PPGECRN - Doutorado (Teses)

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Análise bioestratigráfica, paleoecológica e sedimentológica das bacias terciárias do Gandarela e Fonseca - Quadrilátero Ferrífero - Minas Gerais, com base nos aspectos palinológicos e sedimentares.
(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2001) Maizatto, José Ricardo; Gomes, Newton Souza
A análise palinológica das rochas pertencentes às bacias de Fonseca e Gandarela revelou os seguintes aspectos: Bacia de Fonseca • Foram identificadas duas zonas palinológicas e duas unidades cronoestratigráficas: Zona Retibrevitricolpites triangulatus (Eoceno Superior) e Zona Dacrydiumites florinii (Oligoceno). • Durante o Neoeoceno vigoraram climas tropicais, e a partir do Oligoceno verificou-se uma mudança para condições climáticas subtropicais. • As variações fenotípicas apresentadas pela microalga Botryococcus braunii foram associadas às condições estressantes do ambiente. Bacia do Gandarela • De acordo com a análise do padrão de distribuição de palinomorfos, realizada no intervalo entre o Neoeoceno ao Eomioceno, foram observadas concentrações elevadas nas porções mais rasas da bacia. Os grãos de pólen de angiospermas e gimnospermas apresentaram uma distribuição mais ampla, quando comparada com a distribuição dos esporos de pteridófitas, devido a sua maior capacidade de flutuação. A análise sedimentológica revelou os seguintes aspectos: Bacia de Fonseca • Foram definidas cinco fácies sedimentares relacionadas à depósitos de canal meandrante, meandro abandonado e lagoa de cheia. Bacia do Gandarela • Foram descritas sete fácies sedimentares associadas à depósitos lacustres e de fluxos de detritos. Entre o Neoeoceno e o Eomioceno ocorreram variações na direção do aporte sedimentar, identificadas através da migração dos depocentros. Sobre o tectonismo: • A atividade tectônica nas duas bacias foi mais intensa durante o Oligoceno, sendo responsável pela geração de falhas normais sindeposicionais e altos e baixos estruturais.
A análise do mecanismo de formação de Fault-Bend Folds e Fault-Propagation folds por meio da modelagem física analógica.
(2020) Zanon, Marcela Lopes; Gomes, Caroline Janette Souza; Gomes, Caroline Janette Souza; Danderfer Filho, André; Reis, Humberto Luis Siqueira; Silva, Fernando Cesar Alves da; Gomes, Luiz Cesar Correa
As dobras-falhas são estruturas que comumente ocorrem em cinturões compressivos e são classificadas como: fault-bend fold (dobra associada a uma falha preexistente com trajetória em degrau), fault-propagation fold (dobra formada simultaneamente a uma falha em rampa) e detachment fold (dobra gerada concomitantemente a uma falha horizontal). Por estarem associadas a reservas de óleo e gás, as dobras-falhas já foram alvos de inúmeros estudos analíticos assim como de modelagens matemáticas, ao longo das últimas décadas. Além disto, vários autores empregaram a modelagem física analógica para contribuir ao estudo destas estruturas. No entanto, poucos trabalhos tiveram como enfoque a investigação sistemática dos fatores que condicionam sua formação. Assim, a presente tese teve como objetivo investigar através de modelos físico-analógicos, em caixas de areia, de dimensões decimétricas, as diferentes condições de contorno que influenciam o desenvolvimento de fault-bend folds (FBFs) e fault-propagation folds (FPFs) de ambientes compressivos. Para o estudo das FBFs foram desenvolvidos 107 experimentos, nos quais o material analógico foi montado em camadas horizontais sobre uma falha preexistente com trajetória em degrau. Geraram-se as diferentes condições de contorno variando-se o ângulo de mergulho da rampa preexistente (20º e 30º), a espessura inicial do modelo (de 2 a 6 cm), o atrito basal do patamar inferior (com folhas de papel contact, cartolina e papel lixa, de baixo, intermediário e alto atrito basal, respectivamente) e, em especial, a reologia do material analógico. Esta foi modificada empregando-se tanto materiais homogêneos (areia e microesferas de vidro puros), quanto anisotrópicos (os mesmos produtos intercaladas por horizontes de cristais de micas). Além destes, montaram-se experimentos com um pacote homogêneo sobreposto por outro pacote anisotrópico, separados por uma camada de cristais de mica. A pesquisa das FPFs se fundamentou em 14 experimentos analógicos, dos quais 12 foram analisados através da técnica do Particle Image Velocimetry (PIV). Empregaram-se os mesmos materiais analógicos utilizados para o estudo das FBFs, que foram montados sobre uma folha de cartolina, e se variou a espessura inicial dos modelos (3 e 4 cm). Adicionalmente, introduziu-se uma camada basal de silicone, viscoso, em alguns dos experimentos. Os resultados experimentais permitiram sugerir que o desenvolvimento de ambas as dobrasfalhas depende, sobretudo, da estratigrafia mecânica envolvida. Mode I-FBFs (dobras com ângulo interflanquial maior que 90°) se formaram preferencialmente em microesferas de vidro (material de comportamento friccional elasto-plástico), independente do ângulo da rampa e do atrito basal. Nos experimentos de areia (material analógico mais rúptil), a formação de Mode I-FBFs só ocorreu com o aumento da espessura inicial (até 6 cm), que conduziu ao aumento da tensão normal e/ou da cohesion strength. Nas FPFs, a análise combinada das imagens do PIV e das fotografias dos experimentos mostrou que o desenvolvimento desta dobra-falha envolveu processos de dobramento flexural (induzido pelos horizontes de cristais de micas tanto na areia quanto nas microesferas de vidro) e de espessamento basal. A formação da rampa ocorreu de três formas: a partir da camada basal (por exemplo, dos experimentos de areia com silicone na camada basal), no interior do pacote analógico (como no caso dos modelos de areia com dois pacotes analógicos) ou, nos modelos anisotrópicos de microesferas de vidro, pela combinação destes processos (ou seja, uma rampa nucleada na base e outra no interior das camadas que coalesceram com a deformação progressiva). O presente estudo demonstrou que o importante papel desempenhado pela estratigrafia mecânica na modelagem física de FBFs e FPFs é consistente com os aspectos descritos em sistemas de dobras–falhas da natureza.
Análise geofísica 3D de anomalias gravimétricas e magnéticas no Cráton São Francisco e no setor setentrional da Faixa Araçuaí : a influência do embasamento na evolução tectônica da Bacia Espinhaço.
(2019) D'Angelo, Taynara; Danderfer Filho, André; Barbosa, Maria Sílvia Carvalho; Danderfer Filho, André; Endo, Issamu; Oliveira, Natália Valadares de; Melo, Gustavo Henrique Coelho de; Mane, Miguel Ângelo
O presente trabalho teve como intuito avaliar questões acerca da estruturação do embasamento e sua influência sobre a deformação elencadas por estudos de bacias paleo a mesoproterozoicas, materializadas sobre o bloco São Francisco, as quais foram total ou parcialmente invertidas ao final do ciclo Brasiliano. Dessa forma, duas áreas internas ao bloco São Francisco foram escolhidas como objeto de estudo. A primeira, sem inversão do embasamento, corresponde aos domínios Morro do Chapéu e Irecê na Chapada Diamantina Oriental - BA. Já a segunda área insere-se no Espinhaço Central-MG, no contexto da faixa de dobramentos Araçuaí apresenta o embasamento envolvido na deformação. Análises geofísicas qualitativas, semiquantitativas e quantitativas dos dados aeromagnéticos (CPRM/CODEMIG) e gravimétricos de satélite (TOPEX) foram executadas com vistas caracterizar a arquitetura do embasamento cristalino encoberto e a estruturação profunda dos segmentos crustais selecionados. Em ambas as áreas as análises qualitativas demonstraram que os lineamentos N-S são os mais antigos e se correlacionam a descontinuidades de idade arqueana a paleoproterozoica mapeadas sobre o embasamento cristalino e edificadas no processo de estabilização do mesmo. De forma geral, estas estruturas se apresentaram nas análises semiquantitativas, como descontinuidades com raiz crustal profunda, que exerceram importante papel nos eventos de rifteamento superpostos instalados sobre o bloco do Estateriano ao Toniano. Tais descontinuidades foram relacionadas a nucleação das falhas de bordas das bacias proterozóicas bem como as normais que limitam os grabens e horsts, os últimos identificados através da interpolação 3D dos perfis de solução de Euler dos dados magnéticos. Os perfis de solução de Euler dos dados gravimétricos permitiram delinear uma superfície com profundidades entre 25 e 35 km que, como foi confirmado pelas análises quantitativas (modelagem gravimétrica), exibem a geometria da descontinuidade de Moho nas áreas. Na avaliação da geometria extensional, verificou-se que os hemigrabens encontram-se preservados mesmo após a inversão e foram elencadas especificidades para cada um dos segmentos avaliados. Na Chapada Diamantina foram caracterizados dois eventos extensionais. O primeiro evento foi relacionado à evolução do hemigraben assimétrico, cuja falha de borda leste apresenta orientação NNE-SSW, que acolheu a sedimentação do Grupo Chapada Diamantina. O segundo evento deu origem a um graben assimétrico que evoluiu segundo uma tectônica strike-slip dextral, ao longo do lineamento Barra dos Mendes-João Correia, e foi preenchido por rochas do Grupo Una no domínio Irecê. Já no Espinhaço Central, caracterizou-se que os riftes Sítio Novo e Santo-Onofre foram controlados por falhas de borda N-S. Este trend é truncado por uma direção NE-SW, mais jovem, correspondente ao da zona de cisalhamento Córrego do Buraco, a qual teve seu papel como de falha de borda da bacia Macaúbas confirmado. Tanto na Chapada Diamantina quando no Espinhaço Central verificou-se que as estruturas impressas sobre a cobertura sedimentar apresentam-se paralelas as direções delineadas para o paleorelevo das bacias e das descontinuidades arqueanas a paleoproterozoicas do embasamento cristalino. Isto sugere que a geometria xviii das bacias controlou a deformação, por concentração de stress e strain ou por efeito de anteparo rígido (buttress) durante a inversão positiva ao fim do ciclo Brasiliano. Em resumo, a similaridade entre feições identificadas tanto na Chapada Diamantina Oriental, onde não há registro de inversão do embasamento, quanto no Espinhaço Central, onde o embasamento encontra-se envolvido na deformação, sugere que: "Nos domínios do bloco São Francisco a formação das bacias proterozoicas foi controlada por estruturas antigas do embasamento cristalino e, durante a tectônica de inversão, a geometria do embasamento das bacias proterozóicas influenciou a deformação da cobertura sedimentar".
Archean evolution of the southern São Francisco craton (SE Brazil).
(2017) Albert, Capucine; Lana, Cristiano de Carvalho; Farina, Federico; Lana, Cristiano de Carvalho; Gerdes, Axel; Storey, Craig Darryl; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Pimentel, Márcio Martins
Os continentes modernos são fundamentalmente diferentes de suas contrapartes Arqueanas, devido à influência de um manto substancialmente mais quente sobre a produção e as propriedades reológicas da crosta no início da Terra. Particularmente, a natureza e a composição do registro de rochas ígneas sofreram modificações significativas no final do eon Arqueano, atestando mudanças importantes nos processos geodinâmicos. Este trabalho concentra-se nas rochas granitóides posicionadas na porção sul do craton São Francisco no sudeste do Brasil. Uma combinação de observações de campo e petrográficas, geoquímica de rocha total e análises de isotópicas (U-Pb, Lu- Hf, O e B) foram realizadas para um melhor entendimento nos mecanismos que levaram à formação e estabilização deste bloco cratônico, além de compreender as modificações geodinâmicas globais ocorridas durante esse período. O embasamento do Quadrilátero Ferrífero, no sul do cráton São Francisco, consiste em ortognaisses, intrudidos por abundantes plútons granitóides e associados produtos magmáticos (veios pegmatíticos/aplíticos, por exemplo). O embasamento do Quadrilátero Ferrífero registra três períodos principais de magmatismo, denominados de Rio das Velhas I (RVI) e II (RVII) de 2.92-2.85 e 2.80-2.76 Ga, respectivamente, e o último evento Mamona (2.75-2.68 Ga). Granitóides e gnaissses dos três complexos do embasamento estudados (Bação, Belo Horizonte e Bonfim) foram subdivididos em dois grupos, refletindo diferentes processos petrogenéticos e/ou fontes: rochas de médio- e alto-K. Os gnaisses e granitóides de médio-K foram formados durante os eventos Rio das Velhas I e II. Essas rochas apresentam algumas semelhanças com os TTG Arqueanos, apesar de possuírem um pequeno enriquecimento em SiO2 e K2O e depleção em Al2O3, e foram interpretadas como o resultado da mistura entre um membro final derivado da fusão parcial de uma rocha metabasáltica e um fundido resultante da reciclagem de uma crosta mais antiga de composição TTG. Por outro lado, os granitos de alto-K colocados na crosta durante subsequente evento Mamona, assemelham-se aos típicos granitóides à biotita do Arqueano tardio, com origem interpretada da fusão parcial de metassedimentos imaturos. O envolvimento de metassedimentos na petrogênese destes magmas de alto-K Neoarqueanos é ainda suportado por: (i) uma tendência para valores pesados de δ18O(Zrc), indicando equilíbrio isótopico de O em condições de subsuperfície, e (ii) a presença fundidos magmáticos ricos em boro e fluídos intrudidos em 2.70-2.60 Ga, provavelmente derivados de um protólito metassedimentar rico em boro. Em geral, propomos que a evolução magmática e geodinâmica da porção sul do craton São Francisco ocorreu da seguinte maneira. De ~ 3.50 a 2.90 Ga, fragmentos de crosta juvenil (possivelmente TTGs) foram produzidos, formando o protólito do atual sul do cráton São Francisco. Este é um período de crescimento crustal, como evidenciado pela modelagem isotópica de hafnium à partir de zircões detríticos. Em ~ 2.90 Ga, a crosta sofreu significativas modificações, devido ao início de uma tectônica colisional. Diversos fragmentos crustais com histórias distintas foram acrescidos progressivamente, construindo, por fim, um núcleo continental rígido e soerguido. Isto é suportado por: (i) a transição para um regime dominado por reciclagem crustal, com diminuição de contribuição mantélica em magmas recém-gerados, (ii) o envolvimento de componentes TTG mais antigos na geração de magmas de médio-K durante os eventos RVI e RVII e a simultânea ausência de materiais crustais preservados mais velhos que ~ 2.90 Ga na porção sul do craton São Francisco, (iii) a abundância de sistemas hidrotermais na porção superior da crosta evidenciados por valores leves de δ18O(Zrc), indicando o soerguimento de grandes porções da crosta continental durante o Neoarqueano, (iv) a progressiva maturação crustal, registrada por uma tendência para o magmatismo mais potássico e rico em HFSE (High Field Strength Element). O soerguimento e rápido soterramento de grandes bacias sedimentares dominadas por componentes clásticos no Neoarqueano (~ 2.75 Ga) levaram à produção de granitóides de alto-K durante o evento Mamona. Fluidos magmáticos diferenciados portadores de turmalina percolaram a crosta e interagiram de forma generalizada com o greenstone belt adjacente. A presença de turmalina hidrotermal de origem magmática (e Neoarqueana) em associação espacial próxima aos complexos do embasamento sugere que a formação das estruturas domo e quilhas ocorreu antes do último evento magmático (ou seja, antes de 2.70 Ga), o que está em desacordo com a idéia de que a região adquiriu sua arquitetura atual durante o Paleoproterozóico.
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.
Arquitetura de conhecimentos para a gestão ambiental da mineração de ferro em Carajás : estudo de caso depósito N1.
(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2012) Morais, Maria Carolina de; Bacellar, Luis de Almeida Prado
Com o volume alto e crescente de informações obtidas a partir de Estudos de Impacto Ambiental, deve-se que ter muita cautela para que o impacto inevitável das atividades de mineração seja minimizado. O reconhecimento de áreas de influência e a caracterização das regiões afetadas pelo impacto ambiental são fundamentais no contexto da instalação de uma mineração de ferro a céu aberto na Amazônia brasileira. Em projetos de mineração localizados em áreas de floresta tropical, estas questões tornam-se ainda mais relevantes quando se considera todos os aspectos envolvidos, desde aqueles relacionados com o meio físico até as partes interessadas envolvidas no processo. Neste contexto, um sistema de arquitetura de conhecimento, chamado sisORCI Tema Mineração / Meio Ambiente / Carajás, é apresentado com a função principal de agregar todos os tipos de correlações de interesse entre as questões ambientais e legais relacionadas com o planejamento ambiental no estágio de implementação da mina de ferro a céu aberto. A tecnologia do sensoriamento remoto foi utilizada nesta pesquisa, com o uso de fotografias aéreas de imagens ópticas e de radar, com resoluções espaciais distintas. O conjunto de informações extraídas dessas imagens foi armazenado na arquitetura de conhecimentos proposta, com os conhecimentos respectivos aos temas abordados, a formalização dos mesmos, a relações e os impactos entre os temas discutidos. Os resultados mostraram que a determinação de áreas influência estão diretamente relacionados à região afetada em determinada escala de observação. No depósito N1 e as zonas circundantes, esta informação pode ser verificada em escalas de 1:10.000 e 1:100.000, onde cada escala foi capaz de fornecer informações distintas sobre as condições ambientais. As imagens de radar em banda L podem ser utilizadas como uma ferramenta prática para um mapeamento preliminar e como um guia de verificação em campo. Elas foram sensíveis às pequenas áreas de vegetação e o retroespalhamento de superfície foi afetado pelo terreno abaixo desta vegetação. Para o depósito N1, as relações entre as questões que foram consideradas frágeis, como a vegetação, tornaram-se explícitas por meio de processos que permitiram a extração máximo de informações possíveis por meio de imagens de sensoriamento remoto e sua interação com outros dados. Estes relacionamentos podem levar a processos mais amplos de análises de engenharia para a execução de serviços de infraestrutura, que envolvem a supressão de vegetação e aspectos geotécnicos, por exemplo, que proporcionam agilidade para tomada de decisão. O sistema sisORCI Meio Ambiente-Mineração/ Carajás é uma ferramenta tecnológica inovadora em fase de implementação, pelo qual o estudo de impactos ambientais para depósito N1 pode ser beneficiado por dados estruturados em uma arquitetura de conhecimentos, que contemple questões ambientais, jurídicas e econômicos de uma forma que é sintetizado , ampla, integrada e incremental. Considerando a atual estrutura de estudos de impacto ambiental, realizados em um determinado espaço e tempo, o sisORCI Meio Ambiente Mineração / Carajás também pode contribuir com o acompanhamento e monitoramento dos impactos causados pela mineração, quando detectado por ele.
Aspectos mineralógicos, micromorfológicos e texturais da pedogênese no sul do Complexo Bação, Quadrilátero Ferrífero, MG.
(2004) Figueiredo, Múcio do Amaral; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Fabris, José Domingos; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Curi, Nilton; Ker, João Carlos; Varajão, César Augusto Chicarino; Bacellar, Luis de Almeida Prado
Alguns aspectos dos processos de alteração superficial e seus reflexos na pedogeomorfologia Quaternária na sub-bacia do alto Ribeirão Maracujá, no Complexo Bação, Quadrilátero Ferrífero, MG, são aqui caracterizados. São investigados caracteres relativos à dinâmica evolutiva de três vertentes (topossequências 1, 2 e 3), situadas sobre gnáisses, mas com graus de erodibilidade diferenciados. Nos segmentos de alta vertente das topossequências 1 e 2, os perfis de solos são pouco desenvolvidos e autóctones. Na topossequência 3, no mesmo segmento, ocorre um latossolo com feições de aloctonia. Nos segmentos de meia vertente das três topossequências ocorrem perfis latossólicos espessos, desenvolvidos à partir de sedimentos coluviais provindos da alta vertente. Nos segmentos de baixa vertente há ruptura nos processos de transporte e deposição dos sedimentos, sendo o perfil de solo da topossequência 2 um Latossolo-câmbico autóctone e, nas topossequências 1 e 3, perfis desenvolvidos à partir de materiais alúvio-coluviais depositados sobre o saprolito gnáissico. Apesar da dinâmica evolutiva das três vertentes corroborar os modelos geomorfológicos tropicais até o segmento de meia vertente, à jusante, a ruptura do coluvionamento na baixa vertente, evidencia um recente desequilíbrio morfodinâmico. Além disso, as evidências micromorfológicas e mineralógicas não sinalizam correlação com susceptibilidade erosiva diferenciada verificada na área. Variações na porosidade de solos em diferentes estágios de intemperismo são também investigadas no presente trabalho. O material analisado em laboratório nesta fase consistiu em agregados in natura com cerca de 5 mm de diâmetro, submetidos às análises pelos métodos de sorção de nitrogênio a 77 K (N2 BET) e porosimetria por intrusão de mercúrio. A combinação dessas técnicas porosimétricas mostrou que as amostras oriundas dos horizontes de alteração mais desenvolvidos (latossolos) cujos constituintes materiais são de natureza alóctone além de deterem uma maior área de superfície apresentam maiores volumes adsorvidos e de intrusão, refletindo uma maior porosidade, e, uma ampla distribuição de classes porais na faixa de microporos, mesoporos e macroporos. As amostras de perfis menos desenvolvidos (cambissolos) mostram uma menor área poral, onde predominam os mesoporos de natureza textural. A terceira e última fase do trabalho consistiu na investigação mineralógica dos óxidos de ferro de horizontes B. Foram utilizadas três amostras, coletadas em três distintos perfis, nos segmentos de alta, meia e baixa vertente na topossequência 2 (VH). No laboratório, assim como na primeira fase, foram realizadas análises física (granulometria), química (composição dos elementos maiores por fluorescência de raios X - FRX) e mineralógica (difratometria de raios X - DRX e espectroscopia Mössbauer). Com base nos resultados analíticos de FRX e DRX, as amostras revelaram uma composição mineralógica similar semiquantitativa, constituída pela sequência quartzo >> gibbsita > caulinita > feldspatos > goethita. Os resultados Mössbauer a 4,2 K confirmaram somente a coexistência de goethita (majoritária) e hematita. Com base no conteúdo de alumínio isomorficamente substituinte estimado a partir dos campos hiperfinos, foram alocadas as fórmulas químicas para as goethitas: αFe0,79Al0,21OOH (alta vertente); αFe0,75Al0,25OOH (meia vertente) e αFe0,78Al0,22OOH (baixa vertente). Essas goethitas contém níveis distintos de substituição isomórfica por alumínio. Há evidências de que a dinâmica dos óxidos de ferro nos horizontes B dos respectivos segmentos de vertente sirva de testemunhos de paleoflutuações climáticas na área: goethitas mais aluminosas indicariam um ambiente úmido durante seu processo de formação, enquanto que as menos aluminosas indicariam um ambiente mais seco. Portanto, o presente trabalho procurou caracterizar a evolução pedogenética local, correlacionando-a com as transformações ambientais naturais ocorridas provavelmente no Neopleistoceno.
Avaliação da degradação ambiental das Veredas Três Marias com base na caracterização de solos e na fauna de formigas.
(2013) Milanez, Cinthia Borges da Costa; Ribeiro, Sérvio Pontes
As veredas são ecossistemas ribeirinhos, do bioma Cerrado, formados em solos arenosos com altas concentrações de turfa, sistema de drenagem superficial regulado pelo regime climático regional, sendo responsáveis pela recarga dos aquíferos. A vegetação é caracterizada por um tapete de gramíneas (capim hidrófilo), vegetação herbácea, com raros arbustos, circundados por Buritis (Mauritia flexuosa L. f.). Apesar de sua importância ecológica e elevado valor de conservação (Área de Preservação Permanente), pouco se sabe sobre os efeitos das perturbações humanas nas comunidades faunísticas nessas áreas, uma vez que muitos animais dependem desse ambiente para sua sobrevivência. Nos últimos quinze anos as veredas ficarão sujeitas à degradação proveniente da agricultura industrial mecanizada, das lavouras de soja, e da prática de monoculturas de eucaliptos. As monoculturas de eucalipto são ambientes pobres em termos de heterogeneidade espacial, ciclagem de nutrientes e espécies de fauna. Sendo assim, este estudo avaliou os impactos ambientais causados pelas plantações de eucalipto nas planícies de inundação e nos cerrados (áreas adjacentes) destas veredas, utilizando as assembleias de formigas como bioindicadoras da perda da heterogeneidade ambiental e das transformações ocorridas no solo. Foram selecionadas quatro veredas independentes, sendo duas impactadas pela monocultura de eucalipto (uma jovem e outra madura) e duas sem plantações vizinhas (consideradas “controle”).
Avaliação integrada dos sistemas fluviais : subsidio para reconhecimento e classificação do geopatrimônio fluvial.
(2020) Oliveira, Carmélia Kerolly Ramos de; Castro, Paulo de Tarso Amorim; Azevedo, Úrsula Ruchkys de; Pereira, Diamantino Manuel Ínsua; Castro, Paulo de Tarso Amorim; Costa, Adivane Terezinha; Mansur, Katia Leite; Nolasco, Marjorie Cseko; Botelho, Rosangela Garrido Machado
O reconhecimento dos valores patrimoniais em cursos d’água é imprescindível para conservar, valorizar e gerir os sistemas fluviais. A avaliação e classificação de um rio ou segmento de rio como geopatrimônio fluvial é uma tarefa transdisciplinar, visando entender os elementos naturais na ótica sistêmica, onde as esferas bióticas, abióticas e humana interajam. O geopatrimônio fluvial se caracteriza não por trechos de rios comuns, mas de rios com aspectos singulares em termos de geodiversidade, científicos, histórico-culturais, ecológicos, serviços geossistêmicos, qualidade ambiental e de paisagens com alta qualidade cênica. Nesse contexto, a presente tese tem como objetivo principal desenvolver uma metodologia para a identificação e classificação dos valores patrimoniais dos cursos d’água e seu entorno, por meio de um protocolo sistematizado. O protocolo desenvolvido apresenta vinte e um critérios de diferentes valores e um protocolo secundário que avalia o estado de conservação do sistema fluvial. Os critérios foram aplicados e testados em dois trechos na bacia do Rio São Francisco, o trecho 1 corresponde a bacia o Rio Cipó e o trecho 2 corresponde ao Rio São Francisco desde a represa de Três Maria até a Barra do Guaicuí. Ambos os trechos pertencem a Lei de Rios de Preservação Permanente, Lei 15082/2004, e o trecho 2 possui a Lei nº 14.007/2001, que declara o trecho mineiro do rio São Francisco patrimônio cultural, paisagístico e turístico do Estado. Após aplicação do protocolo e das notas obtidas para cada segmento de rio, utilizou-se um método de auxílio a decisão que foi capaz de classificar o geopatrimônio fluvial em quatro classes de relevância: extrema, alta, média e baixa. De acordo com cada classe é proposto ações para a conservação dos segmentos de rios avaliados. Os resultados demonstraram que é possível criar um protocolo de classificação do geopatrimônio fluvial, que entenda o sistema fluvial de acordo com seus diferentes valores e que seja aderente à realidade desses ambientes.
A bauxita de Barro Alto (GO) : gênese e evolução mineralógica, micromorfológica e geoquímica.
(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Oliveira, Fábio Soares de; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino
Este estudo objetivou caracterizar o depósito de bauxita da região de Barro Alto (GO) através do estudo da sua formação e evolução. Tal depósito é originado a partir da alteração de anortositos da Série Superior do Complexo Máfico-Ultramáfico Acamadado de Barro Alto (CBA), Província Tocantins. Para tal foram realizados trabalhos de campo envolvendo o reconhecimento geral da área e coleta de amostras; descrições macromorfológicas; análises mineralógicas (DRX), geoquímicas (FRX), micromorfológicas (Microscopia Óptica, MEV e MET), microquímicas (EDS e WDS) e cartográficas. Os resultados indicaram que a bauxita de Barro Alto tem sua gênese associada à bauxitização direta dos corpos anortositos através do processo de alitização. Nesse processo, formou-se uma bauxita maciça porosa, isalterítica. A continuidade da água percolando nos perfis, associada à influência da tectônica, transformaram a fácies bauxita maciça porosa em fácies de alteração diversificadas, destacando-se: I - fácies de bauxitas semi-compactas e compactas geradas pelo transporte e acumulação de soluções ricas em alumínio na forma de gibbsita neoformada preenchendo poros e/ou por colapso; II – bauxitas laminares e fragmentárias formadas pela fragmentação associada à circulação da água nas vertentes ou à vegetação na parte superior dos perfis, respectivamente; III – bauxitas de paleopedimentos, formadas pela cimentação de antigas fácies fragmentárias erodidas e depositadas e IV – fácies argilosas provenientes da degradação geoquímica da bauxita por inputs de sílica através da oscilação do lençol freático e da reciclagem de sílica pela vegetação, neoformando caulinita a partir da ressilicificação da gibbsita. A formação das argilas de degradação significou também a alteração das condições de bauxitização para argilização em algumas áreas do maciço, formando argilas isalteríticas a partir dos processos de monossialitização e bissialitização. As principais diferenças entre as argilas de degradação e as argilas isalteríticas são morfológicas. A atividade biológica também teve papel fundamental na evolução da bauxita de Barro alto, destacando-se: I – a formação de texturas sacaroidas e microagregadas e a transformação da gibbsita em boehmita, ambas causadas pela bioturbação promovida pelos térmitas; II – a evolução pedogenética de horizontes com texturas fragmentárias e a formação de feições riziformes com textura gibbsítica criptocristalina, ambas associadas a raízes de árvores. Tais resultados sustentam a evolução poligênica da bauxita de Barro Alto, permitindo o melhor conhecimento do maciço e a geração de subsídios para novas ocorrências. Embora seja reconhecida a existência de um depósito de bauxita originado de anortositos em Porto Loko, Serra Leoa, este foi o primeiro estudo sobre a gênese e evolução de lateritas aluminosas a partir de tal rocha, assumindo um caráter pioneiro que enfatiza seu interesse científico e econômico.
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 geometalúrgica e modelagem geoestatística da Mina de Brucutu – Quadrilátero Ferrífero (MG).
(2014) Arroyo Ortiz, Carlos Enrique; Endo, Issamu
No Quadrilátero Ferrífero estão localizadas importantes reservas de minério de ferro. A relação hematita/itabirito nos ROMs ao longo do tempo vem se tornando cada vez menor, sendo que esta redução é resultado direto de um ROM mais itabirítico se comparado à última década. As usinas de beneficiamento vêm investindo grande esforço para reduzir a sílica do minério e alcançar os níveis de qualidade exigidos para o processo de recuperação. Nesse contexto, o principal objetivo deste trabalho é caracterizar e modelar utilizando a geoestatística as variáveis tecnológicas do minério que contêm as diferentes litologias da Mina de Brucutu localizada no Quadrilátero Ferrífero – MG. Usualmente, a caracterização da qualidade intrínseca do mineral de ferro na indústria mineral esteve baseada unicamente em análise granulométrica e análises químicas. Uma grande quantidade de categorias tipológicas de minerais de ferro e combinações de diferentes concentrados pode ser utilizada nos processos de recuperação. A variabilidade na qualidade de mineral é uma constante, além da pouca atenção que se tem na atualidade para as características estruturais, e mineralógicas. Estes aspectos, assim como também as provas tecnológicas em bancos piloto a escala, são também importantes. Com referência ao aporte da modelagem geometalúrgica, é um enfoque integral, multidisciplinar e poderoso para diminuir a variabilidade de resultados industriais, implementa melhoras e soluções tecnológicas. Além disso, pode promover inovação e somar valor no uso em todas as fases operacionais da produção de ferro, do mineral primário até ao produto final enfocando a atenção na mina e no processamento mineral em que os métodos a utilizar serão descrição de testemunhos de sondagem, análises mineralógicas, químicas, também foram utilizadas as análises de 64 amostras pertencentes às litologias presentes na mina nos testes de bancada piloto, análises estatísticas e geoestatísticas bi e multi elementar, análises de teste de bancada e caracterização tecnológica dos minérios. Os produtos dessas análises permitirão gerar assinaturas ou tipologia geometalúrgica em mapa, individualizando zonas com características geometalúrgicas diferentes.
Caracterização tecnológica das argilas da península de Santa Elena, Equador : viabilidade de suas utilizações industriais.
(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2008) Morales Carrera, Ana Mercedes; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino
As argilas da Península de Santa Elena localizadas ao sudoeste do litoral do Equador foram estudadas visando conhecer suas principais características físicas, químicas e mineralógicas, assim como identificar o principal mineral argiloso contido nestas argilas. Cento e oitenta e oito pontos foram pesquisados e, coletadas quarenta e duas amostras representativas dos seis principais depósitos de argila que foram identificados na Península. Estas argilas pertencem às unidades do Grupo Ancón (Eoceno Médio e Superior), Formação Tosagua (Oligoceno Superior a Mioceno Médio) e Formação Progreso (Mioceno Médio e Superior) e foram originadas da alteração de cinzas do vulcanismo andino, sedimentadas em ambiente marinho. Análises por difração de raios X (DRX), fluorescência de raios-X, análises termodiferenciais e temogravimétricas, espectroscopia no infravermelho, análises de distribuição granulométrica, superfície especifica, densidade, porosidade, estudo morfológico por microscopia eletrônica de varredura e capacidade de troca catiônica permitiram identificar a montmorilonita cálcica como o principal argilomineral e assim como foram utilizados quando dos ensaios de ativação acida, pilarização e suas aplicações no descoloramento de óleo de soja. Argilas bentoníticas cálcicas são bastante utilizadas em processos de adsorção após tratamentos de ativação ácida, porém, após pilarização também estão sendo empregadas para este fim. Neste contexto, duas amostras da Formação Tosagua, denominadas FT1 e FT8, que apresentaram maior conteúdo em montmorilonita e na fração argila (partículas < 2 μm) foram submetidas a tratamentos de ativação com HCl e H2SO4 e de pilarização com Al13 para em seguida serem utilizadas no descoloramento de óleo de soja. A ativação com H2SO4 foi mais efetiva no aumento de porosidade e superfície específica das amostras. A pilarização das duas amostras naturais não mostrou os resultados esperados, sendo estas amostras pilarizadas submetidas a ativação com H2SO4. A ativação ácida após pilarização mostrou também aumento da porosidade e da superfície específica. No descoloramento de óleo de soja as amostras ativadas com H2SO4 após pilarizadas com Al13 mostraram eficiência de até 92 % na adsorção de β-caroteno e de até 88 % na adsorção de clorofila. Estes valores superam os obtidos com uma argila ativada comercial. As amostras ativadas com este mesmo ácido também se mostraram eficientes, com resultados próximos dos da argila comercial. Como resultado da caracterização mineralógica e tecnológica da argila equatoriana pode-se afirmar que esta argila pode ser otimizada após tratamentos de ativação ácida para sua aplicação em processos industriais de refino de óleo vegetal.
Coagulação/floculação de águas superficiais de minerações de ferro com turbidez elevada.
(2004) Guedes, Claudia Dumans; Lena, Jorge Carvalho de; Bottero, Jean Yves; Turcq, Bruno Jean; Bottero, Jean Yves; Thomas, Fabien; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Reis, Cesar; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino
A região do Quadrilátero Ferrífero, no estado de Minas Gerais, Brasil, sedia alguns dos depósitos de minério de ferro mais importantes do mundo. Nesta região localiza-se a Bacia Hidrográfica do rio Doce e a sub-Bacia do rio Piracicaba. A área em torno do alto e médio rio Piracicaba concentra um grande nú-mero de empresas mineradoras de ferro. A atividade mineira é considerada uma das responsáveis pelo aumento das taxas de lixiviação química e erosão dos solos e rochas da região. Neste trabalho investigou-se preliminarmente a dispersão de óxidos de ferro nos sedimentos do leito do alto e médio rio Piracicaba buscando uma possível correlação entre o acúmulo de sedimento e a existência de atividade de mineração na região. As amostras coletadas nas proximidades da nascente do rio mostraram os teores mais elevados de minerais de ferro, provavelmente carreados por afluentes do rio que drenam áreas de mineração. As concentrações de hematita nestes pontos são cerca de quatro vezes mais altas do que as concentrações médias observadas ao longo do trecho do rio estudado. Os resultados desta avaliação justificam o interesse pelo estudo da coagulação das águas superficiais de minerações por aqueles envolvidos com o equilíbrio ambiental e hidrológico do rio. O estudo empregou dois coagulantes: o tradicional sulfato de alumínio (alúmen) e um biopolímero natural Moringa oleífera. As águas superficiais consistem em suspensões de uma mistura mineral de goethita, hematita, cau-linita e quartzo, que apresentam carga superficial resultante positiva nas condições ambientais de pH. O alúmen apresentou um excelente desempenho na desestabilização destas suspensões ricas em óxidos de ferro. Seu mecanismo de atuação foi estudado e provavelmente envolve a adsorção específica dos produ-tos catiônicos da hidrólise do sal de alumínio sobre a superfície das partículas, sucedida por um processo de heterocoagulação que envolve partículas negativas e positivas presentes na suspensão. No entanto, desde os anos setenta, o emprego de alumínio vem encontrando severas restrições devido às suspeitas de sua associação com doenças neurodegenerativas, como o mal de Alzheimer e a doença de Parkinson, e câncer. O coagulante natural Moringa oleífera provem de uma árvore muita bem adaptada ao solo e às condições climáticas do Norte e Nordeste brasileiros, e amplamente empregada em países pobres da Áfri-ca como um eficiente coagulante para águas de alta turbidez. Não existem, até o momento, trabalhos pu-blicados sobre o emprego deste coagulante na desestabilização de suspensões ricas em óxidos de ferro. A eficiência e o mecanismo de coagulação/floculação do extrato aquoso das sementes de Moringa foram investigados por isotermas de adsorção, infravermelho, difração de Raios-X, espectroscopia Mössbauer, análise termogravimétrica, potencial Zeta e análise granulométrica. A fração ativa deste coagulante é constituída por proteínas catiônicas que adsorvem sobre a superfície das partículas de óxido. O mecanismo envolvido parece incluir duas etapas: a formação de uma monocamada de proteína que desestabiliza as partículas, sucedida pela formação de multicamadas responsáveis pela redispersão das partículas.
Comportamento hidrogeoquímico da região cárstica do Alto São Francisco (MG) : implicações associadas a sazonalidade e ciclo de contaminantes, áreas de recarga, descarga e comunicações hidráulicas
(2018) Lucon, Thiago Nogueira; Leite, Mariangela Garcia Praça; Costa, Adivane Terezinha; Galvão, Paulo Henrique Ferreira; Leite, Mariangela Garcia Praça; Hoeser, Hubert Matias Peter; Santiago, Aníbal da Fonseca; Auler, Augusto Sarreiro; Karmann, Ivo
Este estudo visa compreender o comportamento e a qualidade das águas da bacia hidrográfica do rio São Miguel (≈520 km2), centro-oeste de Minas Gerais, afluente do rio São Francisco e inserida na bacia hidrográfica do Alto São Francisco (235.635 km2). A região abrange em sua maior parte os municípios de Pains e Arcos, seguida por áreas dos municípios de Iguatama, Formiga e Córrego Fundo. Para tanto, foi realizado um monitoramento hidroquímico sazonal das águas (meteóricas, superficiais e subterrâneas) em 89 pontos da bacia, durante dois períodos secos e dois chuvosos. As análises incluíram a determinação dos parâmetros físico-químicos, como temperatura, pH, Eh, condutividade elétrica (CE), sólidos totais dissolvidos (STD), oxigênio dissolvido e turbidez, assim como a concentração dos ânions nitrato (NO3-), fosfato (PO43-), bicarbonato (HCO3), sulfato (SO42-) e cloreto (Cl-), e cátions maiores e elementos menores, traço, terras raras e as assinaturasisotópicas de δ18O e δ2H. Com o auxílio estatístico, foram propostos valores de Natural Background Level - NBL 90% para os principais íons das águas da bacia. As águas analisadas foram classificadas predominantemente como cálcicas bicarbonatadas, apresentando os maiores valores de NBL 90% para o cálcio (Ca2+), potássio (K+), bicarbonato (HCO3), sulfato (SO42-), cloreto (Cl-), nitrato (NO3-) e arsênio (As3+) durante o período chuvoso; diferentemente, os elementos magnésio (Mg2+), sódio (Na+), fosfato (PO43-) e zinco (Zn) apresentaram decréscimo nesta mesma estação. Os valores acima de NBL 90% para NO3-, PO43- e Cl estão diretamente ligados à ação antrópica. Para o elemento cádmio (Cd), verificou-se que as concentrações mais elevadas deste elemento entram na bacia a partir de águas meteóricas, contaminando posteriormente as águas superficiais e subterrâneas. O estudo apresenta de forma inédita todo o funcionamento hidrodinâmico da bacia cárstica em estudo, apontando com apoio das assinaturas isotópicas para o δ18O e δ2H, as áreas de recarga e descarga, além da identificação das redes de fluxo e interconexões hidráulicas subterrâneas. O estudo fez uso de diversas ferramentas que se mostram indispensáveis para subsidiar a gestão dos recursos hídricos em áreas cársticas, podendo os resultados serem utilizados pelo poder público como valores de referência para regiões cársticas semelhantes, além de ajudar a compreender o comportamento hidroquímico, principalmente para os elementos de elevada toxicidade.
Composição química de sulfetos associados à mineralização de ouro orogênico no Greenstone Belt Pitangui : exemplos dos depósitos Pitangui e Papagaios.
(2022) Maurer, Victor Câmara; Melo, Gustavo Henrique Coelho de; Lana, Cristiano de Carvalho; Melo, Gustavo Henrique Coelho de; Silva, Rosaline Cristina Figueiredo e; Caxito, Fabrício de Andrade; Cipriano, Ricardo Augusto Scholz; Graça, Leonardo Martins
O greenstone belt Pitangui (GBP) é uma nova fronteira na pesquisa e na exploração de ouro orogênico no Brasil. A utilização de LA-ICP-MS na determinação dos elementos traços, presentes na composição química dos sulfetos, contribui na investigação desse tipo de sistema mineral, entretanto poucos estudos nacionais são encontrados com essa abordagem na região. Existem dois modelos principais para a fonte de metais e fluidos mineralizantes na geração dos depósitos de ouro orogênico no GBP: (i) desidratação do pacote metavulcanossedimentar do greenstone belt; e (ii) contribuições magmáticas de fluidos hidrotermais, metais e calor. Além disso, altas temperaturas têm sido reportadas para a gênese dos depósitos no GBP. No depósito Pitangui, as rochas hospedeiras correspondem a metagrauvacas e metapelitos da Formação Onça do Pitangui e o controle estrutural das zonas de cisalhamento subverticais de direção NW-SE delineiam o depósito quanto à geometria. Veios de quartzo representam a zona mineralizada e a zona proximal apresenta intensa formação de sericita, ambas com pirita e pirrotita. Cinco tipos de pirita (PyI, PyII, PyIII, PyIV e PyV) e dois de pirrotita (PoI e PoII) foram reconhecidas nesse depósito. A PyI apresenta altas concentrações de Co, Bi, Pb, Sb, Te, Se, Ag e Au e somado às características texturais sugerem uma origem singenética. As concentrações de Co, Ni, Pb, Te, Sn, Se, As, Bi, Sb, Ag, Mo e W na pirita epigenética (PyII-IV) sugerem que a desidratação das sequências metavulcanossedimentares do GBP constituem as principais fontes de metais e fluidos. A PyV, por sua vez, só aparece no dique metamáfico pós-orogênico e sua origem permanece incerta. No depósito Papagaios as zonas de cisalhamento subverticais mineralizadas ocorrem predominantemente nas rochas metavulcânicas máficas, com subordinadas lentes de formação ferrífera bandada (BIFs) da Formação Rio Pará. A sulfetação da zona mineralizada é marcada pela presença de quatro tipos de pirita (PyI-IV), quatro de pirrotita (PoI-IV) e três de arsenopirita (ApyI-III). Esses sulfetos constituem quatro assembleias distintas. Elementos traços com afinidade tipicamente de rochas máficas (e.g., Ni, Cu, Co) ou de rochas metassedimentares como as lentes de metaBIF e filito carbonoso (e.g., Sb, Bi, Pb e Sn) indicam as próprias rochas da Formação Rio Pará como fonte de metais que constituem os sulfetos. Por outro lado, os teores de Mo, W e Se nos sulfetos podem indicar alguma contribuição de rochas magmáticas félsicas. As altas temperaturas indicadas pela (i) deformação dúctil; (ii) sincronicidade da alteração hidrotermal e sulfetação com a deformação; (iii) fácies anfibolito inferior das rochas hospedeiras; (iv) assembleia de sulfetos; (v) química mineral dos sulfetos; e (vi) geotermômetro da arsenopirita (568 °C a 610 °C = ApyI; 425 °C a 465 °C = ApyII) sugerem características de depósito hipozonal ou mesozonal formado sob altas temperaturas para a gênese do depósito Papagaios, em que a segunda hipótese deve ser a mais acertiva. O depósito Pitangui parece corresponder a um depósito mesozonal sin- a pós tectônico. Demonstra-se ainda que, quanto maior o teor de Bi, Ag, Pb, Sb, Zn, Co, Ni e Cu nos sulfetos, maior o teor de ouro da zona mineralizada no depósito Papagaios. Enquanto que os elementos Bi, Ag, Pb, Sb e Te são aqueles diretamente proporcionais ao Au quando relacionados à pirita do depósito Pitangui.
Conservação do complexo geopaisagístico Serra da Canastra, Minas Gerais : contribuições metodológicas do Direito sob o signo da integração.
(2019) Alvarenga, Luciano José; Castro, Paulo de Tarso Amorim; Bernardo, João Manuel; Castro, Paulo de Tarso Amorim; Azevedo, Úrsula Ruchkys de; Carmo, Flávio Fonseca do; Nolasco, Marjorie Cseko; Mansur, Kátia Leite
A Serra da Canastra, SW de Minas Gerais, Brasil, é frequentemente lembrada por sua biodiversidade. A variedade e a raridade das espécies de flora e fauna da região, entre elas o lobo-guará, canídeo endêmico da América do Sul, e o pato-mergulhão, uma das aves mais ameaçadas de extinção no planeta, justificam o regime jurídico estabelecido pelo Parque Nacional da Serra da Canastra—PNSC, em 1972. O território singulariza-se, igualmente, por uma notável geodiversidade, devido às rochas e feições terrestres que o compõem e a uma vastíssima rede hidrográfica. Por sua diversidade geológica, a Serra da Canastra foi indicada pelo Serviço Geológico do Brasil—CPRM para o estabelecimento futuro de um geoparque, nos moldes propostos pela Unesco. Trata-se, de fato, de um território que abriga vários lugares de interesse geológico, entre eles o Chapadão da Canastra e a Cachoeira Casca d’Anta, a maior e uma das mais exuberantes quedas d’água do Rio São Francisco. A monumentalidade da Serra da Canastra, que não se confina aos limites do PNSC, impressiona seus visitantes, entre eles o naturalista francês August de Saint-Hilaire, que percorreu a região no início de século XIX. Para além de sua riqueza biológica e geológica, a Serra da Canastra é palco de modos de criar, fazer e viver dignos de salvaguarda, porque contentores de referências à memória e à identidade dos povos da região. Saberes e fazeres típicos da serra, como a produção do queijo-canastra, também compõem vivências da paisagem. De uma perspectiva teórica integradora, pode-se afirmar que os aspectos natural e cultural da paisagem canastreira são indissociáveis: geodiversidade (rochas, formas da serra, rede hidrográfica), biodiversidade (flora e fauna) e cultura (representada pelo queijo-canastra) combinam-se para a constituição de um patrimônio indiviso e que se pode experienciar de modo integral no Complexo Geopaisagístico Serra da Canastra. Correlativamente, faz-se necessário construir, com participação cidadã, estratégias de ordenamento e gestão assentes na integração das diversas dimensões do patrimônio natural e cultural do território em foco. Esta tese objetiva discutir possibilidades de desenvolvimento de iniciativas de geoconservação na Serra da Canastra, em integração com outros aspectos do patrimônio natural e cultural, a partir dos regimes jurídicos relacionados ao (1) parque nacional, unidade de conservação prevista na Lei 9.985, de 2000, e instituída na região da Serra da Canastra em 1972; (2) o trecho do Rio São Francisco patrimonializado pela Lei 14.007, de Minas Gerais; (3) as Áreas Especiais e os Locais de Interesse Turístico, previstas em lei federal de 1977; (4) a paisagem cultural, cuja chancela é regulada por portaria do Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional; (5) o museu de território, à luz do Estatuto dos Museus. A investigação conduziu à percepção de que a área estudada carece de ações preparatórias e estruturas para compreensão e valorização de aspectos da geodiversidade e da paisagem. Estratégias complementares, como cursos para condutores, trilhas autoguiadas, excursões, roteiros, palestras, jogos e atividades lúdicas, textos impressos e on-line, podem e devem ser realizadas para valorizar, promover o conhecimento e a conservação da geodiversidade na região. Sugestivamente, compreende-se que o estabelecimento de um museu de território na Serra da Canastra, em acoplagem e complementaridade ao regime jurídico do PNSC, pode favorecer o desenvolvimento local, ao induzir práticas de fruição (vivências) do patrimônio natural e cultural in situ, estimular e dinamizar atividades econômicas compatíveis com esse patrimônio. Ulteriormente, a musealização pode ser útil para que a Serra obtenha o label “Geoparque Global Unesco”, como proposto pelo CPRM.
Contribuição à geoquímica, geocronologia, estrutura e evolução dos segmentos central e setentrional do arco magmático Rio Doce, Orógeno Araçuaí, MG.
(2015) Gonçalves, Leonardo Eustáquio da Silva; Alkmim, Fernando Flecha de; Soares, Antônio Carlos Pedrosa
O Orógeno Araçuaí, localizado no sudeste do Brasil, juntamente com o cinturão do Congo Ocidental, situado na parte central oeste da África, formam o Orógeno Araçuaí-Oeste Congo, o qual foi gerado durante o fechamento do segmento terminal do Oceano Neoproterozóico Adamastor. Confinado entre os crátons do São Francisco e Congo, esta porção do Adamastor era somente parcialmente oceanizada. Embora este sistema orogênico seja diferente da vasta maioria dos orógenos conhecidos, ele contém uma grande quantidade de rochas ígneas orogênicas formadas em todos os estágios de sua evolução, desde o Ediacarano até o Ordoviciano. No presente estudo serão fornecidas novas informações sobre os segmentos central e setentrional da assembléia granítica Ediacarana mais antiga, a Supersuite G1, a qual em conjunto com o Grupo Rio Doce materializa o Arco Magmático Rio Doce. No segmento central, situado entre as cidades de Governador Valadares e Ipanema, MG, relações de campo e composições mineralógicas permitiram a individualização de três associações de litofacies, denominadas de zona com rochas portadoras de Opx, Tonalito-Granodiorito rico em enclaves e Granito a Tonalito pobre em enclaves, as quais foram interpretadas como exposições de diferentes níveis crustais na parte central do Orógeno Araçuaí. Portanto, essa região parece representar uma seção crustal inclinada, sendo que as raízes mais profundas do arco estão agora expostas ao longo de sua borda oeste. Quimicamente, essas associações plutônicas consistem majoritariamente de rochas magnesianas, metaluminosas a levemente peraluminosas (média ASI = 1,02), com assinatura cálcio-alcalina a alcali-cálcica de médio a alto-K. Nessa mesma região, rochas dacíticas e riolíticas do Grupo Rio Doce são essencialmente magnesianas, peraluminosas, cálcicas a cálcio-alcalinas e de médio a alto-K. Por outro lado, os plutons que formam a terminação norte do arco, entre os municípios de Teófilo Otoni e Rio do Prado, MG, consistem de granodioritos, tonalitos e monzogranitos, os quais quimicamente são similares à uma série magnesiana, levemente peraluminosa (média ASI = 1,07), cálcica (68%) a cálcio-alcalina (24%), e em menor proporção alcali-cálcica (8%), de médio a alto-K. As rochas graníticas G1 de ambas as áreas são marcadas por anomalias negativas de Nb-Ta, Sr e Ti, que seriam típicas de magmas relacionados à subducção. Entretanto, a combinação de dados isotópicos de Sr, Nd e Hf (HF(t) = -5,2 e -11,7 para os granitos G1 do norte), caracterizam o predomínio de uma assinatura crustal relacionada à anatexia de rochas meta-ígneas e meta-sedimentares, sobre cristalização fracionada de magmas de derivação mantélica. Novos dados U-Pb obtidos em zircão do segmento central do arco restringem a cristalização das rochas graníticas entre ca. 625 e 579 Ma, enquanto as idades das rochas meta-vulcânicas variam entre ca. 585 e 578 Ma. Esse evento, o qual antecede, com alguma superposição, a colocação dos granitos do tipo-S sin-colisionais do orógeno, deve assim representar o evento pré-colisional, relacionado à subducção, que teve lugar na formação do Orógeno Araçuaí. Adicionalmente, composições isotópicas Sm-Nd de rocha total mostram valores variáveis de Nd(t) entre -13,02 e -6,52, e idades modelo TDM variando entre 1,51 e 1,87 Ga. Portanto, predominantemente construído sobre um arco magmático Riaciano entre 630 e 580 Ma, a porção central do Arco Rio Doce mostra que fundidos crustais largamente prevalecem sobre magmas mantélicos, fornecendo dessa forma um bom estudo de caso, que em estudos futuros, poderá ser comparado a contextos orogênicos similares em outras partes do mundo. Para o segmento norte, novas idades U-Pb em zircão individualizaram dois grupos de granitóides. O mais antigo deles cristalizou entre 630 e 590 Ma e experimentou migmatização em torno de 585 Ma, ao passo que o grupo mais jovem cristalizou entre 570 e 590 Ma, e não mostra qualquer evidência de migmatização. Várias das amostras estudadas mostram boa correlação, em termos químicos, com campos de composições experimentais de fusão de anfibolitos, com algumas amostras plotando no campo de fusão de grauvacas. As rochas G1 do segmento norte apresentram diferenças se comparadas aos típicos granitos do tipo-I ou granitos do tipo-S, sendo particularmente similares aos granitos transicionais I/S descritos no arco Ordoviciano Famatiniano (NW Argentina). Sugere-se, portanto, um modelo híbrido, o qual envolveria fusão de rochas meta-ígneas (anfibolitos) e meta-sedimentares (meta-grauvacas) para a produção de magma na terminação norte do Arco Rio Doce. Entretanto, a real contribuição entre os membros finais nesse processo é um trabalho desafiador, ainda a ser realizado.
Contribuições à estratigrafia neocenozoica do Quadrilátero Ferrífero a partir do reconhecimento e caracterização de leques aluviais dissecados.
(2023) Lopes, Fabricio Antonio; Castro, Paulo de Tarso Amorim; Lana, Cláudio Eduardo; Castro, Paulo de Tarso Amorim; Costa, Adivane Terezinha; Lima, Carlos Cesar Uchoa de; Santos, Gisele Barbosa dos; Barros, Luiz Fernando de Paula
A geomorfologia da região do Quadrilátero Ferrífero é marcada por serras altas, rios encaixados e vales amplos, extremamente propícia ao desenvolvimento de leques aluviais. Apesar de propícia, escassos são os trabalhos que focaram no entendimento da referida feição geomorfológica e sedimentar. Este estudo buscou entender a gênese e evolução dos leques aluviais inconsolidados do Quadrilátero Ferrífero, acrescentando suas análises aos estudos sobre a estratigrafia neocenozoica regional, principalmente àqueles voltados à reconstituição paleogeográfica. Para identificar os leques aluviais foram realizadas análises da literatura geomorfológica e dos mapas geológicos da região que direcionaram os trabalhos de campo, onde foi possível o reconhecimento efetivo dos depósitos. Uma vez reconhecidos, os mesmos foram alvo de mapeamentos, análises morfométricas, morfológicas e sedimentológicas. Além disso, os sedimentos das fácies mais representativas foram coletadas e enviadas para datação por luminescência opticamente estimulada (LOE). A coleta foi realizada em tubos de metal com amostrador e alavanca específicos e desenvolvidos para minimizar problemas relacionados ao caráter rudáceo dos sedimentos. As análises morfológica e morfométrica permitiram evidenciar uma descaracterização do formato (semi-cônico) natural dos leques aluviais devido a atuação de processos naturais, representados pela expressiva incisão da rede de drenagem e, antrópicos, figurados pela abertura de estradas, loteamentos, atividades mineiras e agropecuária. Apesar disso, os leques do Quadrilátero Ferrífero apresentam características morfométricas similares aos parâmetros estabelecidos pela literatura especializada nacional e internacional. A presença de Itabiritos e minerais ferrosos possibilitou a segregação entre depósitos de leques aluviais e meras rampas de colúvio. Os estudos das fácies sedimentares dos leques aluvias do Quadrilátero Ferrífero evidenciaram ausência de processos agradacionais, estando os mesmos inativos. Cerca de 40% das fácies encontradas são de fluxos de detritos plásticos (Gmm) e pseudoplásticos (Gcm) intercaladas a eventuais fácies de preenchimento de canal (Gt), fluxos hiperconcentrados (Sm) e de lama (Fm). Cerca de 91% são cascalhosas. Importante destacar que as características sedimentares também estão similares com parâmetros e modelos propostos pela literatura especializada. Os dados de geocronologia obtidos por LOE elucidaram importância da utilização dos amostrador e alavanca para melhor aproveitamento do tempo e qualidade das amostras. Além disso, a utilização do protocolo SAR de 15 alíquotas foi fundamental para obtenção de idades confiáveis, onde os grãos de quartzo demonstraram alta sensibilidade e curvas dose-resposta adequadas, permitindo melhores reflexões e confiabilidade das idades. Com exceção ao leque aluvial Chapada da Canga, cuja idade máxima estimada remonta ao Neo-Oligoceno, os leques aluviais inconsolidados do Quadrilátero Ferrífero tiveram sua gênese ao longo do Pleistoceno. Na maioria das vezes essa gênese relaciona-se a um clima seco, com possível retração da vegetação e preenchimento sedimentar dos vales fluviais. A colmatação de fácies holocênicas em clima seco também foi elucidada nos leques da Serra de Ouro Branco (9.710 ka) e do Complexo Bonfim Setentrional (9.300 e 9.500 ka). A jovem fácies Gmm do leque 1 do Complexo Bonfim Setentrional, de 3.730 ka, relaciona-se ao retrabalhamento de sedimentos mais antigos. O principal reflexo da tectônica Cenozoica no contexto dos leques aluviais do Quadrilátero Ferrífero refere-se à forte incisão fluvial holocênica, provocada por soerguimentos da plataforma continental brasileira. Na mesma medida em que a referida dissecação fluvial gerou os terraços da região, também recortou os sedimentos dos leques aluviais. Essa dinâmica associada ao uso e ocupação do terreno são os fatores que descaracterizaram os depósitos, levando os mesmos a serem confundidos com meras pilhas estéreis de cascalhos erodidos e vegetados.
Couraças ferruginosas em superfícies de cimeira na Serra do Espinhaço Meridional : gênese e evolução macromorfológica, micromorfológica, mineralógica e geoquímica.
(2022) Milagres, Alcione Rodrigues; Oliveira, Fábio Soares de; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Oliveira, Fábio Soares de; Mucida, Danielle Piuzana; Alves, Grace Bungenstab; Leão, Lucas Pereira; Knauer, Luiz Guilherme
Formações superficiais com enriquecimento supergênico de ferro, alumínio, titânio e outros elementos residuais são comuns em regiões tropicais. A paisagem brasileira se insere neste contexto, sendo, por sua história evolutiva, caracterizada pela frequente presença de espessos mantos de alteração laterítica, que são bastante generalizados nas diversas regiões bioclimáticas, e dentre elas os altos relevos do sudeste. Minas Gerais é um estado brasileiro que se destaca pela ocorrência de mantos lateríticos, considerando que das seis principais áreas de ocorrência de couraças ferruginosas do país, três são encontrados neste estado, sendo dois destes na Serra do Espinhaço Meridional. Situada a leste do Cráton São Francisco e sobre o Cinturão Araçuaí, as superfícies de cimeira dessa Serra contêm couraças ferruginosas com propriedades muito particulares e cujo estudo pode enriquecer o estado da arte dos conhecimentos geológicos, pedológicos e geomorfológicos relativos a estes materiais. Pesquisadores já analisaram algumas características das couraças do Planalto de Diamantina e concluíram que são derivadas de filitos hematíticos, a partir de processos de enriquecimento relativo e absoluto. Entretanto, não existem estudos com a abordagem faciológica associada a análises macromorfológicas, micromorfológicas, mineralógicas e geoquímicas para uma efetiva interpretação da gênese e evolução das couraças na paisagem. A partir desta motivação, este trabalho buscou compreender a gênese, evolução e degradação de couraças ferruginosas situadas nas altitudes mais elevadas do Planalto de Diamantina, suas filiações litológicas e transformações pedogenéticas, determinando o contexto de evolução de cada fácies de alteração identificada e a relação entre elas. Para tal foram realizados trabalhos de campo envolvendo o reconhecimento geral da área e coleta de amostras, descrições macromorfológicas, análises mineralógicas (DRX), geoquímicas (FRX e ICP-OES e MS), análises micromorfológicas (Microscopia Óptica, MEV), microquímicas (EDS e WDS) e cartográficas. Os resultados evidenciam que as couraças ocorrem preferencialmente sobre a Formação Sopa-Brumadinho e sobre platôs elevados do Planalto Diamantina, onde foram encontrados dois tipos de perfis de couraças ferruginosas representativos para a região: (i) Perfil do Tipo 1 composto por uma couraça placoidal (isalterítica) originada in situ a partir da ferruginização e alteromorfização do bandamento de um hematita filito e que evolui para uma bauxita ferruginosa; (ii) Perfil do Tipo 2 representado por uma couraça maciça formada in situ pela laterização com enriquecimento relativo gradual de Fe a partir de um quartzo-fengita filito, que evolui para uma zona mosqueada, nodular e então a couraça maciça que ao ser degradada é transformada em um espesso Latossolo. Outra couraça encontrada nessa região é o ferricrete nodular, que consiste na cimentação de um paleopavimento pedregoso constituído por quartzos. Essa couraça, diferente das couraças maciça e placoidal, é formada pela acumulação absoluta de Fe. Todas essas couraças ferruginosas e materiais correlatos no Planalto de Diamantina reforçam a importância do clima, do relevo e principalmente do material de origem para suas distintas gêneses e evoluções.