic lithologies found in the Dom Feliciano Belt - RS shows a strong correlation, especially with the leucogranites of this region. The same correlation also suggests a common origin to these leucogranites and other bodies from the same area with a calco-alcaline affinity. These observations show that partia) melting of a tonalitic crust is a possible explanation to the generation of the high-K granites of brasiliano age found in southern Brazil.

A Bacia do Itajaí é uma sequência vulcano-sedimentar limitada por falhas, depositada no antepaís do Cinturão Dom Feliciano, no Estado de Santa Catarina, Brasil. A bacia é composta por sucessões aluviais-deltaicas a plataformais sucedidas por complexos turbidíticos e depósitos de leques deltaicos, com espessura estratigráfica estimada em 4 km. A datação U-Pb em zircão de uma amostra de tufo e cinco arenitos provém uma idade deposicional máxima de 563 ± 3 Ma para as seções intermediárias e superiores da bacia, enquanto que a datação de zircões de um corpo riolítico intrusivo provém uma idade deposicional mínima de 549 ± 4 Ma, constrangendo a sucessão no período Ediacarano superior, o que concorda muito bem com os registros de vida, que são de impressões fósseis típicas da fauna de Ediacara como Parvancorina, Charniodiscus, Ciclomedusa e Aspidella. As idades U-Pb de zircões detrítico mostram mudança das áreas fonte da base para o topo. Na base ocorrem zircões dos ciclos orogênicos Transamazônico e Brasiliano/Pan-Africano e nas seções superiores dominam os zircões do ciclo Brasiliano/Pan-Africano, com picos principais em ca. 800 Ma e 650 a 590 Ma. O parâmetro εNd e as razões de isótopos de Pb indicam que as áreas fonte são excencialmente de natureza crustal. As idades modelo TDM de ca. 1,7 Ga indicam que o Cinturão Dom Feliciano foi a principal fonte para o preenchimento da bacia. A Bacia do Itajaí pode ser correlacionada com outras bacias colisionais do SW de Gondwana, do Brasil, Uruguai, Namíbia e África do Sul, como as unidades intermediárias das bacias do Camaquã e Arroyo Del Soldado e as unidades basais da Bacia de Nama. A Bacia do Itajaí é intrudida por magmatismo ácido (Riolitos Apiúna) que é cronocorrelato com o vulcanismo Acampamento Velho, do sul do Brasil. / The Itajaí Basin is a fault-bounded volcano-sedimentary sequence deposited on the foreland of the Dom Feliciano Belt in the Santa Catarina State, Brazil. The basin is composed by alluvial-deltaic to platformal successions followed up by turbiditic complex and fan-delta deposits, with an estimated stratigraphic thickness of 4 km. The U-Pb zircon dating of a tuff and five sandstone samples provides a maximum depositional age at 563 ± 3 Ma for the intermediate and upper sections of the Itajaí Basin, while the zircon dating of an intrusive rhyolitic body provides a minimum depositional age of 549 ± 4 Ma, constraining the succession in the Upper Ediacaran Period, which agrees very well with the life records, that are Ediacaran-type fossils as Parvancorina, Charniodiscus, Ciclomedusa, and Aspidella. The U-Pb detrital zircon ages show a change in the sedimentary input from the base to the top. At the base occur zircons from the Transamazonian and Brasiliano/Pan-African orogenic cycles, and the upper section is dominated by Brasiliano/Pan-African zircons, with main peaks at ca. 800 Ma and 650 to 590 Ma. The negative εNd parameter and the Pb isotopic ratios indicate a main crustal component in the detrital sources of the Itajaí Basin, and the Nd model ages (TDM) of ca. 1.7 Ga indicate a main source area for the basin infill from the Dom Feliciano Belt. The Itajaí Basin can be correlated with other collisional basins of the SW Gondwana from Brazil, Uruguay, Namibia and South Africa, such as the intermediate units of the Camaquã and Arroyo del Soldado basins, and basal units of the Nama basin. The Itajaí Basin is intruded by acid volcanism (Apiúna Rhyolites) which is cronocorrelate with the Acampamento Velho volcanism, in southern Brazil.

A Bacia do Paraná contempla duas principais seqüências de rochas potencialmente geradoras, Formação Irati e Ponta Grossa. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar rochas potencialmente geradoras das Formações Irati e Ponta Grossa em função dos parâmetros geoquímicos orgânicos. Um total de 87 amostras coletadas em afloramentos, cavas de mineração e testemunhos de sondagem foram submetidas a análises de teor de carbono orgânico (COT), pirólise Rock-Eval e determinação de biomarcadores. Para a Formação Irati, os dados de COT e pirólise, revelaram altos teores orgânicos e bons potenciais geradores. Nos pontos de coleta onde há influência térmica de intrusões ígneas, as amostras mostram baixos valores de COT e baixo potencial gerador. Já a Formação Ponta Grossa apresentou mais baixa riqueza orgânica e baixo potencial gerador. A análise de biomarcadores, para investigação do paleoambiente deposicional, realizada para 13 amostras, sugere que, ambas as Formações apresentam características de ambientes oxidantes, com matéria orgânica, predominantemente transicional. Os parâmetros moleculares de maturação revelaram baixo grau de evolução térmica para a maioria das amostras analisadas para a Formação Irati e mais alto grau de evolução térmica para as amostras da Formação Ponta Grossa. A fração asfaltênica foi caracterizada empregando-se RMN de 1H e 13C, IV e MALDI-TOF-MS. / Irati e Ponta Grossa Formations are considered the most important potential hydrocarbons source rock of the Paraná Basin. The aim of this study is to characterize the potential source rocks of the Irati and Ponta Grossa Formation based on organic geochemical parameters. A set of 87 samples of oil shale were collected from different outcrops, pits and boreholes. The samples were submitted to total organic carbon (COT), Rock-Eval pyrolysis, and biomarkers characterization. The COT and Rock Eval results revealed high organic contents and generation potential to immature rocks from Irati Formation and low organic content and generation potential for mature rocks from Ponta Grossa Formation. The lowest values of COT and generation potential due to the thermal influence from igneous intrusions. The results of biomarker analysis of 13 samples suggested that both Irati and Ponta Grossa Formation were deposited under oxide depositional environment with organic matter derived by transitional sources. Maturation parameters compounds confirm the low degree of thermal evolution for the Irati Formation and high thermal evolution for the Ponta Grossa Formation especially in the intervals affected by igneous intrusions. The asphaltenic fraction was characterized by NMR of 1H and 13C, IV and MALDI-TOF-MS.

BARBOSA, Irla Gonçalves. Mina do bonito: tipologia e geoquímica dos minérios de ferro - jucurutu/rn - brasil. 2013. 194 f. Dissertação (Mestrado em Geologia)-Universidade Federal do Ceará, 2013. / Submitted by Anderson Silva Pereira (anderson.pereiraaa@gmail.com) on 2017-01-24T18:07:09Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_igbarbosa.pdf: 23581081 bytes, checksum: c8d7a6daa8de7f796fd9294146f45857 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-01-26T18:15:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_igbarbosa.pdf: 23581081 bytes, checksum: c8d7a6daa8de7f796fd9294146f45857 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-26T18:15:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_igbarbosa.pdf: 23581081 bytes, checksum: c8d7a6daa8de7f796fd9294146f45857 (MD5) Previous issue date: 2013 / The present work deals with the data concerning the geological, geochemical and typological context of the iron ores present in Bonito Mine, located 20 km from the municipality of Jucurutu / RN. In the studied area, there are primary ferriferous bodies of vulcan-sedimentary origin formed by the ferriferous formations (bif's), represented by the itabirites: 1. (Ia) - Itabirito amphibolítico; 2. (Iag) - Itabirito amphibolítico goethítico; 3. (Im) - Itabirito martítico; And 4. (Ime) Itabirito Martítico Especularítico, as well as iron bodies of hydrothermal origin (high iron content) represented by: 1. (Mag) - Magnetitito; 2. (Smg) - Magnesium Skarn; 3. (Stm) - Skarn Tremolite with actinolite. Field observations and petrographic studies show variations in the proportions of magnetite (primary and secondary), hematite (martite, specularite), goethite and iron amphiboles. The surface mapping of the Bonito Mine was carried out according to eight sections transversal to the regional structuring, spaced of 200 meters with description and collection of structural data every 100 meters. Some probe holes were reviewed and described, aiming the characterization of a mineral typology based on mineralogical, chemical and magnetic parameters. In the currently accepted regional geological context, the bif's are attributed to the Serra dos Quintos Formation, stratigraphically inferior to the Jucurutu Formation, while the marbles are positioned in the Jucurutu Formation. However, in the Bonito Mine, marbles and itabirite are intercalated composing, together with quartzites and schists, a kilometer antiformal structure with a dipping axis to the south. The rocks have a penetrative planar structure developed in ductile conditions represented by a compositional bandage in the bif's and schistzite and schistosomiasis. The itabirites correspond to the iron formations facies oxide and oxide-silicate metamorphosed in conditions of the amphibolite facies, whereas the bodies of secondary ores have hydrothermal origin associated to the final phases of folding. When comparing the contents of the traces of the itabirite of the Bonito Mine to those of other iron formations, it shows a pattern different from that of the Algomas type, and similar to the Upper Lake type. Although the absolute levels of the rare earth elements of the Mine do Bonito itabirite are generally very low, the pattern of distribution of these elements when normalized by the NASC is similar to that of the vast majority of archaean and paleoproterozoic bif's from different parts of the world, In which the positive anomaly of europium represents a characteristic feature. / O presente trabalho aborda os dados referentes ao contexto geológico, geoquímico e tipológico dos minérios de ferro presentes na Mina de Bonito, situada a 20 km do município de Jucurutu/RN. Na área estudada ocorrem corpos ferríferos primários de origem vulcano-sedimentar formados pelas formações ferríferas bandadas (bif\'s), representados pelos itabiritos: 1. (Ia) - Itabirito anfibolítico; 2. (Iag) - Itabirito anfibolítico goethítico; 3. (Im) - Itabirito martítico; e 4. (Ime) Itabirito Martítico Especularítico, bem como, corpos ferríferos de origem hidrotermal (alto teor de ferro) representados por: 1. (Mag) - Magnetitito; 2. (Smg) - Skarn magnesiano; 3. (Stm) - Skarn Tremolitito com actinolita . As observações de campo e estudos petrográficos mostram variações nas proporções de magnetita (primária e secundária), hematita (martita, especularita), goethita e anfibólios ferríferos. O mapeamento superficial da Mina do Bonito foi realizado segundo oito seções transversais à estruturação regional espaçadas de 200 metros com descrição e coleta de dados estruturais a cada 100 metros. Alguns furos de sonda foram revisados e descritos, objetivando a caracterização de uma tipologia de minérios baseada em parâmetros mineralógicos, químicos e magnético. No contexto geológico regional atualmente aceito, as bif\'s são atribuídas à Formação Serra dos Quintos, estratigraficamente inferior a Formação Jucurutu, enquanto os mármores são posicionados na Formação Jucurutu. Entretanto, na Mina do Bonito, mármores e itabiritos ocorrem intercalados compondo, junto com quartzitos e xistos, uma estrutura antiformal quilométrica com eixo mergulhando para sul. As rochas possuem uma estrutura planar penetrativa desenvolvida em condições dúcteis representada por um bandamento composicional nos bif\'s e xistosidade em quartzitos e xistos. Os itabiritos correspondem as formações ferríferas fácies óxido e óxido-silicato metamorfizadas em condições do fácies anfibolito, enquanto os corpos de minérios secundários tem origem hidrotermal associada às fases finais de dobramento. Quando comparados os conteúdos dos elementos traços dos itabiritos da Mina do Bonito aos de outras formações ferríferas, evidencia um padrão diferente do das tipo Algomas, e semelhantes ao das tipo Lago Superiores. Embora os teores absolutos dos elementos de terras raras dos itabiritos da Mina do Bonito sejam, em geral muito baixos, o padrão de distribuição desses elementos quando normalizados pelo NASC, é semelhante ao da grande maioria das bif\'s arqueanas e paleoproterozóicas de diversas parte do mundo, nos quais a anomalia de positiva de európio representa uma feição característica.

As bacias de captação Faxinal e Maestra são responsáveis pela maior parte do abastecimento público de água do Município de Caxias do Sul, RS, e se localizam em região recoberta pelas unidades ignimbríticas riodacíticas da Formação Serra Geral. O presente estudo relata a influência do uso do solo na composição geoquímica das águas e sedimentos finos observados nos principais tributários das bacias, tendo como objetivo aplicar a geoquímica multielementar e isotópica para determinar as concentrações e os diferentes tipos de fontes de contaminantes presentes nas bacias hidrográficas estudadas, desenvolvendo um diagnóstico capaz de auxiliar no planejamento e gestão destes recursos hídricos. Para tanto, foi necessário correlacionar a composição geoquímica dos sedimentos finos de fundo com a rocha-fonte e a composição dos principais fertilizantes utilizados nas áreas agrícolas. Adicionalmente, foram determinadas as razões isotópicas de Pb e Sr em sedimentos de suspensão, associando com as assinaturas isotópicas de fertilizantes e de sedimentos nas nascentes principais, relacionando com a influência dos insumos utilizados na agricultura e da estação de tratamento de esgoto (ETE) nas águas dos tributários, utilizando-se os isótopos de δ2H-H2O, δ18O-H2O, δ15N-NO3-, δ18O-NO3- e δ15N. As amostras de sedimentos, água e fertilizantes foram analisadas por difração de Raios-X, ICP-MS, espectrômetro de ionização térmica, espectrómetro de massa VG Sector 54, espectroscopia de absorção de laser (Tipo Cavity Ring-Down Spectroscopy) e espectrômetro de Massa por Razão Isotópica (IRMS). O primeiro manuscrito apresenta resultados obtidos nos sedimentos de fundo interpretados com suporte de estatística descritiva e multivariada (Análise de Componentes Principais e Análise Fatorial), relacionando com o fator de enriquecimento. Estes resultados demonstram que os sedimentos de corrente dos córregos da bacia de captação Faxinal expõem contaminação e efeito acumulativo por metais pesados provenientes da aplicação de fertilizantes e fungicidas, enquanto que o excesso de sódio nos sedimentos da bacia de captação Maestra são resultantes da descarga direta de esgoto doméstico no recurso hídrico. O segundo manuscrito expõe resultados de 87Sr/86Sr para sedimentos em suspensão (0,717324 – 0,723113) e para os fertilizantes (0,705 – 0,710) configurando duas populações. As razões isotópicas de chumbo para os sedimentos apresentaram valores de 208Pb/204Pb (38,42 – 38,97), 206Pb/204Pb (18,72 – 19,07), 207Pb/204Pb (15,60 – 15,75), 208Pb/206Pb (2,037 – 2,055) e 207Pb/206Pb (0,824 – 0,833). Os valores dos isótopos de estrôncio e chumbo demonstraram que os sedimentos em suspensão são compatíveis com origem geogênica, e apresentam influência de fungicidas utilizados nas áreas agrícolas. O terceiro manuscrito mostra resultados dos isótopos de N e O de nitrato nas águas demonstraram valores de δ15N entre 3,9 e 19,4, enquanto o δ18O entre 4,2 e 21,7. Estas assinaturas isotópicas estão representadas em diferentes compartimentos do gráfico característico δ15N-NO3- vs δ18O-NO3-. Os pontos monitorados Fx-01, Fx-02, Fx-03, Fx-04, Fx-05 e Fx-06 demonstram valores com influência e contribuição de fertilizantes. Por outro lado, o ponto Fx-07 sugere interferência por descarga direta de efluente doméstico no tributário e o ponto Fx-ETE apresenta assinatura característica de ambiente de denitrificação. Através da interpretação dos resultados obtidos nos três manuscritos reconhece-se que as águas das represas Maestra e Faxinal recebem contaminantes provenientes de diferentes fontes, que abrangem a aplicação de insumos agrícolas e as descargas de esgoto doméstico sem tratamento. / The Faxinal and Maestra catchment basin are responsible for most of the public water supply of the city of Caxias do Sul, RS, and are located in the region covered by riodacíticas ignimbríticas units of the Serra Geral Formation. This study describes the influence of land use in the geochemical composition of water and fine sediments observed in the main tributaries of the watershed, aiming to apply the multielement and isotopic geochemistry to determine the concentrations and the different types of sources of contaminants in the studied basins, developing a diagnosis to assist in the planning and management of water resources. Therefore, it was necessary to correlate the geochemical composition of botton fine sediment with the rock-source and composition of the main fertilizers used in the agricultural areas. Additionally, it was determined the isotopic ratios of Pb and Sr in the suspended sediment, associating with the isotopic signatures of fertilizers and sediment in the main springs, relating to the influence of the inputs used in agriculture and of the wastewater treatment plant (WWTP) in the tributaries of water, using the isotopes δ2H-H2O, δ18O-H2O, δ15N-NO3-, δ18O-NO3- and δ15N. The sediment samples, water and fertilizer were analyzed by X-ray diffraction, ICP-MS, Spectrometer thermal ionization, Mass spectrometer VG Sector 54, laser absorption spectroscopy (Type Cavity Ring-Down Spectroscopy), Isotopic ratio mass spectrometer (IRMS). The first manuscript presents results obtained in the bottom sediments interpreted with descriptive and multivariate statistical support (Principal Component Analysis and Factor Analysis), relating to the enrichment factor. These results demonstrate that the stream sediments of Faxinal watershed showed contamination and cumulative effect of heavy metals due to the application of fertilizers and fungicides, while the excess sodium in the sediments of Maestra watershed the result of direct discharge domestic sewage in the water resource. The second manuscript displays results of 87Sr / 86Sr for suspended sediment (0.717324 to 0.723113) and fertilizers (0.705 – 0.710) setting two populations. Lead isotopic ratios for sediments showed values of 208Pb/204Pb (38.42 – 38.97), 206Pb/204Pb (18.72 – 19.07), 207Pb/204Pb (15.60 – 15.75), 208Pb/206Pb (2.037 – 2.055) e 207Pb/206Pb (0.824 – 0.833). The values of strontium and lead isotopes showed that the suspended sediments are compatible with geogenic origin and present influence of fungicides used in agriculture areas. The third manuscript shows results of isotopes of C and O of nitrate in water showed δ15N values between 3.9 and 19.4, while δ18O between 4.2 and 21.7. These isotopic signatures are represented in different compartments of the characteristic chart δ15N-NO3- vs δ18O-NO3-. The points monitored Fx-01, Fx-02, Fx-03, Fx-04, Fx-05 and Fx-06 show values with influence and contribution of fertilizers. On the other hand, the Fx-07 point suggests interference by direct discharge of effluent household in the tributary and Fx-ETE point features characteristic signature of denitrification environment. Through the interpretation of the results obtained in the three manuscripts it is recognized that the waters of the Maestra and Faxinal dams receive contaminants from differents sources covering the application of agricultural inputs and domestic sewage discharges untreated.

O Sistema Ventana, localizado no centro-leste da Argentina, é uma província geológica constituída pela associação do cinturão de dobramentos e cavalgamentos Sierra de la Ventana com a bacia de antepaís Claromecó. Esta província constitui importante região no que diz respeito aos conhecimentos acerca dos processos de tectônica e sedimentação ao longo da margem sudoeste do Gondwana. Relações existentes entre a evolução geológica, origem da deformação do cinturão e desenvolvimento da região de antepaís estão intimamente relacionadas às rochas ígneas e metamórficas expostas no Maciço Norte Patagônico. O SV é formado por uma espessa sequência siliciclástica de idade paleozóica, com a ocorrência de horizontes tufáceos próximos ao topo da pilha sedimentar. Da base para o topo, é formado pelos Grupos Curamalal, Ventana e Pillahuincó; sendo o último representante das rochas da Bacia Claromecó. Subordinadamente ocorrem rochas ígneas ácidas do embasamento Neoproterozóico-Cambriano composto principalmente por granitos e riolitos. Os dois primeiros grupos são constituídos essencialmente por meta-quartzo arenitos e quartzitos, com ocorrência restrita de metapelitos e metaconglomerados. O Grupo Pillahuincó finaliza o ciclo sedimentar e apresenta marcantes diferenças composicionais, litológicas e estruturais. É formado por arcóseos e subarcóseos que apresentam litoclastos de meta-quartzo arenitos, quartzitos, rochas carbonáticas e vulcânicas. Tanto o embasamento quanto a pilha sedimentar foram deformados e metamorfisados durante o Permiano, sob condições de baixas temperaturas e pressões, atualmente em torno de 300-400º C e 2.3 kb. A análise petrográfica aliada aos dados de geoquímica das rochas do SV foi utilizada para caracterizar a proveniência e ambiente tectônico das mesmas. Estudos geoquímicos e geocronológicos foram realizados nos tufos, objetivando determinar sua idade deposicional, assinaturas geoquímicas e correlação com os horizontes tufáceos das Bacias do Karoo (sul da África) e Paraná (Brasil). Com base na petrografia e em diagramas discriminantes de ambientes tectônicos que empregam elementos maiores e traço, um ambiente de margem passiva pode ser atribuído aos grupos Curamalal e Ventana. Na porção superior do grupo Pillahuincó é observada transição de rochas derivadas e depositas em ambiente plataformal para rochas com assinaturas petrográficas e geoquímicas características de margens continentais ativas. Os dados geoquímicos e geocronológicos dos tufos indicam que a provável área-fonte do vulcanismo gerador dos mesmos seja a Província Magmática Choiyoi, aflorante no oeste da Argentina/leste do Chile e no Norte Patagônico. Tais dados, correlacionados com horizontes tufáceos de diferentes bacias paleozóicas, suportam a presença de vulcanismo ácido explosivo ao longo da margem sudoeste do Gondwana. / The Ventania Foldbelt and its associate, the Claromecó Foreland Basin, constitute an important region for understanding processes involving tectonics, volcanism and sedimentation within the southwestern margin of Gondwana. The relationship between the geologic evolution and original deformation of the Ventania Foldbelt and Claromecó foredeep are closely tied to metamorphic and igneous rocks exposed in the North Patagonian Massif. This geologic province, which crops out in central-eastern Argentina, consists of a thick sequence of Paleozoic siliciclastic sedimentary pile with subordinate tuffs near the top of the sequence (Curamalal, Ventana and Pillahuincó Groups) and both igneous and metamorphic basement rocks in the Pan de Azúcar Group. The two foremost groups are essentially composed of quartzites with subordinate metapelites and metaconglomerates. The Pillahuincó Group comprises the upper portion of the basin and is compositionally, lithologically and structurally different. This Group consists of arkoses and subarkoses, which unconformably overlay the quartzites and are associated with glacial deposits, in addition to the intercalated horizons of acid tuffs in the upper portion of the sequence. Both the basement and supracrustal rocks were deformed during the Permian under moderate pressure and temperature, approximately 400-300°C and 2.3 kb. Both the petrography and the major, trace and rare-earth element (REE) geochemical data for the metasedimentary and sedimentary rocks in the Ventania Fold Belt-Claromecó Basin were used to constrain the provenance and tectonic settings. Both geochemical and geochronological studies were performed for tuffs in the Pillahuincó Group to determine its depositional age and chemical signatures as well as to correlate it with other volcanogenic horizons in the Karoo and Paraná Basins. A passive margin setting can be inferred for the Curamalal and Ventana Groups based on their major and trace element tectonic discriminant diagrams. A transition between rocks derived from and deposited in the passive margin environment and those with a geochemical signature at least indicative of an active continental margin provenance was observed in the upper portion of the Pillahuincó Group. The geochemical fingerprints and geochronological data of the tuffs found in the Claromecó Basin indicate that the sources of the tuffaceous horizons were the Permian volcanic rocks in the Northern Patagonian Massif. These data indicate explosive volcanic activity along the southern margin of Gondwana, which is now preserved in volcanogenic horizons with similar ages and geochemical patterns.

Os problemas ambientais associados à aglomeração humana em áreas metropolitanas estão presentes na Região Metropolitana de Porto Alegre. Nesta área em especial, na ausência de um sistema de coleta e tratamento de efluentes amplo e eficaz, a geração de resíduos domésticos, industriais e agrícolas supera a capacidade de assimilação do meio ambiente. Os recursos hídricos, como é o caso do Lago Guaíba, são utilizados concomitantemente como corpo receptor de dejetos e como fonte de captação de água para abastecimento público. No intuito de fornecer subsídios complementares ao gerenciamento dos recursos hídricos superficiais, foram realizados estudos relativos à hidrogeoquímica e à composição de isótopos estáveis de chumbo e zinco, em amostras de material em suspensão, provenientes de três sub-bacias hidrográficas. A escolha dessas sub-áreas baseou-se, principalmente, em dados do Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano e Ambiental do Município de Porto Alegre, onde foram identificadas três classes de uso e ocupação do território. Portanto, cada classe está representada por uma sub-bacia hidrográfica: Urbana Densa - Arroio Passo das Pedras; Urbana Rarefeita - Arroio Cavalhada; e Periurbana - Arroio Lami. A comparação da hidrogeoquímica ambiental dessas áreas com o restante da Bacia Hidrográfica do Guaíba foi conduzida à partir da análise do conteúdo de isótopos estáveis de chumbo em amostras de referência, provenientes do Lago Guaíba e das desembocaduras dos rios Gravataí e Jacuí, este último, o seu principal tributário. Os dados físico-químicos revelam que os contextos urbano-paisagísticos determinam a composição química dos dejetos brutos lançados ao longo da rede de drenagem natural. Por outro lado, os resultados isotópicos demonstraram que a contribuição antropogênica de chumbo e zinco, dois dos principais poluentes em ambientes urbanos, é pouco significativa. Apesar disso, as análises isotópicas corroboraram a classificação proposta no Plano Diretor, permitindo, inclusive, discriminar as amostras provenientes dos três arroios urbanos daquelas utilizadas como referência regional. / The environmental problems associated to human agglomeration in metropolitan areas are presented in the Porto Alegre Metropolitan Region. Especially in this area, in the absence of a broad and effective collection and treatment system, the production of domestic, industrial and agricultural wastes, overcome the assimilation capacity of the environment. The water resources, as Lake Guaiba, are used at the same time as body receptor of wastewater and source of drinking water to public supply. In order to provide additional information to water management, studies of water and sediment hydrogeochemistry and stable isotope content of zinc and lead on the suspended particulate matter from three hydrographic sub-basins. The choice of these sub-areas was based on the Porto Alegre’s “Master Plan for Urban and Environmental Development”, where was presented three classes of occupation and land use. In this research, each class is represented by a hydrographic sub-basin: High Density - Passo das Pedras Creek; Medium Density - Cavalhada Creek; and Low Density - Lami Creek. The comparison between the hydrogeochemistry of these sub-areas and the Guaiba Hydrographic Basin was conducted by the lead isotope analysis of the reference samples, collected in the Lake Guaiba and the Gravatai and Jacui river mouths, the latter, the main affluent. The physic-chemical data shows that the types of urban landscape govern the chemical composition of wastewater thrown along the drainage of a certain watershed. On the other hand, the isotopic data prove that the lead and zinc anthropogenic contribution is a minor factor. Nevertheless, the isotopic analysis corroborated the classification proposed on the Master Plan, allowing discrimination between samples from the three urban creeks those used as regional reference.

A intensidade das exposições à radiação ionizante oriundas da crosta terrestre depende, principalmente, da composição de rochas e solo, das condições climáticas, da posição geográfica, incluindo altitude e, até, de fatores socioeconômicos. O aumento da concentração de radônio em ambientes internos tem sido reconhecido como um risco radiológico à saúde associado à maior incidência de neoplasias pulmonares. O principal objetivo deste trabalho foi o de verificar se existe uma relação entre a concentração de urânio no solo e a concentração de radônio no ambiente interno de residências construídas na área de estudo, levando em conta os aspectos litológicos e paleontológicos das rochas que originaram o solo. Adicionalmente, por meio das medidas de concentração de radônio realizadas em residências, estimar o risco de câncer fatal devido à inalação de radônio pela população local. Os detectores de radônio, empregados para a determinação das concentrações de radônio no ar foram Detectores de Traços Nucleares, CR-39. Também foram utilizados outros dois detectores de radiação: o detector AlphaGUARD, para medidas de radônio no solo e na água, e o espectrômetro RS 125, um detector portátil de radiação gama, para determinar as concentrações de urânio e tório (em ppm), além dos valores da radiação gama de fundo (Background) da região estudada. Os menores valores da concentração de tório, de urânio e de radônio no solo e de radônio no ar do interior das residências encontram-se no Complexo Arroio dos Ratos e no Complexo Várzea do Capivarita. Já os maiores valores de tório e urânio no solo encontram-se na Suíte Encruzilhada, principalmente, na facie heterogranular média a grossa e na Suíte Piquiri Porém, os maiores valores de radônio no solo e no ar do interior das residências encontram-se na Suíte Encruzilhada, principalmente, na facie heterogranular média a grossa. Os valores médio das medidas de concentração de tório e de urânio são, respectivamente, 22,15 ppm e 3,55 ppm. O valor médio das medidas de concentração de radônio no ar extraído do solo e das medidas de concentração de radônio em ambientes internos foi de 64,0 kBq/m3 (1,6 mSv/a) e 48,70 Bq/m3 (1,2 mSv/a), respectivamente. As amostras de água apresentaram concentração média de radônio de 300 kBq/m3. Este último resultado indicou que o aquífero está em uma rocha com elevado teor de Ra-226, podendo explicar os resultados de medidas de concentração de radônio acima do esperado quando a hipótese de equilíbrio radioativo secular é considerada. O valor médio das concentrações de radônio medidas em ambientes internos foi inferior a 100 Bq/m³ (2,5 mSv/a), valor considerado aceitável pela Organização Mundial de Saúde (WHO). Já o valor máximo dessa concentração de radônio está acima do estabelecido pela WHO. A inalação continuada de radônio no ar de ambientes internos cuja concentração média seja a medida neste trabalho, durante 50 anos, está associada a uma dose média de 1,2 mSv/a, a um risco de câncer fatal, de 0,3%, e na ausência de outros fatores que contribuam para o desenvolvimento dessa doença. / The intensity of ionizing radiation exposure arising from the outer layer of the earth depends, mainly, on the composition of rocks and soil as well as climatic conditions, geographic positions, altitude in particular and, even, social and economic factors. The increase in radon concentration in living accommodations has been recognized as a radiological health risk associated with higher incidence of lung neoplasms. The main objective of this work was to verify if there is a relationship between the uranium concentration in the soil of the area under study and the concentration of radon in internal environments of houses built in the area, taking into account lithological and paleontological aspects of rocks that gave origin to the soil. Additionally, by measurements of indoor radon concentration, it was possible to estimate the risk of fatal cancer due to inhalation of radon by the local population. The detectors employed to determine the concentration of radon in air were Nuclear Track Detectors, CR-39. Two other radiation detectors were also employed: the AlphaGUARD detector, to measure radon in soil gas and in water and the RS-125 spectrometer, a portable gamma ray detector to determine the concentrations of uranium and thorium, (in ppm) and the background radiation of the region under study. The lower values of uranium, thorium and radon concentrations in the soil as well as radon concentrations in the air inside houses were found in the Arroio dos Ratos Complex and in the Varzea do Capivarita Complex The higher values of thorium and uranium in the soil were found in both Encruzilhada Suite, mainly in the medium to thick heterogranular facie, and in Piquiri Suite. However, the higher values of radon concentration indoors and in the soil were found in the Encruzilhada Suite, mainly in the medium to thick heterogranular facie. The average values of measured concentrations of thorium and uranium were, 22.15 ppm and 3.55 ppm, respectively. The average values of measured concentrations of radon in the air extracted from the soil and in the air inside houses were, 64.0 kBq/m3 (1.6 mSv/a) and 48.7 Bq/m3 (1.2 mSv/a), respectively. The water samples showed average concentration of radon of 300 kBq/m3. This result indicates that the aquifer is on a rock of high Ra-226 concentration, which could explain the measurement of higher radon concentrations than expected when the radioactive secular equilibrium hypothesis is considered. The average value of radon concentrations measured inside houses was inferior to the one considered acceptable by the World Health Organization, WHO, that is, 100 Bq/m3 (2.5 mSv/a). On the other hand, the maximum value of measured indoor radon concentrations was above the acceptable value by. WHO The continuously inhalation of in indoor average air concentration of radon measured in this work, during 50 years, is associated with an average dose of 1.2 mSv/a, which corresponds to a 0.3% risk of fatal cancer, in the absence of other factors that may contribute to the development of this disease.