DEGEO - Departamento de Geologia

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Autor: search.filters.author.Dias, Jordania Cristina dos Santos

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    A hydrogeological conceptual model for the groundwater dynamics in the ferricretes of Capão Xavier, Iron Quadrangle, Southeastern Brazil.
    (2021) Dias, Jordania Cristina dos Santos; Bacellar, Luis de Almeida Prado
    In the Iron Quadrangle (IQ), southeastern Brazil, ferricretes usually overlie the banded iron formations (BIFs) of the Cauˆe Formation, rocks that not only host the most important iron ore deposits of this region but are also its major groundwater source. Little is known about the water dynamics in ferricretes and therefore how they in- fluence the recharge of the subjacent aquifer (Cauˆe aquifer). The objective of this research was to identify fer- ricrete typologies and investigate their water dynamics in the Cap ̃ao Xavier region, northwest of IQ. Field work consisted of macroscopic description of ferricretes, infiltration tests and multitemporal electrical resistivity surveys. Two ferricrete typologies were distinguished: structured ferricretes, which are older and occur on top of plateaus, and detrital ferricretes of colluvial-alluvial origin, which were deposited downslope and in topographic lows. The structured ferricretes preserve the medium- to high-angle foliation inherited from the underlying BIFs, whereas the detrital ferricretes constitute thick packs subparallel to the topographic surface and are intercalated with argillaceous layers in areas of karstic depressions. The structured ferricretes are more porous (20.8% to 24.4%) than the detrital ferricretes (14.4% to 17.6%), hence they have higher mean basic infiltration rates (8.3x10-6 m/s) than detrital ferricretes (2.8x10-6 m/s). Despite these low mean basic infiltration rates, infiltration advances thanks to the karstic-fissural porosity (fractures and joints widened by karstification), and superficial cavities that are connected to caves in the interface between the ferricrete and the subjacent, less resistant, transition horizon. Karstification is controlled by the subvertical foliation in the structured ferricretes and sub- parallel layering in the detrital ferricretes. Some factors that favor infiltration and deep percolation of water are superficial rugosity in structured ferricretes, and karstic depressions in both typologies. The recharge of the Cauˆe aquifer is diachronic, firstly taking place via the karstic-fissural system and later via the ferricrete matrix.
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    Avaliação da dinâmica de infiltração e caracterização das cangas de Capão Xavier, Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais.
    (2021) Dias, Jordania Cristina dos Santos; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Oliveira, Fábio Soares de; Fernandes, Rinaldo Afrânio
    As cangas são crostas ferro-aluminosas ou ferruginosas que possuem um horizonte de transição sob sua superfície resistente e que se dividem em diferentes tipologias em função de sua gênese, estrutura e teor de ferro. Esse horizonte é mais friável e favorece a carstificação. As cangas de Capão Xavier, Quadrilátero Ferrífero (QFe), estão ainda indiscriminadas nos mapas e capeiam as formações ferríferas bandadas (BIF) da Formação Cauê, rochas das quais derivam e que constituem o aquífero Cauê, o mais importante do QFe. A recarga desse aquífero é influenciada pela ainda pouco conhecida dinâmica hídrica das cangas. Diante disso, esta pesquisa visou identificar e caracterizar as tipologias de canga na área de estudos e investigar sua dinâmica de infiltração por meio de ensaios com infiltrômetro de Cornell e levantamentos multitemporais de eletrorresistividade. Identificaram-se 2 tipologias de canga, detrítica e estruturada. Elas são mineralogicamente similares (hematita, goethita ± quartzo ± magnetita ± gibbsita ± moscovita) e possuem feições cársticas: cavidades, juntas alargadas e depressões, com ou sem vegetação. As cangas estruturadas possuem foliação herdada das BIF e porosidade entre 20,8% e 24,4%; autóctones, ocupam preferencialmente o platô local e são seccionadas por juntas de alívio de tensão próximo às quebras de relevo. As cangas detríticas são alóctones, recobrem majoritariamente as vertentes, apresentam localmente planos de acamamento subparalelos à declividade do terreno e podem conter camadas argilosas oclusas de até 22 m de espessura. São menos porosas (14,4% a 17,6%) e possuem estrutura brechoide sustentada por clastos subarredondados a angulosos de hematita, BIF e cangas. A alteração in situ de cangas estruturadas pode gerar uma estrutura pseudodetrítica superficial. Os ensaios de infiltração resultaram em taxa de infiltração básica (TIB) média de 2,8x10-6 m/s para as cangas detríticas e infiltração acumulada igual a 0,0138 m (13% da precipitação simulada); para as cangas estruturadas, esses valores foram, respectivamente, 8,3x10-6 m/s e 0,0234 m (31% da precipitação acumulada). A curva de escoamento superficial acumulado mostra suaves acréscimos e decréscimos na tipologia estruturada, provavelmente devido a caminhos preferenciais de fluxo. As seções de eletrorresistividade atestaram a infiltração rápida por cavidades e juntas e revelaram um sistema cárstico subparalelo à declividade das vertentes em canga detrítica e majoritariamente subvertical em canga estruturada, provavelmente condicionado por sua foliação e juntas. Verificou-se que a água infiltra nas cangas pela matriz, cavidades, descontinuidades e acumulações em depressões. A percolação interna é lenta na matriz e rápida por cavidades, juntas e condutos, apontando para uma recarga diacrônica do aquífero Cauê. A recarga na área de estudos é favorecida pelas baixas declividades, pela vegetação rupestre, que implica menor interceptação da chuva, e pela evapotranspiração reduzida (ETR) devido à baixa densidade de raízes e ao caráter maciço superficial da canga, que dificulta a evaporação da água que infiltrou pelas estruturas cársticas.
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    Contrasting oxygen fugacity of I- and S-type granites from the Araçuaí orogen, SE Brazil : an approach based on opaque mineral assemblages.
    (2019) Dias, Jordania Cristina dos Santos; Gonçalves, Leonardo Eustáquio da Silva; Gonçalves, Cristiane Paula de Castro
    This study presents mineralogical characterization of opaque assemblages from I- and S-type granites from the Araçuaí orogen, southeastern Brazil that belong respectively, to the pre- and syn-collisional stages of the orogeny. Although these granites are geochemically well-characterized, with a robust geochemical, isotopic and geochronological database, their opaque minerals have not yet been investigated, and they provide important information about the oxygen fugacity and temperature conditions of their magmas. I-type granites (G1 Supersuite) consist of biotite hornblende granites and their opaque assemblage is ilmenite + pyrite + pyrrhotite ± magnetite ± Fe-Ti oxides ± chalcopyrite. S-type rocks (G2 Supersuite) are biotite muscovite sillimanite granites with ilmenite + graphite + pyrrhotite + pyrite as opaques. Our results combined with literature data show that ranges for oxygen fugacity (fO2) are: I-type granitoids containing magnetite and free of pyrite and phyrrhotite likely crystallized under fO2 between 10−15 bars and 10–8.5 bars, whereas magnetite free rocks containing pyrite and pyrrhotite should have crystallized with fO2 higher than 10−18 bars and lower than 10−15 bars. Regarding S-type granites, they must have crystallized under fO2 lower than 10−18 bars.