Navegando por Autor "Nalini Júnior, Hermínio Arias"

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Adequação e avaliação da aplicabilidade de um Protocolo de Avaliação Rápida na bacia do rio Gualaxo do Norte, Leste-Sudeste do Quadrilátero Ferrífero, MG, Brasil.
(2012) Rodrigues, Aline Sueli de Lima; Malafaia, Guilherme; Costa, Adivane Terezinha; Nalini Júnior, Hermínio Arias
No presente estudo, adaptou-se um PAR para avaliar as condições ambientais do rio Gualaxo do Norte, Leste-Sudeste do Quadrilátero Ferrífero, MG, Brasil. Em seguida o PAR foi aplicado em 31 trechos ao longo do seu curso e, posteriormente, avaliou-se a aplicabilidade/viabilidade do instrumento adaptado utilizando-se informações científicas sobre o histórico e o atual uso e ocupação da bacia do rio Gualaxo do Norte. Os resultados demonstraram que o PAR adaptado foi eficiente na avaliação das condições ambientais do rio sob investigação. Contudo, foi evidenciada a necessidade de se ater para avaliação de parâmetros, que podem ter sua visibilidade influenciada pelo período do ano (estiagem ou cheia) ou pela própria localização na bacia. Essa constatação permitiu concluir que a construção/adaptação dos PARs deve ser um processo contínuo de ajustes e aprimoramentos para que o seu emprego possa cobrir uma gama diversificada de tipologias fluviais, bacias hidrográficas e ecorregiões.
Adsorção competitiva de As, Cu, Pb e Cr na avaliação da capacidade de fixação de metais por efluentes de mineradoras de ferro.
(2005) Basílio, Márcio Silva; Friese, Kurt; Lena, Jorge Carvalho de; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Roeser, Hubert Mathias Peter
Two samples of residues from iron mining plants have been investigated for their retention capacity of As, Cu, Cr, and Pb. The sample with the higher content of iron oxides showed the highest capacity to retain metals. The adsorption affinity series changes from Pb>Cu>Cr≈As to As>Pb>Cu>Cr or As>Cu>Cr>Pb, depending on the material and the concentration of the initial solution. In the competitive environment, the Pb adsorption decreases and the As, Cu and Cr adsorption increases. Sequential extraction procedures, carried out after adsorption batch experiments, showed that the most important adsorption process occurs in the oxide fraction and that the major part of the absorbed metal is remobilized from exchangeable and oxide fractions.
Amphimedon viridis marine sponge as metal bioindicator for Al, Ba, Cr, Fe and Mn.
(2022) Moreira, Ronan Pereira Garcias; Krohling, Werther; Ferreira Júnior, Paulo Dias; Abreu, Adriana Trópia de; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Schmitt, Elisângela Flávia Pimentel; Coutinho, Silvia Cruz Goes; Endringer, Denise Coutinho
BACKGROUND: Bivalves, oysters, and mussels are accepted as biological indicators for marine pollutants. Heavy metals biomonitoring on the environment was this study objective using A. viridis compared with Perna perna (mollusk bivalve). The area studied included Ilha Pituã in Vila Velha – ES and Ilha do Boi and Camburi Garden Beach in Vitoria - ES. METHODS: The sample collection comprised seawater, mussel (P. perna) and sponge (A. viridis). Al, As, Ba, Cr, Cu, Fe, Pb, Mn, K, Ti and Zn were analyzed using ICP OES. RESULTS For metal studied Al, Ba, Cr, Fe and Mn presented greater accumulation in A. viridis than in P. perna. The metal concentrations detected in seawater, sponge, and mussel could be related using PCA with 79.26% total variance demonstrating that A. viridis bioaccumulated more metals than P. perna. CONCLUSION: Sponge metal accumulation reflected not only spatial metal variation but also seasonal changes.
An assessment of monazite from the Itambé pegmatite district for use as U–Pb isotope reference material for microanalysis and implications for the origin of the “Moacyr” monazite.
(2016) Gonçalves, Guilherme de Oliveira; Lana, Cristiano de Carvalho; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Buick, Ian S.; Gerdes, Axel; Kamo, Sandra L.; Corfu, Fernando; Marinho, Moacyr Moura; Chaves, Alexandre de Oliveira; Valeriano, Claudio de Morisson; Nalini Júnior, Hermínio Arias
Large quantities of monazite from different pegmatite bodies of the Itambe pegmatite district were investigated to assess their suitability as U–Pb and Sm–Nd isotope reference materials for LA-ICP-MS and to track the origin of a piece of theMoacyrmonazite (termed here Itambé), awidely used reference material for LA-ICP-MS U–Pb geochronology. Monazite fromthe largest pegmatite bodies in the district (the Bananeira, Coqueiro and Paraíso pegmatites) are Ce-monazite, with negligible amounts of the huttonite and brabantite components. They are homogeneous in major and trace elements, which makes them potential candidates as compositional reference materials. U–Pb LA-ICP-MS and ID-TIMS analyses yielded identical ages within error. Although the ID-TIMS ages (507.7 ± 1.3 (207Pb⁎/235U) and 513.6 ± 1.2 Ma (206Pb⁎/238U)) were reversely discordant, spot ages determined by LA-ICP-MS geochronology were concordant at ca 508 Ma. The Bananeiro monazite was assessed as a LA-ICPMS U–Pb primary reference material against other known reference materials (treated as unknowns). This approach successfully reproduced the previously published ages of the reference materials.MREE/HREE fractionation (ie, (La/Gd)N and (Gd/Lu)N values), Eu/Eu⁎ and the chondrite-normalized REE patterns suggest that the “Itambé” monazite aliquot is very similar to that fromthe Coqueiro pegmatite. This similarity is likewise apparent in their Sm–Nd isotope compositions. Moreover, the εNdi values of the “Itambé” monazite fragment (εNdi=−4.2) and those fromall the major pegmatites in the district, are distinct fromother reference materials (eg, Managountry; εNdi = −22.3) as well as gem-quality monazite from c. 490–520 Ma pegmatites from the Araçuaí Orogen, further to the south. The εNdi can provide a further distinction for tracing Brazillian gemquality monazite reference materials.
Análise comparativa de metodologias de determinação de valores de referência para sedimentos de corrente.
(2019) Costa, Raphael de Vicq Ferreira da; Leão, Lucas Pereira; Leite, Mariangela Garcia Praça; Nalini Júnior, Hermínio Arias
A definição de valores de referência em séries de dados geoquímicos tem sido um dos principais desafios nos estudos relativos à geoquímica ambiental. Antigas metodologias eram fundamentadas em parâmetros estatísticos, na construção de tabelas, gráficos e histogramas. Contudo, estas técnicas não definem estes valores de maneira correta ou apresentam valores muito diferentes para a mesma região. Desta forma, o presente trabalho testou diferentes metodologias de determinação de valores de referência para sedimentos de corrente: média +2 desvio padrão, mediana +2 MAD, boxplot UIF, análise fractal, análise espacial com a interpolação pelo modelo IDW e as metodologias associadas, o que foi feito na região do Quadrilátero Ferrífero – Brasil, conhecida mundialmente por sua diversidade de minérios e tipos litológicos. Os resultados indicam que as técnicas mais antigas de determinação de valores de referência, notadamente a “Média + 2x desvio padrão e a Mediana + 2x MAD” demonstraram não serem efetivas para a separação das anomalias, pois superestimam ou subestimam a faixa de referência, podendo causar erros consideráveis quando são discutidos aspectos relativos à legislação ambiental. Já as metodologias “Análise fractal” e “Boxplot UIF” apresentaram, para a grande maioria dos elementos, valores bem próximos, confirmando que o intervalo de referência está correto e, demonstrando que ambas são as mais adequadas para ambientes geológicos complexos. Contudo, foram verificados para alguns elementos (Cu, Fe, Pb e Ti) valores discrepantes de 30 a 46 % entre as metodologias. No entanto, sempre que ocorreram divergências, os valores obtidos via Análise fractal demonstraram ser mais condizentes com a distribuição espacial dos elementos, além de ter apresentado os outliers em locais onde notadamente são observados litotipos ricos no elemento e impactos ambientais capazes de disponibilizá-lo para o meio.
Análise estratigráfica e distribuição do arsênio em depósitos sedimentares quaternários da porção sudeste do Quadrilátero Ferrífero, bacia do Ribeirão do Carmo, MG.
(2010) Costa, Adivane Terezinha; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Castro, Paulo de Tarso Amorim; Tatumi, Sonia Hatsue
A região do QF, em Minas Gerais, tornou-se internacionalmente conhecida pela exploração de ouro no século XVIII. Nesse artigo, serão apresentados valores de referência (background) para o arsênio em sedimentos aluviais provenientes de áreas que foram intensamente afetadas pela exploração de ouro no passado, contidas na bacia do ribeirão do Carmo. A análise da sucessão faciológica dos perfis aluviais foi realizada em depósitos sedimentares de planícies de inundação, barrancos de rios (cutbank) e terraços aluviais e foi o alicerce para a obtenção do valor de referência do arsênio em depósitos de fácies de canal e de planícies de inundação. A partir do conhecimento do valor de referência obtido pelo método estatístico, com base na confecção de curvas de freqüência acumulada em escala linear, foram gerados mapas geoquímicos no sistema SIG. A obtenção do valor de referência e do mapa geoquímico do arsênio, na bacia do ribeirão do Carmo, com representação das áreas com concentrações anômalas desse elemento, é fundamental para o diagnóstico e planejamento ambiental de um distrito mineiro potencialmente contaminado por arsênio.
Análise estrutural descritiva da mina do Lamego e do seu entorno, Quadrilátero Ferrífero, MG.
(1998) Carmo, Vitalino Elizeu Ferreira do; Carneiro, Maurício Antônio; Carneiro, Maurício Antônio; Oliveira, Claudinei Gouveia de; Nalini Júnior, Hermínio Arias
Anthropogenic influence on the degradation of an urban lake – the Pampulha reservoir in Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil.
(2010) Friese, Kurt; Schmidt, Gerald; Lena, Jorge Carvalho de; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Zachmann, Dieter W.
The artificial reservoir Lagoa da Pampulha in central Brazil has been increasingly affected by sediment deposition and pollution from urban and industrial sources. This study investigates water chemistry and heavy metal concentrations and their fractionation in the lake sediment using ICP-OES, ICP-MS, and XRD analyses. Fractionation analysis was done by sequential extraction under inert gas as well as after oxidation. The lake exhibits a permanent stratification with an oxygen-free hypolimnion below 2mdepth. Nutrient concentrations are enriched for phosphorous components (SRP,PO4). In the sediment it was not possible to detect oxygen. Carbon, sulfur, and most of the analyzed heavy metals are enriched in the top sediment layer with a pronounced down ward decrease, indicating the presence of an anthropogenic influence. Statistic alanalysis, including correlations and a Principal Component Analysis (PCA) of depth-related total concentration data, helps to distinguish presumably anthropogenic heavy metals from geogenic components. Some samples with high element concentrations in the sediment also show elevated concentrations in their pore water. Analyses of element distribution between sediment and pore water suggest a strong bonding of heavy metals to the anoxic sediment. The trend to wards elevated solubility in the pore water of oxidized samples is clear for most of the analyzed elements. Fractionation analysis reveals characteristic associations of selected elements to specific mineral bonding forms. In addition, it indicates that the behavior of heavy metals in the sediment is strongly influenced by organic substances. These substances provide buffering against oxidation, acidification, and metal release. The high nutrient loading causes reducing conditions in the lake sediment. These conditions trigger the accumulation of sediments rich in S2, which stabilizes the fixation of heavy elements. In the future, care must be taken to reduce the supply of contaminants and to prevent the release of heavy metals from sediments dredged for remediation purposes.
Arco magmático Rio Doce : estudos litoquímicos, petrológicos, isotópicos e cronológicos no limite dos Orógenos Araçuaí e Ribeira.
(2021) Soares, Caroline Cibele Vieira; Queiroga, Gláucia Nascimento; Soares, Antônio Carlos Pedrosa; Queiroga, Gláucia Nascimento; Alkmim, Fernando Flecha de; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Heilbron, Monica da Costa Pereira Lavalle; Novo, Tiago Amâncio
A porção plutônica do Arco Magmático Rio Doce compreende a Supersuìte G1, uma assembleia de rochas pré-colisionais do tipo-I, cálcio-alcalina, magnesiana, composta principalmente por rochas de composição tonalítica a granodiorítica, frequentemente contendo enclaves dioríticos a máficos. Esse arco foi edificado por uma intensa atividade magmática entre c. 630 e 580 Ma em uma margem continental, ligando os orógenos Araçuaí e Ribeira no sudeste do Brasil. Os estudos no setor limítrofe entre os orógenos Araçuaí – Ribeira consistiram em trabalhos de campo, petrográficos, litoquímicos, isotópicos (Sm – Nd e Sr), caracterização de zircão (isótopos U-Pb e Lu-Hf, e análises ETR) e modelagem de equilíbrio de fases (P-T) de representantes da Supersuíte G1 e de um enclave de silimanita-granada paragnaisse. Os resultados foram comparados com os compilados do mesmo setor estudado, dos setores central e norte do Orógeno Araçuaí e do setor norte do Orógeno Ribeira. As amostras estudadas incluem rochas graníticas metamorfizadas em graus distintos, identificadas por seus nomes ígneos no diagrama QAP, sienogranito, monzogranito, granodiorito, tonalito, quartzo diorito, ortopiroxênio tonalito e de ortopiroxênio-quartzo diorito. Os numerosos enclaves máficos a dioríticos indicam processos de mistura de magma; o ortopiroxênio magmático assim como o alto teor de CaO (9.34 - 10.36 % em peso) da granada sugerem cristalização de magma na crosta profunda. Os valores εNd (t) variam de - 2,9 a - 13,6, razões intermediárias a altas de 86Sr / 87Sr, de 0,7067 a 0,7165 e idades do modelo TDM Nd de 1,19 Ga a 2,13 Ga. Os resultados εHf(t) e as idades modelo TDM Hf exibem um intervalo amplo entre -30.69 a +1.06 e 1.44 a 2.86 Ga. Os resultados isotópicos indicam fusão parcial da cunha do manto na zona de subducção e anatexia profunda da crosta terrestre com assimilação de material crustal mais antigo (os complexos Juiz de Fora e Pocrane, e paragnaisses). Os dados geocronológicos fornecem uma geração de rocha magmática prolongada, divididos em cinco estágios (E1 a E5) considerando as médias das idades de concórdia: c. 638 Ma (E1), c. 622 Ma (E2), c. 606 Ma (E3), c. 590 Ma (E4) e c. 577 Ma (E5). As determinações geotermobarométricas no enclave do paragnaisse anatético (CS19GRT) resultou em condições P-T de metamorfismo de alto grau de c. 765 °C a 775 °C e 7,6 kbar a 9,2 kbar. Considerando que o (meta) granodiorito que encaixa o enclave apresenta idade mínima de c. 630 Ma (E1 e E2) em grãos de zircão com bordas corroídas, o metamorfismo com anatexia deve ter ocorrido após essa idade, a c. 610 Ma, que é a idade máxima obtida em zircão sem indícios de bordas absorvidas. As condições estabelecidas para assembleia ígnea da amostra CS14CPX, um clinopiroxênio tonalito, são de c. 590 °C a 630 °C e 7,1 a 8,05 kbar. De acordo com a idade de cristalização obtida para essa amostra, essas condições foram atingidas a partir do E3 (c. 608 Ma). Ao comparar a evolução do arco magmático registrada nos setores (i) limite Araçuaí-Ribeira (Orógeno Araçuaí) e norte do Ribeira com os (ii) setores central e norte do Orógeno Araçuaí, o amplo espectro de dados isotópicos de Hf e Nd dos setores (i) aponta para a incorporação de embasamento Riaciano - Orosiriano evoluído e envolvimento mantélico mais jovem. Enquanto os resultados dos setores (ii) sugerem um retrabalhamento de um componente crustal evoluído com pouca mistura de reservatórios crustais. Por sua vez, os dados isotópicos U-Pb compilados em zircão, demonstram que o arco magmático do Rio Doce foi mais ativo no período Ediacarano, entre 574 e 625 Ma, com idades Criogenianas-Tonianas mais antigas (dois intervalos, 641 Ma a 651 Ma e 716 Ma a 760 Ma), registrada nos setores (i). Nos setores (ii) as idades são mais jovens e restritas (pico de 576 Ma a 583 Ma) em comparação aos setores (i) (pico de 583 Ma a 597 Ma). Os picos de idades Ediacaranas definem períodos nos quais o magmatismo deve ter sido mais ativo, mas não indicam quiescência magmática, uma vez que os intervalos são separados por lacunas equivalentes aos erros de idade. O final da construção do arco em c. 574 Ma é proposto para todos os setores, no entanto, as idades mais velhas revelam particularidades tectônicas. Em conjunto, os resultados corroboram com o modelo de que a formação do Sistema Orogênico Araçuaí-Ribeira inicia com a subducção da placa oceânica no sul, onde é mais ampla e o Arco Magmático Rio Doce apresenta maior mistura de componentes crustais e envolvimento mantélico.
Arsenic in the groundwater of Ouro Preto (Brazil) : its temporal behavior as influenced by the hydric regime and hydrogeology.
(2007) Gonçalves, José Augusto Costa; Lena, Jorge Carvalho de; Paiva, José Fernando de; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Pereira, Janice Cardoso
In the city of Ouro Preto (MG), water catchment for public supply originates from superficial drainage, springs, old abandoned mines and some driven wells. In the rocks of the region, As is originally found in gold-enriched sulphide-bearing mineral deposits. The weathering process introduces As into the hydrological system by dissolution of this element into the leachate. Measurement of the As content in the groundwater of some catchments was carried out during 1 year and these measurements demonstrated high As content—up to 224 lg L–1 of As(V)—during the rainy season (the maximum concentration limit according to World Health Organization is 10 lg L–1). Lower values were observed during the dry season and in some sampling stations, As was not even detected. The As concentration variability during 1 year shows a strict and direct relationship to seasonal and hydrological conditions. For city authorities, responsible for public water supply, it is necessary to perform a complete inventory of the water sources used and constantly monitor the As content in the water.
Arsenic speciation in plant samples from the Iron Quadrangle, Minas Gerais, Brazil.
(2005) Daus, Birgit; Wennrich, Rainer; Morgenstern, Peter; Weiß, Holger; Palmieri, Helena Eugênia Leonhardt; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Leonel, Liliam Viana; Monteiro, Roberto Pellacani Guedes; Moreira, Rubens Martins
Several plants, especially ferns, have been shown to tolerate and accumulate high arsenic concentrations in soils. The leaves and roots of the ferns Pteris vittata (Chinese brake) and Pityrogramma calomelanos as well as a medical plant (Baccharis trimera) were sampled together with their associated soils in a region impacted by ore mining, the Iron Quadrangle in Brazil, where arsenic concentrations in the soils vary sharply (6–900 mgg 1). The bioaccumulation factors were found to be low compared to the literature data, which can be explained by the low water-soluble fraction of arsenic in soil. The arsenic species in the plants were mainly arsenite. In comparison to the rhizoid samples, the concentrations of arsenic were higher in the leaves of the fern samples. The medical plant behaved differently. The bioaccumulation factor was low (0.7), and trimethylarsine oxide was detected as the third arsenic species beside arsenite and arsenate in both the roots and the leaves.
Assessing the isotopic evolution of S-type granites of the Carlos Chagas Batholith, SE Brazil : clues from U–Pb, Hf isotopes, Ti geothermometry and trace element composition of zircon.
(2016) Melo, Marilane Gonzaga de; Lana, Cristiano de Carvalho; Stevens, Gary; Soares, Antônio Carlos Pedrosa; Gerdes, Axel; Alkmin, Leonardo Azevedo Sá; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Alkmim, Fernando Flecha de
The Carlos Chagas batholith (CCB) is a very large (~14,000 km2) S-type granitic body formed during the syn-collisional stage of the Araçuaí orogen (southeastern Brazil). Zircons extracted from the CCB record a wide range of U–Pb ages (from 825 to 490 Ma), indicating a complex history of inheritance, magmatic crystallization and partial melting during the evolution of the orogeny.Magmatic zircons (ca. 578–588Ma) aremarked by similar Hf isotope compositions and REE patterns to those of inherited cores (ca. 825–600Ma), indicating that these aspects of the chemical signature of the magmatic zircons have likely been inherited from the source. The U–Pb ages and initial 176Hf/177Hf ratios from anatectic and metamorphic zircon domains are consistent with a twostage metamorphic evolution marked by contrasting mechanisms of zircon growth and recrystallization during the orogeny. Ti-in-zircon thermometry is consistent with the findings of previous metamorphic work and indicates that the twometamorphic events in the batholith reached granulite facies conditions (N800 °C) producing two generations of garnet via fluid-absent partial melting reactions. The oldest metamorphic episode (ca. 570– 550Ma) is recorded by development of thin anatectic overgrowths on older cores and by growth of newanatectic zircon crystals. Both domains have higher initial 176Hf/177Hf values compared to relict cores and display REE patterns typical of zircon that grewcontemporaneouslywith peritectic garnet through biotite-absent fluid partial melting reactions. Hf isotopic and chemical evidences indicate that a second anatectic episode (ca. 535–500Ma) is only recorded in parts from the CCB. In these rocks, the growth of new anatectic zircon and/or overgrowths is marked by high initial 176Hf/177Hf values and also by formation of second generation of garnet, as indicated by petrographic observations and REE patterns. In addition, some rocks contain zircon crystals formed by solid-state recrystallization of pre-existing zircon, which exhibit similar Hf isotope composition to those of inherited/magmatic core domains. The first anatectic event is interpreted as result of crustal thickening after the intrusion of the batholith. This introduced the batholith to a depth in excess of 30 km and produced widespread anatexis throughout the batholith. The second event was associated with asthenospheric upwelling during extensional thinning and gravitational collapse of the orogen, this produced anatexis in parts fromthe CCB that had been re-fertilized for anatexis by retrogression along shear zones following the first granulite facies event.
Assinatura geoquímica da hematita compacta do Quadrilátero Ferrífero – MG : uma contribuição para a compreensão de sua gênese.
(2015) Rodrigues, Daniel Aparecido da Silva; Nalini Júnior, Hermínio Arias
O estudo da gênese da hematita compacta do Quadrilátero Ferrífero (QFe) é motivo de interesse tanto científico quanto econômico. No entanto, têm-se poucos trabalhos sobre estudos geoquímicos relevantes que possam contribuir para a gênese do minério hematítico. A hematita compacta é um tipo especial de minério de ferro, pois apresenta elevado teor em ferro, baixo teor em sílica e textura maciça. Há certa controvérsia sobre o tipo de mineralização envolvido na formação da hematita compacta, alguns autores defendem a origem supergênica e outros a participação de fluidos hipogênicos-metamórficos-hidrotermais na formação desse tipo de minério. Esse trabalho tem como objetivo contribuir para o entendimento da gênese da hematita compacta. As amostras para estudo foram coletadas em três regiões distintas do QFe: Complexo Itabirito (Minas do Pico, Galinheiro e Sapecado), Complexo Fazendão (Minas São Luiz, Tamanduá e Almas) e Complexo Itabira (Minas Conceição e Periquito). Foram coletadas amostras de hematita compacta e amostras de itabirito, com a intenção de comparar e verificar se há semelhança geoquímica entre ambas, sobretudo no que se refere à composição de elementos-traços, inclusive os elementos terras raras (ETR’s). Fez-se a caracterização mineralógica das amostras por técnicas microscópicas (Microscopia Óptica e MEV-EDS) e por DRX. A composição da hematita compacta é bastante simples, sendo constituída, essencialmente, por hematita (valor médio de Fe2O3 = 98,0%). Em todas as amostras foram observados a presença de magnetita (FeO.Fe2O3 = 3,0 a 20,0%) e, ainda em algumas amostras foram evidenciados a martitização, que é um processo de alteração oxidativa, em que a magnetita se transforma em hematita. Já as amostras de itabirito são constituídas, principalmente, por camadas alternadas de hematita e quartzo. A determinação de ferro total foi realizada pelo método titulométrico com dicromato de potássio, os valores obtidos variaram de 98,51 a 99,86%; 87,45 a 98,51% e 98,59 a 99,74% para as amostras de hematita compacta dos Complexos Itabirito, Fazendão e Itabira, respectivamente. Todas as amostras apresentam valores de óxido ferroso (FeO) inferiores a 1,0%. As análises geoquímicas foram realizadas para se determinar os elementos maiores e menores por ICP-OES e a determinação dos elementos-traços, inclusive os ETR’s + Y (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Y, Er, Tm, Yb e Lu) por ICP-MS. As amostras de hematita compacta do Complexo Itabirito são as que apresentam maiores teores de Fe total médio e maiores teores médio de elementos-traços analisados quando comparado com os outros complexos estudados. Todas as amostras analisadas apresentam anomalias positiva de Eu, indicando uma possível contribuição de fontes hidrotermais na formação da hematita compacta. A maioria das amostras apresentam anomalias positivas de Ce, sugerindo uma ambiente redutor na época de formação dessas amostras. A variação na concentração de elementos-traços, inclusive os ETR’s + Y, pode indicar heterogeneidade na concentração original dos fluidos mineralizantes ou nos processos envolvidos na gênese desse minério. Apesar das variações de concentração, observa-se um enriquecimento dos ETRP em relação aos ETRL na maioria das amostras.
Avaliação da qualidade dos sedimentos fluviais no entorno da mina de urânio de Caldas.
(2016) Oliveira, Priscila Emerenciana da Silva de; Moreira, Rubens Martins; Carvalho Filho, Carlos Alberto de; Ladeira, Ana Cláudia Queiroz; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Santiago, Aníbal da Fonseca
O complexo minero-industrial de Caldas, denominado de Unidade de Tratamento de Minérios de Caldas (UTM-Caldas), é uma unidade das Indústrias Nucleares do Brasil (INB) e está situado no município de Caldas no estado de Minas Gerais. Esteve em operação de 1982 a 1995, desenvolvendo atividades de lavra, beneficiamento físico e químico do minério de urânio e produção de diuranato de amônia (DUA ou yellow cake). Atualmente, a UTM-Caldas encontra-se em processo de fechamento e descomissionamento perante a Comissão Nacional de Energia Nuclear - CNEN e o Instituto Brasileiro de Meio Ambiente – IBAMA. O objetivo geral desta dissertação foi avaliar se efluentes advindos da UTM-Caldas estão causando interferências na qualidade dos sedimentos fluviais dos cursos d‟água a jusante, na bacia hidrográfica do rio Taquari. Um plano de monitoramento foi desenvolvido, compreendendo de quatro campanhas de amostragem entre 2010 e 2011. As amostras foram analisadas para metais, metalóides e radionuclídeos selecionados, utilizando espectrometria de massa por plasma acoplado indutivamente (ICP-MS), espectrometria de emissão atômica por plasma acoplado indutivamente (ICP-AES), espectroscopia ultravioleta-visível (UV-Vis) e espectroscopia de radiação gama. A metodologia para análise dos resultados constou das seguintes etapas: coleta dos sedimentos; estatística descritiva e análise gráfica dos dados; análise da violação dos resultados frente aos valores orientadores; estimativa do background e anomalias geoquímicas; aplicação dos índices de qualidade de sedimento e cálculo do coeficiente de correlação de Pearson. Os resultados demonstraram que os elementos que obtiveram incremento na concentração nas estações ambientais a jusante da UTM-Caldas foram As, B, Ba, Mn, Mo, Na, Pb, Zn e os radionuclídeos 238U, 226Ra, 210Pb e 228Ra. Os elementos/radionuclídeos que representam anomalias geoquímicas nas estações ambientais verificadas foram (em ordem de relevância): Mo, Pb, 226Ra, 210Pb, 238U, As, Th, Zn e 228Ra. Os índices de qualidade alertaram para alta influência das atividades da UTM-Caldas na bacia do ribeirão Soberbo, que aparece em todos os grupos de classificação. Com relação à análise de violação dos resultados frente aos valores orientados pela CETESB, destaca-se o elemento Zn, que apresentou algumas amostras nas classes RUIM a PÉSSIMA. Dentre os radionuclídeos somente o 226Ra apresentou concentrações de atividade superiores ao LEL (nível onde não são esperados efeitos nocivos sobre organismos que vivem nos sedimentos em água doce), ou seja, nível 1. O estudo indicou que os efluentes advindos da UTM-Caldas estão causando interferências na qualidade dos sedimentos fluviais dos cursos d‟agua a jusante, na área de estudo. Sugere-se a elaboração de um plano de remediação ambiental que contemple medidas mitigadoras para as áreas afetadas. O estudo contribuiu para o diagnóstico ambiental no entorno da mina de urânio de Caldas/MG no que se diz respeito à avaliação da qualidade dos sedimentos fluviais e também como referencial teórico visando auxiliar futuros trabalhos correlacionados ao tema.
Avaliação de indicadores geoquímicos no processo natural de atenuação da fração orgânica do percolado na região do aterro sanitário de Belo Horizonte - MG.
(2011) Barella, Cesar Falcão; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Nalini Júnior, Hermínio Arias
A Atenuação Natural Monitorada – MNA é uma técnica de remediação baseada na capacidade natural de atenuação ao longo do tempo, envolvendo processos físicos, químicos e biológicos que, sob condições favoráveis, vão influenciar o comportamento do poluente no solo. Para avaliar a sua viabilidade, os órgãos ambientais responsáveis têm exigido a realização de uma série de estudos que demonstrem a ocorrência desses processos, principalmente os capazes de degradar o contaminante, visto que esses são os únicos aptos a removê-lo do sistema. Com o objetivo de avaliar a eficácia do processo de atenuação da água subterrânea do aterro sanitário de Belo Horizonte, a metodologia foi baseada na quantificação e distribuição espacial de indicadores geoquímicos capazes de evidenciar a degradação da fração orgânica do contaminante, além da determinação indireta de processos como diluição e sorção, que, apesar de não removerem a contaminação, podem atenuar o efeito e retardar seu deslocamento. O processo de degradação do contaminante orgânico envolvido no mecanismo de atenuação natural se desenvolve através de reações de oxidação-redução catalisadas por microorganismos específicos na presença de Aceptores Terminais de Elétrons – TEAs, podendo ser identificado pela redução na concentração do oxigênio dissolvido, nitrato e sulfato, além do aumento na concentração de ferro dissolvido. A observação de outros fenômenos, como por exemplo, a perda do contaminante ao longo do tempo e a elevação da alcalinidade sob condições anaeróbicas também podem ser utilizados para evidenciar o fenômeno. A amostragem foi realizada pela adoção da metodologia de baixa vazão, com a coleta de água para determinação de O2, NO3-, NO2-, SO4-2, H2S, pH, Eh e turbidez em laboratório terceirizado (CTQ Análises Químicas e Ambientais) e de metais e metalóides no Laboratório de Geoquímica Ambiental – LGqA da Universidade Federal de Ouro Preto, contemplando as seguintes espécies químicas: Al, As, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, S, Sc, Sr, Ti, V, Y e Zn. Além disso, foram utilizadas informações de análises históricas da água subterrânea fornecidas pela Superintendência de Limpeza Urbana de Belo Horizonte – SLU. Todos esses dados, quando utilizados em conjunto, permitiram verificar a ocorrência de processos como a degradação aeróbia do contaminante seguido da redução de ferro e sulfato na proximidade do aterro. A abertura de amostras por meio de ataques ácidos evidenciou a ocorrência de possíveis fenômenos de sorção e formação de complexos metálicos com substâncias orgânicas. Ainda, a modelagem por meio do PHREEQC deixou evidente a tendência de precipitação da pirita, gibbsita e minerais férricos e ferrosos como processos secundários a oxidação da matéria orgânica, além da dissolução da barita, caso a mesma faça parte do arcabouço mineralógico da região investigada, evidenciando a possibilidade da concentração de bário no sistema ser de origem geogênica. Também, a grande variabilidade encontrada na concentração do cloreto ao longo da distribuição espacial dos poços analisados revelou uma forte diluição agindo como mecanismo de atenuação do meio.
Avaliação ecotoxicológica dos impactos da mineração no ecossistema aquático da bacia do ribeirão Macacos, MG.
(2015) Maria, Mariana Marques de; Siúves, Cláudia Lauria Froes; Ferreira, Helena Lúcia Menezes; Castro, Paulo de Tarso Amorim; Nalini Júnior, Hermínio Arias
A mineração, assim como outras alterações antrópicas podem gerar grandes impactos ambientais, alterando as características prístinas de diferentes biomas. Conhecer e compreender os seus potenciais efeitos auxilia na proposição de ações de controle e proteção dos recursos ambientais, em especial, dos ecossistemas aquáticos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito ecotoxicológico causado pelos impactos ambientais da mineração na bacia hidrográfica do ribeirão Macacos, no âmbito água e sedimento, somado à estudos físicoquímicos convencionais e quantificação de metais em diferentes sazonalidades avaliadas em duas coletas. A bacia apresentou graves indícios de degradação. Os parâmetros convencionais ainda não estão substancialmente alterados, assim como não apresenta ecotoxicidade aguda na água. No entanto o sedimento já se encontra com uma elevada concentração de diferentes metais, assim como efeitos ecotoxicológicos crônicos. A ocorrência desses eventos crônica, mesmo diante de resultados fisico-químicos normais, mostra a importância desses estudos tanto na água quanto no sedimento. As diferenças dos resultados obtidos nas duas campanhas demonstraram que a sazonalidade influenciou a disponibilidade da matéria orgânica do sedimento e/ou carreou por lixiviação.
Background for chemical elements values for Gualaxo do Norte River basin, MG, Brazil.
(2013) Rodrigues, Aline Sueli de Lima; Malafaia, Guilherme; Costa, Adivane Terezinha; Nalini Júnior, Hermínio Arias
Este estudo teve como objetivo estabelecer valores de background locais para os elementos Fe, As, Pb, Mn, Ba, Zn e Ni, utilizando sedimentos de cutbanks e terraços aluviais da bacia do rio Gualaxo do Norte, MG, Brasil. Um total de 16 perfis estratigráficos foi levantado ao longo da bacia e 120 amostras foram analisadas. No estabelecimento dos valores de background consideraram-se análises mineralógicas, granulométricas, interpretações faciológicas, avaliações geoquímicas (por digestão parcial com água régia e leitura via ICP-OES) e aplicação de técnicas estatísticas (representações boxplot, técnica iterativa 2σ, curva de frequência acumulada e a função de distribuição calculada). Os resultados evidenciam valores de background relativamente elevados para os elementos As, Pb, Mn, Ba, Zn e Ni cujas concentrações possivelmente estão relacionadas com a geologia local, estando as concentrações superiores a esses valores ligadas a atividades de exploração mineral, especialmente a aurífera. Para o Fe o valor de background estabelecido é inferior aos valores identificados na maioria dos perfis analisados. O valor de background estabelecido para o Fe correspondeu a uma concentração de 8,2%. No entanto, concentrações superiores a 48% foram identificadas na área de estudo. Nesses casos, há forte evidência de enriquecimento do elemento pela mineração do elemento na cabeceira da bacia hidrográfica investigada. Em conclusão, pode-se dizer que os valores propostos são importantes para a gestão ambiental/ territorial local, servindo de subsídios para a confecção de guias de alerta aos gestores públicos com relação à necessidade de remediação de locais onde são identificadas concentrações anômalas de elementos tóxicos.
Caracterização da bacia do rio Gualaxo do Norte, MG, Brasil : avaliação geoquímica ambiental e proposição de valores de background.
(2012) Rodrigues, Aline Sueli de Lima; Nalini Júnior, Hermínio Arias
Este trabalho objetivou realizar uma caracterização da bacia do rio Gualaxo do Norte, Leste Sudeste do Quadrilãtero Ferrífero (QF), MG, Brasil. Inicialmente foi realizada uma avaliação das condições ambientais do rio principal da bacia, por meio de um Protocolo de Avaliação Rápida de Rios (PAR), a fim de conhecer a área e demarcar os sítios amostrais, bem como possibilitar associações entre a condição física atual da bacia e possíveis níveis de contaminação por elementos químicos. Em seguida, foi realizado o levantamento estratigráfico de 16 perfis sedimentares ao longo da bacia, sendo coletadas 119 amostras de sedimentos em fácies desses perfis. Após isso, procedeu-se análises mineralógicas, granulométricas, químicas, bem como a descrição e interpretações faciológicas. Em dois dos perfis foram coletadas amostras de material carbonoso para datação via C14 e em amostras de quatro desses perfis foi realizada análise da composição geoquímica dos sedimentos via extração sequencial. Após isso, foi realizada uma avaliação do potencial risco de contaminação da área e a proposição de valores de background locais para os elementos Fe, As, Pb, Mn, Ba, Zn e Ni. Em seguida, foram coletadas 51 amostras de sedimentos ativos de drenagem nas margens do rio principal da bacia e nas margens de alguns de seus afluentes. A avaliação das condições ambientais do rio principal da bacia evidenciou a presença de muitos focos de degradação ao longo de toda sua extensão. As análises químicas realizadas nos sedimentos dos perfis levantados, em associação com as análises mineralógicas, granulométricas e das interpretações faciológicas, permitiram o agrupamento dos perfis em três conjuntos distintos interpretados como: aqueles cujas concentrações químicas são influenciadas pela mineração de ferro e garimpo de ouro; aqueles influenciados pela mineração de ferro e aqueles sem influência de atividades antropogênicas. Em relação à extração sequencial, os resultados demonstraram a presença de Ba, Mn, S e Cu associados a frações mais lábeis e a presença de As, Fe, Zn e Al associados a frações mais estáveis. Contudo, em relação ao As, a associação dos dados de estratigrafia obtidos neste estudo – os quais evidenciam concentrações anômalas de As em fácies interpretada como depósito de canal com interferência direta ou indireta de atividades como garimpo ou draga (fácies Ct) – com as observações in situ da presença de garimpo recente na região onde os perfis com as maiores concentrações de As foram levantados (especialmente em perfis do alto curso da bacia), bem como a hipótese de associação do As a frações biodisponíveis, evidenciam contribuição antropogênica do As para o ambiente superficial. Em relação à avaliação por meio do RAC, observou-se um potencial risco de contaminação, principalmente para os elementos Ba, Cu e Mn. Quanto à proposição dos valores de background, os resultados evidenciaram concentrações relativamente elevadas para os elementos As, Pb, Mn, Ba, Zn e Ni, possivelmente relacionadas com fontes geogênicas. Por outro lado, para o Fe o valor de background estabelecido é inferior às concentrações identificadas na maioria dos perfis analisados. Nesse caso, há forte evidência de enriquecimento do elemento pela mineração de ferro na cabeceira da bacia investigada. Por fim, os mapas geoquímicos da distribuição atual das concentrações dos elementos químicos reforçam alguns achados do estudo, sobretudo, aqueles que evidenciam contribuições antropogênicas no enriquecimento de metais tais como Mn, Ba e Fe; mostram que as atividades atuais de exploração aurífera na bacia, possivelmente não estejam disponibilizando concentrações elevadas de As e Pb, ambos metais altamente tóxicos, bem como revelam baixo risco de contaminação ambiental em relação aos elementos Zn e Ni, estando as poucas concentrações elevadas dos elementos, possivelmente relacionadas a anomalias geoquímicas naturais. De um modo geral, conclui-se que as atividades antropogênicas evidenciadas na bacia estudada acabam influenciando não apenas a distribuição química de elementos importantes do ponto de vista ambiental e de saúde pública, como também proporcionou, ao longo da história de exploração, um incremento considerável na concentração de alguns elementos como Ba, Fe, As e Pb.
Caracterização estrutural, mineralógica e química mineral do pegmatito Bananal : um depósito de lítio do Campo Pegmatítico de Curralinho, Salinas, MG.
(2021) Barbosa, Carolina Cristiano; Gonçalves, Leonardo Eustáquio da Silva; Soares, Antônio Carlos Pedrosa; Gonçalves, Leonardo Eustáquio da Silva; Dias, Coralie Heinis; Nalini Júnior, Hermínio Arias
Os pegmatitos de elementos raros abrangem uma diferenciação interna, evolução geoquímica e padrões distintos de enriquecimento de elementos voláteis e incompatíveis indicando um importante processo de desenvolvimento economicamente viável de depósitos metálicos. O Distrito Pegmatitíco de Araçuaí inserido na Província Pegmatítica Oriental Brasileira engloba um dos maiores depósitos de lítio encontrados no Brasil, sendo um deles o Pegmatito Bananal localizado a leste da cidade de Salinas (MG) que abrange os granitos da supersuíte G4 Cambrianos relaciaonados ao estágio pós colisional do Orógeno Araçuaí. Este estudo visa caracterizar as relações de emplacement do pegmatito com as rochas encaixantes, assim como identificar as estruturas externas e internas, assembleias mineralógicas, texturas e zoneamento do corpo a fim de fornecer um modelo petrológico atualizado para o Pegmatito Bananal e um suporte para interpretações genéticas e metalogenéticas relacionadas às mineralizações de lítio. Secções de perfis detalhadas, com extensão de mais de 50m do topo para a base, revelaram um corpo zonado, de contato superior com quartzo mica xisto da Formação Salinas, com uma zona de resfriamento rápido (chilled margin) seguida por uma zona de borda com minerais sacaroidais de muscovita-plagioclasio-biotita e muscovitas com crescimento ortogonal à zona de contato com a rocha encaixante; zona de parede com textura gráfica além de albita dissemninada, minerais de óxidos de Ta e espodumênio; zona intermediária enriquecida em cristais gigantes de espodumênio (até 2m de comprimento), albita, muscovita 2M1 a fluorita. A zona intermediária é marcada pelo crescimento direcional de cristais de espodumênio no sentindo da região mais interna do corpo pegmatítico, formando cortinas ortogonais ao contato com a rocha encaixante. Essa textura é chamada de textura de solidificação unidirecional, a qual é observada mundialmente em complexos intrusivos ricos em voláteis. A porção mais interna do Pegmatito Bananal contém em seu núcleo bolsões de quartzo e próximo à sua margem bolsões de muscovitas 2M1. A presença de turmalina próximo ao contato do pegmatito e quartzo mica xisto é uma evidência de um proeminente metamorfismo de contato. De forma geral, o pegmatito Bananal demonstra um processo de albitização intenso, um enriquecimento de elementos incompatíveis Li, Rb, Cs e F em direção ao núcleo nos quais tais características sugerem este ser um corpo altamento evoluído, uma vez que a presença de ixiolita e wodginita na zona intermediária podem ter proporcionado o último estágio evolutivo característico de pegmatitos LCT. Os pegmatitos de elementos raros classificados como albita-espodumênio, como o Pegmatito Bananal, representam uma importante fonte de recurso de Li e Ta portanto uma melhor compreensão da mineralogia e paragênse desses pegmatitos enriquecidos em metais raros torna-se essencial para exploração e desenvolvimento da região.
Characterization of xenotime from datas (Brazil) as a potential reference material for in situ u-pb geochronology.
(2018) Vasconcelos, A. D.; Gonçalves, Guilherme de Oliveira; Lana, Cláudio Eduardo; Buick, Ian S.; Corfu, Fernando; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Alkmim, Ana Ramalho; Queiroga, Gláucia Nascimento; Nalini Júnior, Hermínio Arias
This study investigatesfive megacrysts of xenotime (XN01, XN02, XN03, XN04, and XN05) aspotential reference materials (RMs) for U-Pb geochronology. These crystals belong to a 300 g xenotimeassortment, collected from alluvial deposits in SE Brazil. Electron microprobe and Laser Ablation-InductivelyCoupled Plasma-Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) analyses show that the selected crystals are internallyhomogeneous for most rare earth element, (REE, except some light REE) but are relatively heterogeneous forU and Th. The xenotime REE patterns are consistent with an origin from hydrothermal quartz veins in theDatas area that cut greenschist-facies metasediments and that locally contain other accessory phases such asrutile and monazite. High-precision U-Pb Isotope Dilution-Thermal Ionization Mass Spectrometry (ID-TIMS)analyses showed slight age heterogeneity for the XN01 crystal not observed in the XN02 sample. The twocrystals have slightly different average206Pb/238U ages of 513.4 ± 0.5 Ma (2 s) and 515.4 ± 0.2 Ma (2 s),respectively. In situ U-Pb isotope data acquired via LA-(Q,SF,MC)-ICP-MS are within the uncertainty of theID-TIMS data, showing homogeneity at the 1% precision of the laser ablation (and probably ion microprobe)technique. U-Pb LA-(MC, SF)-ICP-MS analyses, using XN01 as a primary RM, reproduced the ages of otherestablished RMs within less than 1% deviation. Other Datas crystals (XN03-05) also display a reproducibility inPb/U dates better than 1% on LA-ICP-MS, making them good candidates for further testing by ID-TIMS.