PPGECRN - Doutorado (Teses)

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Assunto: search.filters.subject.Quadrilátero Ferrífero - MG

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    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.
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    Mapeamento geoquímico de sedimentos fluviais : diferentes métodos e suas aplicações ambientais.
    (2019) Leão, Lucas Pereira; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Leite, Mariangela Garcia Praça; Costa, Raphael de Vicq Ferreira da; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Santiago, Aníbal da Fonseca; Ribeiro, Elizene Veloso; Roeser, Hubert Mathias Peter; Souza, Caroline Delpupo
    O mapeamento geoquímico de sedimentos fluviais é um dos métodos de investigação mais utilizados para prospecção mineral e geoquímica ambiental. A utilização dos sedimentos fluviais, se justifica por esses serem considerados uma amostra representativa de rochas e solos presentes na bacia de drenagem, a montante de seu local de amostragem. A escolha do local de amostragem, é um dos critérios mais importantes para obtenção de resultados satisfatórios, uma vez, que bacias de diferentes ordens, apresentam características distintas dos sedimentos, como tamanho dos grãos, mineralogia e graus de intemperismo. Neste trabalho, foram avaliadas distintas campanhas de mapeamento geoquímico para a região do Quadrilátero Ferrífero, a fim de se verificar as principais diferenças entre os resultados obtidos. Foram utilizadas metodologias de estatística uni e multivariadas, ferramentas de SIG para elaboração de mapas geoquímicos além processamento de imagens digitais. As concentrações dos metais pesados apresentaram diferentes comportamentos em relação às distintas granulometrias, e bacias amostrais sendo observado para a fração < 63um coletadas nas bacias de 3º ordem, maiores concentrações de Cd, Fe, Zn e Mn, já o As foi encontrado em maiores concentrações associados a sedimentos <0,175 mm em bacias de 1º e 2º ordem. Além disso, o mapeamento geoquímico conduzido com frações granulométricas mais finas, apresentaram maior distribuição espacial de elementos potencialmente tóxicos, com valores muito acima do background geoquímico da região. Neste sentido, as amostras mais finas foram utilizadas para avaliação do grau de poluição dos sedimentos fluviais a partir dos índices fator de contaminação (CF), fator de enriquecimento (EF), índice de geo-acumulação (Igeo), índice de carga de poluição (PLI), índice de potencial risco ecológico (RI), grau de contaminação modificado (mCd), índice de poluição (PI) e índice de poluição modificado (MPI). Os diversos índices permitiram a verificação de uma intensa contaminação de As, Cd e Cr em grande parte da região, o que não havia sido quantificado até então, e a delimitação de duas áreas bem definidas que apresentaram contaminação para todos os parâmetros analisados, que somadas ocupam aproximadamente 20% de toda área do Quadrilátero Ferrífero. Ressalta-se ainda a importância da utilização de diferentes índices de qualidade de sedimentos, uma vez observado que os índices Igeo e mCd tendem a subestimar a contaminação dos sedimentos. Elevadas concentrações de Mn foram observadas em bacias com registros de atividades minerárias de Fe e/ou Mn, sendo classificadas pelo CF e EF como contaminação extremamente alta. Uma análise criteriosa dos sedimentos fluviais da bacia do rio Conceição, indicaram amostras com concentrações muito acima dos valores do background geoquímico da região, sendo classificadas como potencialmente contaminadas com Cd, Cr, Cu, Mn e Ni. Verificou-se ainda, pela primeira vez, o padrão de distribuição dos Elementos Terras Rara em amostras de sedimentos com concentrações elevadas de metais pesados, sendo observado forte correlação entre o As e anomalias positivas de Eu/Eu* e Ce/Ce*.
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    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.
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    Elementos químicos determinados em mel e pólen de abelha nativa brasileira como bioindicador de origem natural e de poluição ambiental no Quadrilátero Ferrífero - MG, Brasil.
    (2017) Oliveira, Fernanda Ataide de; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Itabaiana, Yasmine Antonini; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Costa, Adivane Terezinha; Santiago, Aníbal da Fonseca; Horn, Adolf Heinrich; Fostier, Anne Hélène
    Bioindicação é um método de avaliação de impacto ambiental. Atualmente existe um crescente interesse internacional desta prática utilizando abelhas e seus produtos. O mel e o pólen têm demonstrado grande capacidade de monitorar a qualidade ambiental e de rastrear suas origens geográficas através da análise de concentrações de elementos químicos. No estado de Minas Gerais a mineração é uma das principais atividades industriais e se destaca principalmente no centro-sul do Estado, na região conhecida como Quadrilátero Ferrífero. Os municípios do Quadrilátero Ferrífero são responsáveis por 72% do total da produção de minério de ferro brasileiro, e em função da sua história e dos seus recursos são considerados como a mais importante província mineral do Brasil, possuindo além da explotação do minério de ferro a de granito, pedra sabão, ouro, manganês entre outros. O principal objetivo do presente estudo foi avaliar a utilização do mel e pólen de abelha nativa jataí (Tetragonisca angustula) como bioindicador em áreas antropizadas na região do Quadrilátero Ferrífero - MG. Nesta pesquisa foram selecionados nove locais e foram realizadas três coletas por local, no período de dois anos. Foram determinados no mel e pólen de jataí 45 elementos químicos por ICP OES e ICP-MS. Para a avaliação dos méis e polens como bioindicadores foram analisadas as concentrações dos elementos químicos, e as técnicas usadas foram: Análise Exploratória de Dados, Normalização e Análise de Componentes Principais (PCA). Os elementos químicos mais abundantes nas amostras de mel e pólen das abelhas jataí nesta pesquisa foram o potássio, seguido do cálcio, fósforo, sódio, enxofre e magnésio. As concentrações dos elementos potencialmente tóxicos determinados nos méis de jataí foram abaixo dos limites máximos estabelecidos pelas legislações nacionais e internacionais para mel apícola. Entretanto, as concentrações máximas de As, Ni e Pb determinadas no pólen de jataí, foram acima dos valores máximos estabelecidos pelas legislações nacionais e do MERCOSUL para o mel apícola. As normalizações foram obtidas através das divisões das médias das concentrações dos elementos químicos, pelas concentrações dos respectivos elementos químicos do padrão NIST 1515. Os valores das normalizações separados por local foram apresentados na forma de curvas nos diagramas do mel e do pólen. Os resultados nesses diagramas apontaram para correlações positivas entre as amostras e os locais, principalmente quando analisado o grupo dos Elementos Terras Raras. Esses resultados indicaram uma possível assinatura química no mel e pólen. Nos diagramas das análises de PCA as amostras se separaram de acordo com as similaridades das concentrações dos elementos químicos, que foram relacionados às contribuições geogênicas e às contaminações antrôpicas dos locais. Dessa forma, neste trabalho, o mel e pólen de jataí foram considerados bioindicadores.
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    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.
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    Fatores ambientais condicionantes da diversidade florística em campos rupestres quartzíticos e ferruginosos no Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais.
    (Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Messias, Maria Cristina Teixeira Braga; Leite, Mariangela Garcia Praça
    Duas áreas com campos rupestres quartzíticos e ferruginosos no Quadrilátero Ferrífero de Minas Gerais foram estudadas com o objetivo de verificar se a geologia e geomorfologia influenciam a flora dessas comunidades. Os campos rupestres foram estratificados pelas geoformas em três habitats: 1. Áreas inclinadas nos topos das elevações, com campos limpos; 2.Patamares, com campos limpos e 3.Porções mais baixas ou côncavas dos perfis, com campos sujos. Amostraram-se 60 parcelas (10x10m), 10 em cada habitat, alocadas aleatoriamente. Foram realizadas análises químicas, mineralógicas e granulométricas dos solos, além da determinação do teor de umidade e da proporção de rochas aflorantes. Realizaram-se estudos florísticos, fitossociológicos e análise dos espectros biológicos da vegetação, usando as formas de vida de Raunkiaer. Estimou-se o valor de cobertura e calculou-se a frequência, dominância e valor de importância (VI) das espécies. Para cada habitat, calculou-se a diversidade pelo índice de Shannon-Wiener (H’) e equabilidade de Pielou (J’). A similaridade entre os habitats foi avaliada pelo índice de Jaccard e análise de agrupamentos das parcelas. Relações entre solo e vegetação foram averiguadas por análises de correspondência canônica (CCA) entre os dados de cobertura das espécies e variáveis dos solos. Apesar dos solos analisados serem, em geral, arenosos, ácidos, com baixa fertilidade e com alto teor de metais, houve diferenças significativas entre as propriedades físicas e químicas. Os solos sobre quartzito possuem maior proporção de terra fina (grânulos < 2mm) do que aqueles sobre itabirito. No entanto o teor de macro e micronutrientes foi maior nos solos derivados de itabirito, com exceção do teor de S, que foi maior nos quartzitos. Foram inventariadas 160 espécies nos campos ferruginosos e 165 espécies nos campos rupestres quartzíticos, totalizando 263 espécies, pertencentes a 64 famílias. Nos campos rupestres declivosos com afloramentos rochosos de itabirito e nos patamares com cangas Vellozia compacta foi a espécie de maior VI. Nos campos rupestres inclinados com afloramentos de quartzito Lagenocarpus rigidus foi a espécie com maior importância, seguida por algumas fanerófitas, incluindo V. compacta. Echinolaena inflexa foi a espécie de maior VI nos patamares sobre quartzito, seguida por algumas fanerófitas e várias hemicriptófitas. Os campos sujos sobre itabirito foram dominados por E. erythropappus e V. compacta enquanto que os campos sujos sobre quartzito, por Echinolaena inflexa, Eremanthus erythropappus e outras fanerófitas. Os campos sujos foram mais diversos que os campos limpos. Os campos rupestres sobre itabirito apresentaram menor diversidade (H’=2,92) e equabilidade (J’=0,58) do que os que se encontram sobre quartzitos (H’=3,36; J’=0,66). A análise de agrupamentos indicou dois grupos principais constituídos pelas diferentes litologias. Sequencialmente, os campos sobre quartzito foram subdivididos nos diferentes habitats pré-estabelecidos. Os campos limpos ferruginosos (declivosos e em patamares) mostraram-se similares, mas segregando dos campos sujos. Fanerófitas e hemicriptófitas são as formas de vida predominantes. Os habitats estudados apresentaram espectros florísticos similares, no entanto, eles mostraram espectros de frequência e de vegetação significativamente diferentes. A CCA indicou uma clara separação entre os campos rupestres sobre itabirito e quartzito devido principalmente aos teores disponíveis de Ca, Cu, Mg, Mn e S e as características granulométricas – medida de tendência central e grau de seleção, percentagem de silte, terra fina e proporção de afloramentos rochosos. Foi verificada uma alta correlação entre as características dos solos e a cobertura das espécies vegetais. Os resultados evidenciaram a geologia e geomorfologia como determinantes da distribuição de algumas das populações, afetando a composição florística dos campos rupestres.