MESQUITA, B. A. de. Análises fisico-químicas e isotópicas para identificar os principais processos de salinização de águas subterrâneas em Dunas e Cristalino (Caucaia-CE). 2017. 124 f. Tese (Doutorado em Física) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Pós-Graduação em Física (posgrad@fisica.ufc.br) on 2017-10-20T19:22:00Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_bamesquita.pdf: 8673974 bytes, checksum: 58a8a49e9ba507d41d99adb1c7b0e888 (MD5) / Approved for entry into archive by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2017-10-26T20:17:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_bamesquita.pdf: 8673974 bytes, checksum: 58a8a49e9ba507d41d99adb1c7b0e888 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-26T20:17:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_bamesquita.pdf: 8673974 bytes, checksum: 58a8a49e9ba507d41d99adb1c7b0e888 (MD5) Previous issue date: 2017 / The main aim in this work was to find the most important groundwater salinization processes, in two hydrogeologically distinct regions (Caucaia, Ceara´, NE-Brazil); one in the coast, where Dunes and Barreiras Formation predominate, and another 20 km from shoreline (inland), a crystalline basement area. Groundwater samples of 39 wells, 27 from the coast and 12 from the inland, were collected in March/14, February/15 and August/15 to analyze physicochemical and isotopes parameters. Using the average value of the three sampling campaigns, it was concluded that the different ranges of electrical conductivity values separate the groundwater from the two regions. Piper diagram reflected the different types of water, Na-Cl-type for the inland and Na-Ca-HCO3 for the coast. About potable water, 11 coastal samples had the NO− 3 concentration above that allowed for drinking-water quality, indicating anthropogenic effects, and inland, the most samples has high salinity. Statistical analysis clustered the wells according to their salinity. Gibbs diagram showed weathering dominance in both regions, as well as the evaporation process, inland. Gaillardet diagram identified: silicate weathering in both regions, but in different level; slight carbonate weathering, in the coast; and evaporite weathering, inland. Ionic ratios suggested plagioclase alteration and calcite dissolution for the coastal samples, the molar transfer was obtained by NETPATH; marine aerosols contribution and ferromagnesian minerals alteration for the inland samples, which also presented orographic influence. The relationships δ18O - δD evidenced processes of evaporation, during the recharge, in the two areas, by rainwater; d-excess showed that coastal samples suffer a greater evaporation process. Measures of δ13C showed the influence of the soil in inland samples, while in the coast, where the recharge is faster, the waters have a less interaction with the soil during the recharge. Inland, pMC data and age corrections have ensured that the waters are from recent recharges. / Este trabalho trata dos processos, mais relevantes, de salinização de águas subterrâneas coletadas em poços localizados em duas áreas hidrogeologicamente distintas no município de Caucaia/CE; uma na costa, onde predomina a Formação Dunas, e outra, 20 km da linha costeira, no interior, uma área de embasamento cristalino. As amostras de 39 poços, 27 da costa e 12 do interior, foram coletadas em Março/14, Fevereiro/15 e Agosto/15 para analisar parâmetros físico-químicos e isotópicos. Usando o valor médio das três campanhas, concluiu-se que diferentes faixas de valores de condutividade elétrica separam a água subterrânea das duas áreas. O diagrama de Piper mostrou os diferentes tipos de água, Na-Cl no interior e Na-Ca-HCO3, na costa. Quanto a qualidade, concentrações de NO-3 acima do VMP identificaram contaminação antrópica em 11 amostras na costa e01 no interior, que tem, na maioria das amostras, águas impróprias para o consumo humano, devido ao alto teor de sal, com concentrações Na+ e Cl- acima do VMP. A análise estatística agrupou os poços de acordo com a salinidade, polarizando as duas áreas. O diagrama de Gibbs mostrou que há intemperismo nas duas áreas e processo de evaporação, no interior. Do diagrama Gaillardet foram identificados intemperismo de silicatos nas duas áreas, mas em diferentes intensidades; além de dissoluções de carbonatos, na costa, e de evaporitos, no interior. As razões irônicas, das amostras da costa, sugeriram alteração de plagioclásio para caolinita e leve dissoluções de calcita e biotita, os valores das transferências molares entre água e rocha foram obtidos pelo software NETPATH; no interior, sugeriram a contribuição dos aerossóis marinhos e intemperismo de minerais ferromagnesianos, produzindo alta salinidade, influenciada também pela orografia local. As relações δ18O - δD evidenciaram processos de evaporação, durante a recarga, nas duas áreas, por águas de chuvas; d-excesso mostrou que as amostras da costa sofrem um maior efeito de evaporação em relação as do interior. Medidas de δ13C mostraram a influência do solo no interior, enquanto na costa, onde a recarga é mais rápida, as águas tem uma menor interação com o solo durante a recarga. No interior, dados de pMC e correções de idades garantiram que as águas são de recargas recentes.

Proveniência por métodos isotópicos em duas unidades litodêmicas – o Complexo Metamórfico Porongos (CMP) no domínio central-oriental do Cinturão Dom Feliciano (CDF) e a Suíte Metamórfica Várzea do Capivarita (SMVC), localizada no domínio leste do CDF - apresentou áreas-fonte similares nos dois casos: Os metassedimentos do CMP, na região das Antiformes de Santana da Boa Vista e Serra dos Pedrosas, foram depositados entre 785 e 595 Ma (U-Pb em zircão detrítico por LA-ICP-MS). Apresentam registros de áreas-fonte com predominância de idades de ca. 2.2 – 2.0 Ga, mesmas idades do embasamento da região, o Complexo Encantadas. As assinaturas isotópicas de 207Pb/204Pb X 206Pb/204Pb mostraram pouca relação dos metassedimentos do CMP com áreas-fonte do cráton Rio de La Plata, e εNd variando entre -13 a -6.5, com valores menos negativos para amostras onde foram obtidos zircões com mesma idade do vulcanismo félsico do CMP. Outros registros incluem idades de 1.5-1.4 Ga, cujas assinaturas εHf indicam fontes juvenis, possivelmente relacionadas a um sistema de rifteamento registrado nos Anortositos Capivarita. Na Antiforme Capané, zircões datados em SHRIMP e LA-ICP-MS de rochas metavulcânicas intermediárias a félsicas indicaram idades de 663 ± 2.7 Ma, representando um vulcanismo mais jovem do que aquele encontrado anteriormente no CMP, vinculado à fusão parcial crustal. Novos dados U-Pb em zircão confirmam registro do metavulcanismo de 783.4 ± 3.9 Ma nos metassedimentos, comparáveis a idades obtidas nos Gnaisses Cerro Bori, interpretados como um arco continental de ca. 800 Ma. Zircões detríticos de rochas metassedimentares da SMVC apresentaram registros de ca. 2.2 – 2.0 Ga, além de idades de ca. 1.4 Ga e idade máxima de deposição de 714.3 ± 3.9 Ma, com pico metamórfico registrado em borda metamórfica de zircões com 618 ± 7.3 Ma εHf predominantemente negativas. Mármores apresentaram razões 87Sr/86Sr de 0.70609, o que permite deduzir uma idade de deposição mais antiga que 715 Ma, próximo dos valores encontrados em mármores na região de Arroio Grande. A comparação dos isótopos de Hf com rochas do Cinturão Damara nos crátons Kalahari e Congo, cuja amalgamento junto ao Rio de La Plata deu origem ao Gondwana Ocidental, mostram que existe pouca ou nenhuma relação com áreas-fonte dos metassedimentos do CMP e SMVC no Neoproterozóico. Estes dados levam a dedução de que acresção de terrenos ou microcontinentes com características de embasamento, nesse caso denominado aqui como Embasamento Encantadas, cuja evolução se dá com acresção de um arco continental de idades entre 780 e 660 Ma, é a origem de parte das áreas-fonte do CMP, e possivelmente foi um dos eventos tectônicos que controlaram evolução do terreno ao longo do CMP e SMVC. / Isotopic provenance realized in two lithodemic units – Porongos Metamorphic Complex (PMC), in the central-eastern domain of the Dom Feliciano Belt (DFB) and the Várzea do Capivarita Metamoprhic Suite (VCMS), in the eastern domain of the same belt – presented similar source-areas in both cases: The PMC metasediments, in Santana da Boa Vista and Serra dos Pedrosas Antiforms were deposited between 785 and 595 Ma (LA-ICP-MS detrital zircon U-Pb). Both PMC and VCMS displayed source-areas with ages varying from ca. 2.2 – 2.0 Ga, which is the same age presented in the regional basement, the Encantadas Complex. 207Pb/204Pb X 206Pb/204Pb isotopic signatures displayed little resemblance between CMP metasediments and possible source-areas in the Rio de La Plata Craton, and εNd varied between -13 to -6.5, with less negative values in samples were where obtained zircons with the same age of felsic volcanism in the PMC. Others records included ages from 1.5 to 1.4 Ga, with εHf signatures indicating juvenile sources, possibly related to a rifting system recorde in the Capivarita Anorthosite. In the Capané Antiform, SHRIMP and LA-ICP-MS U-Pb zircon ages from felsic to intermediary metavolcanic rocks displayed 663 ± 2.7 Ma, which is a younger record than the previously obtained in the PMC, and can be related to partial crustal fusion. Also new U-Pb detrital zircon ages confirm the record of the metavolcanics of 783.4 ± 3.9 Ma in the metasediments, comparable to the ages obtained in the Cerro Bori orthogneisses, interpreted as a continental arc of ca. 800 Ma. Metasedimentary rocks of VCMS displayed zircons with ca. 2.2-2.0 Ga, besides ages of ca. 1.4 Ga and maximum depositional age of 714.3 ± 3.9 Ma, with metamorpich peak recorded in metamorphic rims of 618 ± 7.3 Ma and negative εHf signatures. Marbles presented 87Sr/86Sr ratios of 0.70609, which can be deducted as an older than 715 Ma depositional age, near values obtained to Arroio Grande marbles. Comparison of Hf signatures with rocks from Damara Belt of Kalahari and Congo Cratons, whose assembly with Rio de La Plata to form West Gondwana in Neoproterozoic, displayed little to no relationship with the source-areas of PMC and VCMS metasediments I in the Neoproterozoic. This indicates that terrain or a microcontinent accretion with basement features, in this case the Encantadas Basement, whose evolution underwent accretion in a continental arc between 780 to 660 Ma, it’s the source to part of the PMC , and possible was one of the tectonic events that controlled terrain evolution in the PMC and VCMS.

Os depósitos de metais-base (Camaquã, Santa Maria e na Formação Passo Feio), e Au (Bossoroca) mais importantes do Rio Grande do Sul foram gerados durante o Ciclo Brasiliano ao longo de três eventos distintos, relacionados ao magmatismo e metamorfismo contemporâneos (700, 594 e 562 Ma); os metais foram derivados de fontes relacionadas à crosta juvenil e ao embasamento antigo. O depósito de ouro da Bossoroca (700 Ma) consiste de veios de quartzo com Au e subordinadamente pirita, calcopirita, galena e teluretos, sendo classificado como um depósito orogênico epizonal. Os filões de quartzo aurífero são hospedados por rochas, piroclásticas calcico-alcalinas de composição andesítica, dacítica com basaltos e epiclásticas subordinadas, pertencentes a Formação Campestre. Estudos do zircão através do método U-Pb via SHRIMP mostram que as rochas vulcânicas encaixantes foram geradas a cerca de 760 Ma atrás, no início do Ciclo Brasiliano, e sofreram metamorfismo regional de baixa pressão na transição entre os facies xistos verdes e anfibolito a cerca de 700 Ma. Os depósitos de metais-base do sistema Camaquã Cu (Au, Ag) e Santa Maria Pb-Zn (Cu, Ag) são hidrotermais magmáticos distantes, provavelmente ligados à intrusões graníticas, e foram gerados há cerca de 594 Ma durante o magmatismo pós-colisional do final da Orogenêse Dom Feliciano. As mineralizações de Cu (Au) e Pb hospedados pela Formação Passo Feio são hidrotermais epigenéticas e foram gerados há 562 Ma durante a intrusão do Granito Caçapava. A composição isotópica do Pb dos sulfetos dos depósitos de Camaquã-Santa Maria indica que os metais foram derivados de uma fonte crustal com Pb muito primitivo no final do Ciclo Brasiliano. A composição isotópica do enxofre dos sulfetos desses depósitos (~ 0‰ CDT) indica uma origem magmática para o enxofre. Os metais dos depósitos hidrotermais epigenéticos da Formação Passo Feio foram também derivados do embasamento antigo, com contribuição importante das rochas meta-vulcanosedimentares da Formação Passo Feio. O enxofre dessas mineralizações possui origem mista, originada pela mistura de fluidos magmáticos (Granito Caçapava) com enxofre derivado da lixiviação das meta-vulcanosedimentares da Formação Passo Feio. Os metais concentrados no depósito de Au da Bossoroca foram mobilizados durante o metamorfismo regional dinamotermal através da interação de fluidos de origem profunda que ascenderam através da pilha vulcanosedimentar extraindo Au e outros metais, e depositando-os em níveis crustais mais rasos em sítios estruturalmente favoráveis. A fonte do Pb determinada para o depósito de Au da Bossoroca é de origem profunda e corresponde a mesma fonte do magma de arco juvenil gerador das rochas vulcânicas do arco. Os isótopos de C-O mostram assinaturas compatíveis com uma fonte profunda para estes fluidos mineralizadores.

Os depósitos de metais-base (Camaquã, Santa Maria e na Formação Passo Feio), e Au (Bossoroca) mais importantes do Rio Grande do Sul foram gerados durante o Ciclo Brasiliano ao longo de três eventos distintos, relacionados ao magmatismo e metamorfismo contemporâneos (700, 594 e 562 Ma); os metais foram derivados de fontes relacionadas à crosta juvenil e ao embasamento antigo. O depósito de ouro da Bossoroca (700 Ma) consiste de veios de quartzo com Au e subordinadamente pirita, calcopirita, galena e teluretos, sendo classificado como um depósito orogênico epizonal. Os filões de quartzo aurífero são hospedados por rochas, piroclásticas calcico-alcalinas de composição andesítica, dacítica com basaltos e epiclásticas subordinadas, pertencentes a Formação Campestre. Estudos do zircão através do método U-Pb via SHRIMP mostram que as rochas vulcânicas encaixantes foram geradas a cerca de 760 Ma atrás, no início do Ciclo Brasiliano, e sofreram metamorfismo regional de baixa pressão na transição entre os facies xistos verdes e anfibolito a cerca de 700 Ma. Os depósitos de metais-base do sistema Camaquã Cu (Au, Ag) e Santa Maria Pb-Zn (Cu, Ag) são hidrotermais magmáticos distantes, provavelmente ligados à intrusões graníticas, e foram gerados há cerca de 594 Ma durante o magmatismo pós-colisional do final da Orogenêse Dom Feliciano. As mineralizações de Cu (Au) e Pb hospedados pela Formação Passo Feio são hidrotermais epigenéticas e foram gerados há 562 Ma durante a intrusão do Granito Caçapava. A composição isotópica do Pb dos sulfetos dos depósitos de Camaquã-Santa Maria indica que os metais foram derivados de uma fonte crustal com Pb muito primitivo no final do Ciclo Brasiliano. A composição isotópica do enxofre dos sulfetos desses depósitos (~ 0‰ CDT) indica uma origem magmática para o enxofre. Os metais dos depósitos hidrotermais epigenéticos da Formação Passo Feio foram também derivados do embasamento antigo, com contribuição importante das rochas meta-vulcanosedimentares da Formação Passo Feio. O enxofre dessas mineralizações possui origem mista, originada pela mistura de fluidos magmáticos (Granito Caçapava) com enxofre derivado da lixiviação das meta-vulcanosedimentares da Formação Passo Feio. Os metais concentrados no depósito de Au da Bossoroca foram mobilizados durante o metamorfismo regional dinamotermal através da interação de fluidos de origem profunda que ascenderam através da pilha vulcanosedimentar extraindo Au e outros metais, e depositando-os em níveis crustais mais rasos em sítios estruturalmente favoráveis. A fonte do Pb determinada para o depósito de Au da Bossoroca é de origem profunda e corresponde a mesma fonte do magma de arco juvenil gerador das rochas vulcânicas do arco. Os isótopos de C-O mostram assinaturas compatíveis com uma fonte profunda para estes fluidos mineralizadores.

Proveniência por métodos isotópicos em duas unidades litodêmicas – o Complexo Metamórfico Porongos (CMP) no domínio central-oriental do Cinturão Dom Feliciano (CDF) e a Suíte Metamórfica Várzea do Capivarita (SMVC), localizada no domínio leste do CDF - apresentou áreas-fonte similares nos dois casos: Os metassedimentos do CMP, na região das Antiformes de Santana da Boa Vista e Serra dos Pedrosas, foram depositados entre 785 e 595 Ma (U-Pb em zircão detrítico por LA-ICP-MS). Apresentam registros de áreas-fonte com predominância de idades de ca. 2.2 – 2.0 Ga, mesmas idades do embasamento da região, o Complexo Encantadas. As assinaturas isotópicas de 207Pb/204Pb X 206Pb/204Pb mostraram pouca relação dos metassedimentos do CMP com áreas-fonte do cráton Rio de La Plata, e εNd variando entre -13 a -6.5, com valores menos negativos para amostras onde foram obtidos zircões com mesma idade do vulcanismo félsico do CMP. Outros registros incluem idades de 1.5-1.4 Ga, cujas assinaturas εHf indicam fontes juvenis, possivelmente relacionadas a um sistema de rifteamento registrado nos Anortositos Capivarita. Na Antiforme Capané, zircões datados em SHRIMP e LA-ICP-MS de rochas metavulcânicas intermediárias a félsicas indicaram idades de 663 ± 2.7 Ma, representando um vulcanismo mais jovem do que aquele encontrado anteriormente no CMP, vinculado à fusão parcial crustal. Novos dados U-Pb em zircão confirmam registro do metavulcanismo de 783.4 ± 3.9 Ma nos metassedimentos, comparáveis a idades obtidas nos Gnaisses Cerro Bori, interpretados como um arco continental de ca. 800 Ma. Zircões detríticos de rochas metassedimentares da SMVC apresentaram registros de ca. 2.2 – 2.0 Ga, além de idades de ca. 1.4 Ga e idade máxima de deposição de 714.3 ± 3.9 Ma, com pico metamórfico registrado em borda metamórfica de zircões com 618 ± 7.3 Ma εHf predominantemente negativas. Mármores apresentaram razões 87Sr/86Sr de 0.70609, o que permite deduzir uma idade de deposição mais antiga que 715 Ma, próximo dos valores encontrados em mármores na região de Arroio Grande. A comparação dos isótopos de Hf com rochas do Cinturão Damara nos crátons Kalahari e Congo, cuja amalgamento junto ao Rio de La Plata deu origem ao Gondwana Ocidental, mostram que existe pouca ou nenhuma relação com áreas-fonte dos metassedimentos do CMP e SMVC no Neoproterozóico. Estes dados levam a dedução de que acresção de terrenos ou microcontinentes com características de embasamento, nesse caso denominado aqui como Embasamento Encantadas, cuja evolução se dá com acresção de um arco continental de idades entre 780 e 660 Ma, é a origem de parte das áreas-fonte do CMP, e possivelmente foi um dos eventos tectônicos que controlaram evolução do terreno ao longo do CMP e SMVC. / Isotopic provenance realized in two lithodemic units – Porongos Metamorphic Complex (PMC), in the central-eastern domain of the Dom Feliciano Belt (DFB) and the Várzea do Capivarita Metamoprhic Suite (VCMS), in the eastern domain of the same belt – presented similar source-areas in both cases: The PMC metasediments, in Santana da Boa Vista and Serra dos Pedrosas Antiforms were deposited between 785 and 595 Ma (LA-ICP-MS detrital zircon U-Pb). Both PMC and VCMS displayed source-areas with ages varying from ca. 2.2 – 2.0 Ga, which is the same age presented in the regional basement, the Encantadas Complex. 207Pb/204Pb X 206Pb/204Pb isotopic signatures displayed little resemblance between CMP metasediments and possible source-areas in the Rio de La Plata Craton, and εNd varied between -13 to -6.5, with less negative values in samples were where obtained zircons with the same age of felsic volcanism in the PMC. Others records included ages from 1.5 to 1.4 Ga, with εHf signatures indicating juvenile sources, possibly related to a rifting system recorde in the Capivarita Anorthosite. In the Capané Antiform, SHRIMP and LA-ICP-MS U-Pb zircon ages from felsic to intermediary metavolcanic rocks displayed 663 ± 2.7 Ma, which is a younger record than the previously obtained in the PMC, and can be related to partial crustal fusion. Also new U-Pb detrital zircon ages confirm the record of the metavolcanics of 783.4 ± 3.9 Ma in the metasediments, comparable to the ages obtained in the Cerro Bori orthogneisses, interpreted as a continental arc of ca. 800 Ma. Metasedimentary rocks of VCMS displayed zircons with ca. 2.2-2.0 Ga, besides ages of ca. 1.4 Ga and maximum depositional age of 714.3 ± 3.9 Ma, with metamorpich peak recorded in metamorphic rims of 618 ± 7.3 Ma and negative εHf signatures. Marbles presented 87Sr/86Sr ratios of 0.70609, which can be deducted as an older than 715 Ma depositional age, near values obtained to Arroio Grande marbles. Comparison of Hf signatures with rocks from Damara Belt of Kalahari and Congo Cratons, whose assembly with Rio de La Plata to form West Gondwana in Neoproterozoic, displayed little to no relationship with the source-areas of PMC and VCMS metasediments I in the Neoproterozoic. This indicates that terrain or a microcontinent accretion with basement features, in this case the Encantadas Basement, whose evolution underwent accretion in a continental arc between 780 to 660 Ma, it’s the source to part of the PMC , and possible was one of the tectonic events that controlled terrain evolution in the PMC and VCMS.

A Antiforme Capané, localizada na porção norte do Complexo Metamórfico Porongos de idade Neoproterozóica, consiste de uma seqüência supracrustal metamorfisada sob condições de fácies xistos verdes na porção leste e anfibolito a oeste. O ambiente de formação deste complexo é ainda muito debatido. Sugestões envolvendo ambiente tipo back arc, margem passiva e rift continental já foram indicadas. Dados geoquímicos e isotópicos (Sm-Nd) foram obtidos para rochas metavulcânicas básicas, intermediárias e ácidas da Antiforme Capané. Quatro grupos foram diferenciados. Os grupos 1 e 2, compostos por rochas ácidas a intermediárias da porção centro-oeste da Antiforme, apresentam alto ETRL e LILE e baixo ETRP e HFSE, e εNd(t) variando de fortemente negativo nos termos mais ácidos (~-20) a fracamente negativo nos termos intermediários (-4), com TDM variando de paleo- a mesoproterozóica, sendo mais antiga nas rochas mais ácidas. Tais características podem estar relacionadas à maior participação de crosta nas rochas ácidas; O grupo 3, composto por etariolitos da porção leste, compartilha características litoquímicas com os primeiros, mas apresenta εNd(t) fracamente negativo (-2 a -4) e TDM mesoproterozóica, sugerindo variação na fonte mantélica. Estes três grupos são interpretados como originados a partir de vulcanismo associado a arco magmático. O grupo 4, composto por metabasaltos, apresenta composição litoquímica similar a OIB-MORB e assinatura isotópica juvenil, o que o correlaciona com o ofiolito descrito anteriormente na Antiforme. As rochas metavulcânicas da Antiforme Capané foram interpretadas como relictos de um arco magmático relacionado ao fechamento da paleobacia Porongos ocorrido pela convergência do bloco São Gabriel em direção ao Microcontinente Encantadas durante o Neoproterozóico. / The Capané Antiform, located in the north part of the Neoproterozoic Porongos Metamorphic Complex, is a supracrustal sequence metamorphosed under greenschist (eastern flank) to amphibolite (western flank) facies. The tectonic environment is still debatable. Back-arc, passive margin and continental rift have been suggested. Lithochemistry and Sm-Nd data were obtained for basic, intermediate and acid metavolcanic rocks from Capané Antiform. Four groups were recognized. The Groups 1 and 2, constituted by acid and intermediate rocks from the central and western part of the Antiform, show high LREE and LILE and low HREE and HFSE, and εNd(t) that varies from strongly negative (~-20) in acid rocks to moderately negative in basic rocks and TDM ages ranging from paleoproterozoic to mesoproterozoic respectively. These characteristics may be related to a major crust increment in the acid rocks; the Group 3, consists of metariolites from the eastern flank, shares litochemistry characteristics with the formers groups, but show εNd(t) slightly negative (-2 to -4) and mesoproterozoic TDM ages, which suggests differences in the mantle source; and the Group 4, constituted by metabasalts, shows litochemistry similarities with OIB-MORB compositions and has juvenile isotopic signature, which can link this group to the Antiform’s previous described ophiolite remains. The first three groups were interpreted as evolved from a magmatic arc, related to the closure of the Porongos paleobasin when the São Gabriel block converged with the Encantadas microcontinent during the neoproterozoic.

Os depósitos de metais-base (Camaquã, Santa Maria e na Formação Passo Feio), e Au (Bossoroca) mais importantes do Rio Grande do Sul foram gerados durante o Ciclo Brasiliano ao longo de três eventos distintos, relacionados ao magmatismo e metamorfismo contemporâneos (700, 594 e 562 Ma); os metais foram derivados de fontes relacionadas à crosta juvenil e ao embasamento antigo. O depósito de ouro da Bossoroca (700 Ma) consiste de veios de quartzo com Au e subordinadamente pirita, calcopirita, galena e teluretos, sendo classificado como um depósito orogênico epizonal. Os filões de quartzo aurífero são hospedados por rochas, piroclásticas calcico-alcalinas de composição andesítica, dacítica com basaltos e epiclásticas subordinadas, pertencentes a Formação Campestre. Estudos do zircão através do método U-Pb via SHRIMP mostram que as rochas vulcânicas encaixantes foram geradas a cerca de 760 Ma atrás, no início do Ciclo Brasiliano, e sofreram metamorfismo regional de baixa pressão na transição entre os facies xistos verdes e anfibolito a cerca de 700 Ma. Os depósitos de metais-base do sistema Camaquã Cu (Au, Ag) e Santa Maria Pb-Zn (Cu, Ag) são hidrotermais magmáticos distantes, provavelmente ligados à intrusões graníticas, e foram gerados há cerca de 594 Ma durante o magmatismo pós-colisional do final da Orogenêse Dom Feliciano. As mineralizações de Cu (Au) e Pb hospedados pela Formação Passo Feio são hidrotermais epigenéticas e foram gerados há 562 Ma durante a intrusão do Granito Caçapava. A composição isotópica do Pb dos sulfetos dos depósitos de Camaquã-Santa Maria indica que os metais foram derivados de uma fonte crustal com Pb muito primitivo no final do Ciclo Brasiliano. A composição isotópica do enxofre dos sulfetos desses depósitos (~ 0‰ CDT) indica uma origem magmática para o enxofre. Os metais dos depósitos hidrotermais epigenéticos da Formação Passo Feio foram também derivados do embasamento antigo, com contribuição importante das rochas meta-vulcanosedimentares da Formação Passo Feio. O enxofre dessas mineralizações possui origem mista, originada pela mistura de fluidos magmáticos (Granito Caçapava) com enxofre derivado da lixiviação das meta-vulcanosedimentares da Formação Passo Feio. Os metais concentrados no depósito de Au da Bossoroca foram mobilizados durante o metamorfismo regional dinamotermal através da interação de fluidos de origem profunda que ascenderam através da pilha vulcanosedimentar extraindo Au e outros metais, e depositando-os em níveis crustais mais rasos em sítios estruturalmente favoráveis. A fonte do Pb determinada para o depósito de Au da Bossoroca é de origem profunda e corresponde a mesma fonte do magma de arco juvenil gerador das rochas vulcânicas do arco. Os isótopos de C-O mostram assinaturas compatíveis com uma fonte profunda para estes fluidos mineralizadores.

A Antiforme Capané, localizada na porção norte do Complexo Metamórfico Porongos de idade Neoproterozóica, consiste de uma seqüência supracrustal metamorfisada sob condições de fácies xistos verdes na porção leste e anfibolito a oeste. O ambiente de formação deste complexo é ainda muito debatido. Sugestões envolvendo ambiente tipo back arc, margem passiva e rift continental já foram indicadas. Dados geoquímicos e isotópicos (Sm-Nd) foram obtidos para rochas metavulcânicas básicas, intermediárias e ácidas da Antiforme Capané. Quatro grupos foram diferenciados. Os grupos 1 e 2, compostos por rochas ácidas a intermediárias da porção centro-oeste da Antiforme, apresentam alto ETRL e LILE e baixo ETRP e HFSE, e εNd(t) variando de fortemente negativo nos termos mais ácidos (~-20) a fracamente negativo nos termos intermediários (-4), com TDM variando de paleo- a mesoproterozóica, sendo mais antiga nas rochas mais ácidas. Tais características podem estar relacionadas à maior participação de crosta nas rochas ácidas; O grupo 3, composto por etariolitos da porção leste, compartilha características litoquímicas com os primeiros, mas apresenta εNd(t) fracamente negativo (-2 a -4) e TDM mesoproterozóica, sugerindo variação na fonte mantélica. Estes três grupos são interpretados como originados a partir de vulcanismo associado a arco magmático. O grupo 4, composto por metabasaltos, apresenta composição litoquímica similar a OIB-MORB e assinatura isotópica juvenil, o que o correlaciona com o ofiolito descrito anteriormente na Antiforme. As rochas metavulcânicas da Antiforme Capané foram interpretadas como relictos de um arco magmático relacionado ao fechamento da paleobacia Porongos ocorrido pela convergência do bloco São Gabriel em direção ao Microcontinente Encantadas durante o Neoproterozóico. / The Capané Antiform, located in the north part of the Neoproterozoic Porongos Metamorphic Complex, is a supracrustal sequence metamorphosed under greenschist (eastern flank) to amphibolite (western flank) facies. The tectonic environment is still debatable. Back-arc, passive margin and continental rift have been suggested. Lithochemistry and Sm-Nd data were obtained for basic, intermediate and acid metavolcanic rocks from Capané Antiform. Four groups were recognized. The Groups 1 and 2, constituted by acid and intermediate rocks from the central and western part of the Antiform, show high LREE and LILE and low HREE and HFSE, and εNd(t) that varies from strongly negative (~-20) in acid rocks to moderately negative in basic rocks and TDM ages ranging from paleoproterozoic to mesoproterozoic respectively. These characteristics may be related to a major crust increment in the acid rocks; the Group 3, consists of metariolites from the eastern flank, shares litochemistry characteristics with the formers groups, but show εNd(t) slightly negative (-2 to -4) and mesoproterozoic TDM ages, which suggests differences in the mantle source; and the Group 4, constituted by metabasalts, shows litochemistry similarities with OIB-MORB compositions and has juvenile isotopic signature, which can link this group to the Antiform’s previous described ophiolite remains. The first three groups were interpreted as evolved from a magmatic arc, related to the closure of the Porongos paleobasin when the São Gabriel block converged with the Encantadas microcontinent during the neoproterozoic.

Proveniência por métodos isotópicos em duas unidades litodêmicas – o Complexo Metamórfico Porongos (CMP) no domínio central-oriental do Cinturão Dom Feliciano (CDF) e a Suíte Metamórfica Várzea do Capivarita (SMVC), localizada no domínio leste do CDF - apresentou áreas-fonte similares nos dois casos: Os metassedimentos do CMP, na região das Antiformes de Santana da Boa Vista e Serra dos Pedrosas, foram depositados entre 785 e 595 Ma (U-Pb em zircão detrítico por LA-ICP-MS). Apresentam registros de áreas-fonte com predominância de idades de ca. 2.2 – 2.0 Ga, mesmas idades do embasamento da região, o Complexo Encantadas. As assinaturas isotópicas de 207Pb/204Pb X 206Pb/204Pb mostraram pouca relação dos metassedimentos do CMP com áreas-fonte do cráton Rio de La Plata, e εNd variando entre -13 a -6.5, com valores menos negativos para amostras onde foram obtidos zircões com mesma idade do vulcanismo félsico do CMP. Outros registros incluem idades de 1.5-1.4 Ga, cujas assinaturas εHf indicam fontes juvenis, possivelmente relacionadas a um sistema de rifteamento registrado nos Anortositos Capivarita. Na Antiforme Capané, zircões datados em SHRIMP e LA-ICP-MS de rochas metavulcânicas intermediárias a félsicas indicaram idades de 663 ± 2.7 Ma, representando um vulcanismo mais jovem do que aquele encontrado anteriormente no CMP, vinculado à fusão parcial crustal. Novos dados U-Pb em zircão confirmam registro do metavulcanismo de 783.4 ± 3.9 Ma nos metassedimentos, comparáveis a idades obtidas nos Gnaisses Cerro Bori, interpretados como um arco continental de ca. 800 Ma. Zircões detríticos de rochas metassedimentares da SMVC apresentaram registros de ca. 2.2 – 2.0 Ga, além de idades de ca. 1.4 Ga e idade máxima de deposição de 714.3 ± 3.9 Ma, com pico metamórfico registrado em borda metamórfica de zircões com 618 ± 7.3 Ma εHf predominantemente negativas. Mármores apresentaram razões 87Sr/86Sr de 0.70609, o que permite deduzir uma idade de deposição mais antiga que 715 Ma, próximo dos valores encontrados em mármores na região de Arroio Grande. A comparação dos isótopos de Hf com rochas do Cinturão Damara nos crátons Kalahari e Congo, cuja amalgamento junto ao Rio de La Plata deu origem ao Gondwana Ocidental, mostram que existe pouca ou nenhuma relação com áreas-fonte dos metassedimentos do CMP e SMVC no Neoproterozóico. Estes dados levam a dedução de que acresção de terrenos ou microcontinentes com características de embasamento, nesse caso denominado aqui como Embasamento Encantadas, cuja evolução se dá com acresção de um arco continental de idades entre 780 e 660 Ma, é a origem de parte das áreas-fonte do CMP, e possivelmente foi um dos eventos tectônicos que controlaram evolução do terreno ao longo do CMP e SMVC. / Isotopic provenance realized in two lithodemic units – Porongos Metamorphic Complex (PMC), in the central-eastern domain of the Dom Feliciano Belt (DFB) and the Várzea do Capivarita Metamoprhic Suite (VCMS), in the eastern domain of the same belt – presented similar source-areas in both cases: The PMC metasediments, in Santana da Boa Vista and Serra dos Pedrosas Antiforms were deposited between 785 and 595 Ma (LA-ICP-MS detrital zircon U-Pb). Both PMC and VCMS displayed source-areas with ages varying from ca. 2.2 – 2.0 Ga, which is the same age presented in the regional basement, the Encantadas Complex. 207Pb/204Pb X 206Pb/204Pb isotopic signatures displayed little resemblance between CMP metasediments and possible source-areas in the Rio de La Plata Craton, and εNd varied between -13 to -6.5, with less negative values in samples were where obtained zircons with the same age of felsic volcanism in the PMC. Others records included ages from 1.5 to 1.4 Ga, with εHf signatures indicating juvenile sources, possibly related to a rifting system recorde in the Capivarita Anorthosite. In the Capané Antiform, SHRIMP and LA-ICP-MS U-Pb zircon ages from felsic to intermediary metavolcanic rocks displayed 663 ± 2.7 Ma, which is a younger record than the previously obtained in the PMC, and can be related to partial crustal fusion. Also new U-Pb detrital zircon ages confirm the record of the metavolcanics of 783.4 ± 3.9 Ma in the metasediments, comparable to the ages obtained in the Cerro Bori orthogneisses, interpreted as a continental arc of ca. 800 Ma. Metasedimentary rocks of VCMS displayed zircons with ca. 2.2-2.0 Ga, besides ages of ca. 1.4 Ga and maximum depositional age of 714.3 ± 3.9 Ma, with metamorpich peak recorded in metamorphic rims of 618 ± 7.3 Ma and negative εHf signatures. Marbles presented 87Sr/86Sr ratios of 0.70609, which can be deducted as an older than 715 Ma depositional age, near values obtained to Arroio Grande marbles. Comparison of Hf signatures with rocks from Damara Belt of Kalahari and Congo Cratons, whose assembly with Rio de La Plata to form West Gondwana in Neoproterozoic, displayed little to no relationship with the source-areas of PMC and VCMS metasediments I in the Neoproterozoic. This indicates that terrain or a microcontinent accretion with basement features, in this case the Encantadas Basement, whose evolution underwent accretion in a continental arc between 780 to 660 Ma, it’s the source to part of the PMC , and possible was one of the tectonic events that controlled terrain evolution in the PMC and VCMS.

A Antiforme Capané, localizada na porção norte do Complexo Metamórfico Porongos de idade Neoproterozóica, consiste de uma seqüência supracrustal metamorfisada sob condições de fácies xistos verdes na porção leste e anfibolito a oeste. O ambiente de formação deste complexo é ainda muito debatido. Sugestões envolvendo ambiente tipo back arc, margem passiva e rift continental já foram indicadas. Dados geoquímicos e isotópicos (Sm-Nd) foram obtidos para rochas metavulcânicas básicas, intermediárias e ácidas da Antiforme Capané. Quatro grupos foram diferenciados. Os grupos 1 e 2, compostos por rochas ácidas a intermediárias da porção centro-oeste da Antiforme, apresentam alto ETRL e LILE e baixo ETRP e HFSE, e εNd(t) variando de fortemente negativo nos termos mais ácidos (~-20) a fracamente negativo nos termos intermediários (-4), com TDM variando de paleo- a mesoproterozóica, sendo mais antiga nas rochas mais ácidas. Tais características podem estar relacionadas à maior participação de crosta nas rochas ácidas; O grupo 3, composto por etariolitos da porção leste, compartilha características litoquímicas com os primeiros, mas apresenta εNd(t) fracamente negativo (-2 a -4) e TDM mesoproterozóica, sugerindo variação na fonte mantélica. Estes três grupos são interpretados como originados a partir de vulcanismo associado a arco magmático. O grupo 4, composto por metabasaltos, apresenta composição litoquímica similar a OIB-MORB e assinatura isotópica juvenil, o que o correlaciona com o ofiolito descrito anteriormente na Antiforme. As rochas metavulcânicas da Antiforme Capané foram interpretadas como relictos de um arco magmático relacionado ao fechamento da paleobacia Porongos ocorrido pela convergência do bloco São Gabriel em direção ao Microcontinente Encantadas durante o Neoproterozóico. / The Capané Antiform, located in the north part of the Neoproterozoic Porongos Metamorphic Complex, is a supracrustal sequence metamorphosed under greenschist (eastern flank) to amphibolite (western flank) facies. The tectonic environment is still debatable. Back-arc, passive margin and continental rift have been suggested. Lithochemistry and Sm-Nd data were obtained for basic, intermediate and acid metavolcanic rocks from Capané Antiform. Four groups were recognized. The Groups 1 and 2, constituted by acid and intermediate rocks from the central and western part of the Antiform, show high LREE and LILE and low HREE and HFSE, and εNd(t) that varies from strongly negative (~-20) in acid rocks to moderately negative in basic rocks and TDM ages ranging from paleoproterozoic to mesoproterozoic respectively. These characteristics may be related to a major crust increment in the acid rocks; the Group 3, consists of metariolites from the eastern flank, shares litochemistry characteristics with the formers groups, but show εNd(t) slightly negative (-2 to -4) and mesoproterozoic TDM ages, which suggests differences in the mantle source; and the Group 4, constituted by metabasalts, shows litochemistry similarities with OIB-MORB compositions and has juvenile isotopic signature, which can link this group to the Antiform’s previous described ophiolite remains. The first three groups were interpreted as evolved from a magmatic arc, related to the closure of the Porongos paleobasin when the São Gabriel block converged with the Encantadas microcontinent during the neoproterozoic.