Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-18T20:26:20Z
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Previous issue date: 2018-07-18 / A região sudeste do Amazonas é composta por embasamento vulcânico do Grupo Colíder (1,80-1,78 Ga), recoberto por sequência vulcano-sedimentar (Supergrupo Sumaúma), subdivida nos grupos Vila do Carmo (1,76-1,74 Ga) e Beneficente (1,43-1,08 Ga), corpos graníticos reunidos nas suítes intrusivas Teodósia (1,756 Ga), Igarapé das Lontras (1,754 Ga) e Serra da Providência (1,57-1,53 Ga) e diábasio Mata-Matá (1,57 Ga). Sobrepondo estas unidades há sucessão sedimentar Siluro-Devoniana do Grupo Alto Tapajós. O Supergrupo Sumaúma têm alto conteúdo de MnO em grauvacas e siltitos, ao passo que o Grupo Alto Tapajós concentra P2O5 nas grauvacas, o que implica em fontes distintas. Além disso, arenitos do Supergrupo Sumaúma com grãos de quartzo bem esféricos e arredondados miram contribuição de fontes distais. Já os grãos de quartzo subarredondados e subesféricos dos arenitos e alto teor de K2O nas grauvacas, indicam fontes proximais para o Grupo Alto Tapajós. As fontes do Supergrupo Sumaúma, reveladas pelos isótopos de Nd, estão atreladas à Província Rondônia Juruena. Além disso, as províncias Tapajós-Parima e Amazônia Central supriram o Grupo Vila do Carmo, e fontes distais relativas às províncias Carajás e Sunsás fomentaram sedimentos para o Grupo Beneficente. Vale ressaltar que o Grupo Vila do Carmo foi fonte para o Grupo Beneficente, prova disso é a discordância angular entre as unidades, altos conteúdos de Fe2O3, TiO2, rutilo, Ti-magnetita e população de zircão entre 1,76 e 1,74 Ga nos arenitos do Grupo Beneficente. As mesmas fontes do Supergrupo Sumaúma foram identificadas pelos isótopos de Nd para o Grupo Alto Tapajós, contudo boas correlações entre 87Sr/86Sr vs CIA e 87Sr/86Sr vs Rb/Sr atestaram seu caráter autóctone e intraformacional relacionado à incisão do Grabén do Cachimbo no Supergrupo Sumaúma e Grupo Colíder serviram de fontes para o Grupo Alto Tapajós. A exposição destas rochas formou espessas crostas Mn, Mn-Al-Fe, bauxíticas, Fe, Fe-Al-Fe e colúvios, recobertos por latossolos. Os protólitos de Mn estão relacionados aos grupos Vila do Carmo e Beneficente, Supergrupo Sumaúma. Contudo, há diferenças mineralógicas e geoquímicas entre eles, enquanto os do Grupo Vila do Carmo são caracterizados pela presença de Pb-hollandita, coronadita e criptomelana e altos conteúdos de Pb e Cu, aqueles do Grupo Beneficente têm romanechita como fase dominante e Ba mais elevado. Crostas Mn e Mn-Al-Fe maciças, vermiformes, protopisolíticas, pisolíticas e colúvios foram formadas a partir destas rochas. Assim como nos protólitos, crostas Mn desenvolvidas sobre o Grupo Vila do Carmo também formaram hollandita, Pb-hollandita, criptomelana e coronadita e têm altos teores de K2O, Ag, Cu, Pb e Tl, já aquelas do Grupo Beneficente formaram romanechita supergênica. A presença de galena, Ag nativa, coronadita, Pb-hollandita, alto Cu, Tl e anomalias positivas de Gd nas crostas Mn desenvolvidas sobre o Vila do Carmo são similares aos conteúdos de gossans, minérios sulfetados e depósitos de Mn de origem hidrotermal. Além do mais, a fonte hidrotermal do Mn do Grupo Vila do Carmo, a mesma que originou os sulfetos, é a ratificada pelas relações 206Pb/207Pb vs 208Pb/206Pb, (Zn x Ni)/MnO2 vs (Cu/Zn)/Fe2O3 e pelos altos teores de Cu, Pb e Zn, similar aos Gossans Australianos, e pode classificar o Mn supergênico como dubhito. Por outro lado, o Mn do Grupo Beneficente tem assinatura sedimentar e pode ser classificado como supergênico marinho. A relação Rb/Sr vs d permitiu agrupar rochas, crostas lateríticas (Mn,Mn-Al-Fe, bauxíticas, Fe e Fe-Al) e solos desenvolvidos a partir dos grupos Vila do Carmo, Beneficente e Alto Tapajós, o que ratifa o uso de crostas lateríticas no mapeamento de rochas mães. A razão ETR/(Zr+Hf) ≥1 indica controle por minerais de Mn e cerianita. Ao passo que, ETR/(Zr+Hf) ≤ 1 atesta que minerais pesados como zircão controlam a variação dos ETR ao longo do perfil laterítico. A redistribuição de minerais em todo o perfil laterítico com concentração residual de zircão ou lixiviação de minerais de Mn (coronadita, holandita e criptomelana) e fixação na cerianita, controla a assinatura isotópica de Nd. As razões isotópicas de Sr apresentaram dois tipos de comportamento distintos: 1- A razão 87Sr/86Sr aumenta em direção ao topo dos perfis onde predominam crostas Fe e Mn-Fe-Al, sugerindo a entrada de Sr proveniente da atmosfera, água da chuva e lençol freático. 2- A intensa lixiviação que resultou na formação de caulinita e gibbsita liberou Sr dos protólitos em solução e diminuiu a razão 87Sr/86Sr em direção aos solos. As razões isotópicas de Pb são mais elevadas nas crostas lateríticas e solos do que nos protólitos, como não são afetadas pelo intemperismo, essa diferença pode estar relacionada ao decaimento do 238U para o 206Pb ou misturas de fontes. A excelente correlação entre 143Nd/144Nd, 206Pb/207Pb e 208Pb/ 206Pb no balanço de massa dos perfis P1 e P2 ratifica o não francionamento dos isótopos de Pb durante a intemperismo extremo. A gammaespectometria aliada a altimetria e métodos estatísticos como Booleano e Fuzzy, designaram áreas favoráveis às ocorrências de crostas lateríticas. Os dois modelos apresentaram boa correlação para bauxitas, crostas manganesíferas e solos, apesar de que o Booleano é capaz de identificar 67% das crostas ferruginosas, 20% a mais que os modelos Fuzzy. No entanto, os modelos Fuzzy foram eficientes em descartar pedras de ferro localizadas na porção oeste da área. A combinação relevo, eTh fuzzy (índice Kappa-0.8), estratigrafia e mapa de solos permitiu sugerir 100 Km2 de áreas propícias à ocorrência de Mn, 700 Km2 para bauxitas e 83 Km2 para crostas fosfáticas. A datação U-Th-He indicou que o início da lateritização remete ao Permiano e se estende até o Jurássico-Cretáceo com agradação de crosta ferruginosa maciça. A ausência de dados Ar-Ar em crostas manganesíferas impede afirmar sua época precisa de formação, no entanto, por correlação de crostas manganesíferas em Burkina Faso, Carajás e Quadrilátero ferrífero, apontam para o fim do Cretáceo (~70 Ma) o início de formação dessas crostas, se estendendo até o fim do Mioceno. Neste contexto, na região de Apuí houve a segunda fase de agradação de crosta ferruginosa (Oligoceno médio ao início do Mioceno). A partir de então, houve dois intervalos distintos de degradação de crostas lateríticas (formação de goethita); o primeiro entre 22,5±2,3 e 17,1±1,7 Ma e segundo entre 13,1±1,3 e 16.6 ±1,7 Ma. / The southestern of Amazonas state is composed by volcanic basement related to Colíder Group (1.80-1.78 Ga), followed by two volcano-sedimentary sequences related to Vila do Carmo (1.76-1.74 Ga) and Beneficente (1.43-1.08 Ga) groups, framed into Sumaúma Supergroup; granitic bodies gather into Teodósia (1.756Ga), Igarapé das Lontras (1,754) and Serra da Providência (1.57-1.53 Ga) intrusive suites and Mata-Matá diabase sills (1.57 Ga). Overlapping these units there is a Silurian-Devonian sedimentary sucession of the Alto Tapajós Group. The Sumaúma Supergroup has high contents of MnO in greywackes and siltstones, whereas the Alto Tapajós Group concentrates P2O5 in greywackes, what implies in distinct sources. Moreover, the Supergroup Sumaúma sandstones displays spherical and rounded quartz grains mirror distal source. While the subrounded and subspherical quartz grains of the sandstones and high amounts of K2O in the greywackes indicate proximal sources to the Alto Tapajós Group. The sources of the Sumaúma Supergroup identified by Nd isotopes are assigned to Rondônia Juruena Province. Moreover, the Tapajós-Parima and Amazônia Central provinces supplied the Vila do Carmo Group, and distal sources relative to Carajás and Sunsás provinces fomented sediments to the Beneficente Group. It is worthy to be highlighted that the Vila do Carmo Group was source of the Beneficente Group, proof of that is the angular discordance between these units, high amounts of Fe2O3, TiO2, rutile, Ti-magnetite and zircon population between 1.76 to 1.74 Ga in the sandstones of the Beneficente Group. The same sources of Sumaúma Supergroup have been identified by Nd isotopes to the Alto Tapajós Group, however the good correlations between 87Sr/86Sr vs CIA and 87Sr/86Sr vs Rb/Sr ratified their autochthony and intraformational signature are related to the Cachimbo graben incision in the Colíder Group and Sumaúma Supergroup, sources to the Alto Tapajós Group. The exposure of these rocks developed thick Mn, Mn-Al-Fe, bauxitic, Fe and Fe-Al duricrusts and colluviums, overlapped by oxisols. The Mn protoliths are related to Vila do Carmo and Beneficente groups, Sumaúma Supergroup. Nevertheless, there are mineralogical and geochemical differences among them, while those from Vila do Carmo Group are characterized by Pb-hollandite, coronadite and cryptomelane and high amounts of Pb and Cu, the other ones linked to Beneficente are featured by romanechite as main phase and more Ba. Mn and Mn-Al-Fe massive, vermiforms, protopisolitic, pisolitic and colluvium have been developed from these rocks. As well as in the protoliths, Mn duricrusts developed over Vila do Carmo Group also formed hollandite, Pb-hollandite, cryptomelane and coronadite and have K2O, Ag, Cu, Pb and Tl, whereas those from Beneficente Group formed supergenic romanechite. Galena, native Ag, coronadite, Pb-hollandite, high Cu, Tl and positive Gd anomalies in the Mn duricrusts developed from Vila do Carmo Group are similar to the gossan contents, sulphide ores and hydrothermal Mn deposits. Besides that, the hydrothermal source of the Mn from Vila do Carmo Group is ratified by 206Pb/207Pb vs 208Pb/206Pb, (Zn x Ni)/MnO2 vs (Cu/Zn)/Fe2O3 ratios, and by Cu, Pb and Zn content, similar to the Australian gossans, and may classify the supergenic Mn as duhbite. By the other hand, the Mn from the Beneficente Group has sedimentary signature and may be classified as marine supergenic. The Rb/Sr vs d allowed gather together rocks, lateritic duricrusts (Mn,Mn-Al-Fe, bauxitics, Fe and Fe-Al) and oxisols developed over Vila do Carmo, Beneficente and Alto Tapajós groups, what ratifies the use of lateritic duricrusts as tool of bedrocks mapping. The REE/(Zr+Hf) ratio ≥1 indicate control by Mn minerals and cerianite. Whereas, ≤ 1 claim that heavy minerals as zircon are risponsible by the REE variations along the lateritic profile. The redistribution of minerals in the lateritic porfiles with residual concentration of zircon or leaching of Mn minerals (coronadite, hollandite and cryptomelane) and fixation in cerianite controls the Nd isotopic signature. The Sr isotopic ratios displays two distinct behaviors:1- The 87Sr/86Sr increase in to the top of profiles where predominate Fe and Mn-Fe-Al duricrusts, suggesting the Sr input from the atmosphere, rainwater and groundwater. 2- The harsher leaching which culminated in the kaolinite and gibbsite formation release Sr in solution from protoliths and decrease the 87Sr/86Sr to the oxisols. Pb isotopic ratios are higher in the lateritic duricrusts and oxisols than in the protoliths, as they are not affect by the weathering, this difference may be assingned to 238U decay to 206Pb or mixing of sources. The excellent correlation between 143Nd/144Nd, 206Pb/207Pb and 208Pb/ 206Pb showed by the mass balance of the profiles P1 and P2 ratifies the Pb isotope immobility during extreme weathering The gammaspectometry together with the altimetry, and Boolean and Fuzzy statistical methods allowed recognize favorable areas to the duricrust occurrences. Both models displayed good correlation to bauxites, manganiferous duricrusts and oxisols, despite the Boolean model be able to identify 67% of the Fe duricrusts, 20% more than Fuzzy models. However, the Fuzzy models have been efficient when they discarded ironstones located in the western of the area, once it does not have relationship with the lateritization. The combination between relief, eTh fuzzy (best kappa index- 0.8), stratigraphy and soil map allowed identify/suggest 100 Km2 of the possible areas to Mn lateritic duricrust occurrence, 700 Km2 to bauxites and 83 Km2 to phosphatic duricrusts. The beginning of lateritization refers to the Permian and extends to Jurassic-Cretaceous with aggradation of massive Fe duricrust. The absence of Ar-Ar data in manganese duricrusts in the southeastern Amazonas state prevents to assert its precise formation time; however, by correlation of manganese duricrusts in Burkina Faso, Carajás and Iron Quadrangle, they point towards the end of the Cretaceous (~ 70 Ma) of these duricrusts, extending to the end of the Miocene. In this context, there was the second phase of ferruginous duricrust aggradation (Oligocene medium at the beginning of the Miocene) in the study area. From then on, there were two distinct intervals of lateritic duricrusts degradation (goethite formation); the first one between 22.5 ± 2.3 and 17.1 ± 1.7 Ma and second between 13.1 ± 1.3 and 16.6 ± 1.7 Ma.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/32320 |
| Date | 09 March 2018 |
| Creators | Albuquerque, Márcio Fernando dos Santos |
| Contributors | Horbe, Adriana Maria Coimbra |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Inglês, Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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