Estudo geoquímico e isotópico de amostras de itabiritos dos sinclinais Gandarela e Ouro Fino, Quadrilátero Ferrífero.
| dc.contributor.advisor | Nalini Júnior, Hermínio Arias | pt_BR |
| dc.contributor.author | Sampaio, Geraldo Magela Santos | |
| dc.contributor.referee | Nalini Júnior, Hermínio Arias | pt_BR |
| dc.contributor.referee | Lana, Cristiano de Carvalho | pt_BR |
| dc.contributor.referee | Melo, Gustavo Henrique Coelho de | pt_BR |
| dc.contributor.referee | Rios, Francisco Javier | pt_BR |
| dc.contributor.referee | Silva, Rosaline Cristina Figueiredo e | pt_BR |
| dc.date.accessioned | 2020-07-27T15:01:42Z | |
| dc.date.available | 2020-07-27T15:01:42Z | |
| dc.date.issued | 2019 | |
| dc.description | Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. | pt_BR |
| dc.description.abstract | Formações ferríferas são rochas sedimentares que foram depositadas essencialmente no Pré-cambriano, ricas em ferro que contém informações sobre a composição da água do mar antiga, da evolução da vida e dos processos ocorridos no sistema da Terra primitiva. A formação ferrífera de margem continental (tipo Lago Superior) da Formação Cauê, Quadrilátero Ferrífero, Brasil, compreende um metassedimento químico rico em ferro que foi alterado durante a circulação hidrotermal de fluidos basais, metamorfismo de fácies xisto verde a anfibolito, e enriquecimento supergênico do ferro. O objetivo deste trabalho é desenvolver e implementar métodos para a determinação de elementos-traço, especialmente os elementos terras raras (ETR) em amostras de itabiritos, e interpretar o comportamento do fracionamento do ferro (δ 56Fe) e dos ETR na Formação Ferrífera Cauê em um contexto diagenético, hidrotermal e metamórfico. O método implementado para análise de traços por ICP-MS após dissolução ácida e a metodologia desenvolvida para determinação de ETR por LA-ICP-MS se mostraram adequados ao uso pretendido. Análises litogeoquímicas baseadas na paragênese de amostras de dois testemunhos de sondagem com diferentes graus de alteração destacam a importância dos processos hidrotermais, metamórficos e supergênicos nas composições de REE e δ56Fe da formação de ferrífera. O primeiro furo de sondagem é proveniente do Sinclinal Ouro Fino (SOF) e apresenta litofácies menos alteradas na base, seguidas de outras que sofreram alteração hidrotermal e supergênica. O segundo furo é proveniente do Sinclinal Gandarela (SG) e possui itabiritos intensamente alterados por fluidos hidrotermais, enriquecimento supergênico e intemperismo. O efeito do enriquecimento do ferro e do intemperismo é melhor capturado ao longo do perfil de profundidade de cada furo pela relação inversa entre SiO2 e Fe2O3. Os valores de SiO2 são mais baixos e os valores de Fe2O3 mais altos perto da superfície. A presença de goethita a 500 m registra a profundidade máxima desses processos no subsolo. As anomalias ETR e Y das litofácies mais profundas e menos alteradas em ambos os núcleos são típicas de deposição em uma coluna de água redox estratificada. As litofácies intemperisadas apresentam diversas alterações nos padrões de ETR, anomalias de Ce e ausência de anomalias de Y, causadas principalmente pela percolação de fluidos. A mudança na composição isotópica do ferro com profundidade é mais complexa. Os valores mais negativos do SOF podem refletir a redução dissimilatória microbiana do Fe, e os valores positivos do SG podem estar relacionados à oxidação parcial do Fe2+ entre a fonte hidrotermal de ferro e os (hidr)óxidos de ferro. No entanto, quando interpretados em conjunto com dados mineralógicos e de ETR, esses dados provavelmente registram os vários processos de alteração que afetaram a Formação Ferrífera Cauê. Tais achados ressaltam a importância do acoplamento da análise sedimentológica com química elementar e isotópica para entender a deposição da formação ferrífera e processos de formação de minério de ferro. | pt_BR |
| dc.description.abstracten | Iron formation is a Precambrian, Fe-rich, biochemical sedimentary rock that contains information about the composition of ancient seawater, the evolution of life, and the feedback processes that regulated the early Earth system. The continental margin (Superior-type) iron formation of the Cauê Formation, Iron Quadrangle, Brazil, comprises a laminated, magnetite-rich chemical meta-mudstone that was altered during hydrothermal circulation of basinal fluids, greenschist to amphibolite facies metamorphism, and subsequent supergene enrichment of Fe. The purpose of this work is to develop and implement methods for determination of trace elements, especially rare earth elements (REE), in itabirite samples, and to interpret the rare-earth elements plus yttrium (REE+Y) and δ 56Fe composition of continental margin iron formation from the Cauê Formation, in diagenetic, hydrothermal, and metamorphic context. The proposed method for trace elements analysis by ICP-MS after acid dissolution and the developed methodology for determination of REE by LA-ICP-MS show to be suitable for the intended use. Paragenesis-based lithogeochemical analyses of two drill cores with contrasting alteration styles highlight the importance of hydrothermal, metamorphic, and supergene processes on REE+Y and δ56Fe compositions of iron formation. The first core is from the Ouro Fino Syncline (OFS) and presents less altered lithofacies at the base, followed by others that have undergone hydrothermal and supergenic alteration. The second core comes from the Gandarela Syncline (SG) and has itabirites intensely altered by hydrothermal fluids, supergenic enrichment and weathering. The effect of supergene enrichment and weathering is best captured along the depth profile of each core by the inverse relationship between SiO2 and Fe2O3; SiO2 values are lowest and Fe2O3 values highest near the surface. The presence of goethite to 500 m records the maximum depth of these processes in the subsurface. The REE+Y, and Y anomalies from the deepest and least altered lithofacies in both cores are typical of deposition in a redox-stratified water column. The weathered lithofacies show several changes in the REE+Y patterns, Ce anomalies and absence of Y anomalies, caused mainly by fluid percolation. The change in Fe isotopic composition with depth is more complex. The most negative values from the OFS could reflect synsedimentary microbial dissimilatory Fe reduction, and the positive values from the GS may be related to partial Fe2+ oxidation between the hydrothermal Fe source and Fe-(oxyhydr)oxides. However, when interpreted together with mineralogical and REE+Y data, these data likely record the various alteration processes that affected the Cauê Iron Formation. Such findings highlight the importance of coupling sedimentologic analysis with elemental and isotopic chemistry to understand iron formation deposition and Fe ore-forming processes. | pt_BR |
| dc.identifier.citation | SAMPAIO, Geraldo Magela Santos. Estudo geoquímico e isotópico de amostras de itabiritos dos sinclinais Gandarela e Ouro Fino, Quadrilátero Ferrífero. 2019. 110 f. Tese (Doutorado em Evolução Crustal e Recursos Naturais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/12517 | |
| dc.language.iso | pt_BR | pt_BR |
| dc.rights | aberto | pt_BR |
| dc.rights.license | Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 26/07/2019 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação. | pt_BR |
| dc.subject | Geologia isotópica | pt_BR |
| dc.subject | Geoquímica | pt_BR |
| dc.subject | Itabirito - rocha | pt_BR |
| dc.title | Estudo geoquímico e isotópico de amostras de itabiritos dos sinclinais Gandarela e Ouro Fino, Quadrilátero Ferrífero. | pt_BR |
| dc.type | Tese | pt_BR |