Arsenio em ambiente superficial : processos geoquimicos naturais e antropogenicos em uma area de mineração aurifera

Orientador : Bernardino Ribeiro de FigueiredoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de GeocienciasDoutoradoMetalogeneseDoutor em Geociência

Arsênio na água subterrânea em Ouro Preto e Mariana, Quadrilátero Ferrífero (MG)

In the Iron Quadrangle region the public supply of water is done mainly by the impound of water of watersheds. However, in some places, the population use spring water or ground water from closed mines for human consumption. The main natural sources of As in the Iron Quadrangle are related to the rocks that contain lode gold deposits. The antropic sources of As are contaminated refuse piles, soil, and sediment. It was found total As concentration varying from 2 to 2,980 µg/L and As3+ from 1 to 86 µg/L in water samples collected in underground gold mines, artesian wells, and springs in Ouro Preto and Mariana counties. Based on geological and hydrogeochemical studies of the occurrence of As in rocks and groundwater, it was found that the highest As concentrations occurred in aquifers hosted in carbonate sulphide rich rocks. The As monitoring in underground water should be done periodically, independent of its absence in a first instance, in wells and other groundwater caption sources that are used nowadays for public or private suppliers.No Quadrilátero Ferrífero (QF), o abastecimento público de água é feito principalmente com a aptação de águas das bacias hidrográficas. Entretanto, em alguns locais, há a utilização de água subterrânea, proveniente de nascentes ou mesmo de minas abandonadas, para o abastecimento humano. As principais fontes naturais de As no QF estão relacionadas às rochas que hospedam depósitos auríferos sulfetados. As fontes antrópicas de As são as pilhas de rejeito, solos e sedimentos contaminados. Em águas coletadas em algumas minas auríferas subterrâneas e nascentes das regiões de Ouro Preto e Mariana, foram encontradas concentrações de As total variando de 2 a 2980µg/L e de As3+ de 1 até 86 µg/L. Com base nos estudos geológicos e hidrogeoquímicos da ocorrência de As, nas rochas e nas águas subterrâneas, observou-se que as maiores concentrações de As são encontradas nos aqüíferos hospedados em rochas que possuem sulfetos e carbonatos, embora as concentrações dos aqüíferos que possuem somente sulfetos também foram elevadas. O monitoramento de As na água subterrânea deve ser periódico, independentemente de sua ausência num primeiro momento, nos poços e em outras fontes de captações de águas subterrâneas atualmente em utilização no abastecimento público ou privado5714551In the Iron Quadrangle region the public supply of water is done mainly by the impound of water of watersheds. However, in some places, the population use spring water or ground water from closed mines for human consumption. The main natural sources of As in the Iron Quadrangle are related to the rocks that contain lode gold deposits. The antropic sources of As are contaminated refuse piles, soil, and sediment. It was found total As concentration varying from 2 to 2,980 µg/L and As3+ from 1 to 86 µg/L in water samples collected in underground gold mines, artesian wells, and springs in Ouro Preto and Mariana counties. Based on geological and hydrogeochemical studies of the occurrence of As in rocks and groundwater, it was found that the highest As concentrations occurred in aquifers hosted in carbonate sulphide rich rocks. The As monitoring in underground water should be done periodically, independent of its absence in a first instance, in wells and other groundwater caption sources that are used nowadays for public or private supplier

Estudo da especiação de arsênio inorgânico e determinação de arsênio total no monitoramento ambiental da qualidade de águas subterrâneas

This work reports an alternative, fast and robust method, for the determination of total As, As(III) and As(V) by HG-AAS without the use of prereductants. The method is based on the different rates of arsine formation of the inorganic As species and the effect of As(III) in the signal obtained for total As. Groundwater and mineral spiked waters were used to sample preservation evaluation. The method was validated by the determination of As in SRM 1640 and used in the determination of total As and its inorganic species in groundwater samples collected from mines in the Iron Quadrangle - MG

Determination of total as and inorganic arsenic species for the environmental quality monitoring of groundwaters

This work reports an alternative, fast and robust method, for the determination of total As, As(III) and As(V) by HG-AAS without the use of prereductants. The method is based on the different rates of arsine formation of the inorganic As species and the effect of As(III) in the signal obtained for total As. Groundwater and mineral spiked waters were used to sample preservation evaluation. The method was validated by the determination of As in SRM 1640 and used in the determination of total As and its inorganic species in groundwater samples collected from mines in the Iron Quadrangle - MG.324970975This work reports an alternative, fast and robust method, for the determination of total As, As(III) and As(V) by HG-AAS without the use of prereductants. The method is based on the different rates of arsine formation of the inorganic As species and the effect of As(III) in the signal obtained for total As. Groundwater and mineral spiked waters were used to sample preservation evaluation. The method was validated by the determination of As in SRM 1640 and used in the determination of total As and its inorganic species in groundwater samples collected from mines in the Iron Quadrangle - M

P desorption of sediments derived from oxisol treated with sewage sludge

FAPESP - FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULOCNPQ - CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICOA erosão de solos promove o transporte de sedimentos ricos em matéria orgânica e nutrientes, dentre eles o P, para corpos d’água. A liberação do P destes sedimentos pode proporcionar a eutrofização dos ambientes aquáticos, diminuindo a qualidade da água.362251257FAPESP - FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULOCNPQ - CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICOFAPESP - FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULOCNPQ - CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO06/61118-5,155248/2006-

DESSORÇÃO DE P DE SEDIMENTOS PROVENIENTES DE LATOSSOLO TRATADO COM LODO DE ESGOTO

A erosão de solos tratados com lodo de esgoto promove o transporte de sedimentos ricos em matéria orgânica e nutrientes, dentre eles o P, para corpos dágua. A liberação do P destes sedimentos pode proporcionar a eutrofização dos ambientes aquáticos, diminuindo a qualidade da água. Neste trabalho foi realizada a incubação de sedimentos de Latossolo tratado com lodo de esgoto em meio aquático isolado da atmosfera. A incubação dos sedimentos proporcionou a criação de um ambiente com potencial redox em torno de +/- 100 mV e foi observada a liberação de até 2 mg.L-1 de PTotal na solução de incubação, o que implica numa possível eutrofização dos corpos aquáticos que receberem sedimentos deste tipo em grande quantidade

CARACTERIZAÇÃO HIDROGEOQUÍMICA DOS AQUÍFEROS DA REGIÃO DA APA CARSTE DE LAGOA SANTA, MG: Hydrogeochemical characterization of aquifers in the region of EPA Lagoa Santa Karst, MG

This hydrogeochemical study involves the Environmental Protection Area of Lagoa Santa Karst, 504km2, north of Belo Horizonte. The aquifer lithologies concerned were the pelito-carbonate sequence of Sete Lagoas Formation, metapelites of Serra de Santa Helena Formation and granite-gneisses of Belo Horizonte Complex. The first one divides into Pedro Leopoldo Member, lower, composed by impure limestones, with pelitic intercalations, and Lagoa Santa Member, upper, containing pure limestones. The waters are calcium bicarbonated, secondarily mixed to sodium bicarbonated, when associated to basement and coverings. The concentrations of Ca2+ and Si4+ were fundamental for distinction between carbonate and noncarbonate aquifer units, also allowing the identification of mixed waters, elucidation of the recharge mean and horizontal and vertical compartmentalization of aquifer system. The lithological heterogeneity conferred on the lower Member led to its subdivision into four water types, while the waters of the Lagoa Santa Member are homogeneous, reflecting its lithological homogeneity. The high productivity of the deep wells is due to the dissolution of purest rock portions and to this location near faults and of lithological contact between the members, whereas in springs the intensity of karstification processes in purer limestones of Lagoa Santa Member controls the flow rate.Estudo hidrogeoquímico foi realizado envolvendo a região da Área de Proteção Ambiental Carste de Lagoa Santa, 504km2, a norte do município de Belo Horizonte. As litologias aquíferas envolvidas foram a sequência pelito-carbonática da Formação Sete Lagoas, metapelitos da Formação Serra de Santa Helena e granito-gnaisses do Complexo Belo Horizonte. A primeira divide-se em Membro Pedro Leopoldo, inferior, encerrando calcários impuros, com intercalações pelíticas, e Membro Lagoa Santa, superior, contendo calcários puros. As águas são bicarbonatadas cálcicas, secundariamente bicarbonatadas mistas a sódicas, quando associadas ao embasamento e coberturas. As concentrações de Ca2+ e Si4+ foram fundamentais para a distinção entre as unidades aquíferas carbonáticas e não carbonáticas, permitindo também identificar águas mistas, elucidar sobre o meio de recarga e compartimentar horizontal e verticalmente o sistema aquífero. A heterogeneidade litológica conferida ao membro inferior levou a sua subdivisão em 4 tipos hídricos, enquanto as águas do Mb. Lagoa Santa são homogêneas, refletindo a sua homogeneidade litológica. A alta produtividade dos poços profundos deve-se à dissolução de porções rochosas mais puras e à localização próxima a falhamentos e de contato litológico entre os membros, enquanto nas nascentes é controlada pela intensidade dos processos de carstificação dos calcários mais puros do Membro Lagoa Santa

Comparação entre Métodos de Mapeamento Topográfico de Cavernas Ferríferas: Estudo de Caso na Amazônia Brasileira

O cálculo dos parâmetros espeleométricos (projeção horizontal, desnível, área e volume) em meio ao mapeamento topográfico de cavernas é um requisito amparado por lei para a definição do grau da relevância de cavidades no Brasil. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é a comparação do método expedito convencional (utilizando bússola, clinômetro, trena e GNSS) com a tecnologia de varredura a laser no que tange ao levantamento topográfico em uma população amostral de cavernas situadas na Província Espeleológica da Serra dos Carajás, Pará, Brasil. Assim, foi realizada inicialmente a análise estatística descritiva dos dados espeleométricos obtidos matematicamente pelo método de levantamento topográfico convencional de 1758 cavidades para definição do parâmetro espeleométrico mais relevante do ponto de vista de enquadramento de cavernas como de máxima relevância. A partir disso, foi calculado o parâmetro espeleométrico volume levantado via varredura a laser e comparado com o resultado obtido utilizando o método convencional. A varredura a laser trouxe maior rapidez e redução da exposição ao risco em campo na coleta de dados. Além disso, o levantamento topográfico com a varredura a laser é mais preciso e em 80% dos resultados apresentou o valor da variável volume inferior ao obtido por meio do levantamento convencional

O magmatismo acido e sua relação com a mineralização aurifera de Bico de Pedra, Greenstone Belt Rio das Velhas, Quadrilatero Ferrifero, Minas Gerais, Brasil

Orientadores: Bernardino Ribeiro Figueiredo, Issamu EndoDissertação (metrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de GeociênciasResumo: O depósito aurífero de Bico de Pedra situa-se na porção sul do Quadrilátero Ferrífero, no Sinclinal Dom Bosco, próximo à cidade de Ouro Preto. O depósito está localizado próximo do contato, marcado por uma zona de cisalhamento reverso, onde os metassedimentos do Grupo Itacolomi cavalgam sobre as rochas do Grupo Nova Lima (GNL). A mineralização de Cu-Pb-Zn-Au possui indícios de estar geneticamente associada ao magmatismo ácido, ocorrido provavelmente num ambiente tectônico colisional, no Evento Transamazônico. Este magma, representado pelo Aplito Bico de Pedra, possui composição trondhjemitica e foi intrudido sin-tectônicamante em zonas de cisalhamento normais, desenvolvidas quando da formação da Bacía Itacolomi. Ainda no Evento Transamazônico, o prosseguimento da deformação, de natureza dúctil, após a intrusão do aplito nas rochas metaígneas do GNL, levou à formação de zonas de cisalhamento por onde houve a percolação de fluidos hidrotermais. Os fluidos hidrotermais promoveram reações de substituições mineralógicas que proporcionaram o espaço necessário para a deposição da mineralização. O hidrotermalismo modificou a composição química das rochas afetadas através da adição de elementos químicos, indicando uma elevada razão fluido:rocha. Os fluidos hidrotermais, de suposta origem magmática em virtude dos elevados teores de Se presentes na pirita, promoveram a alteração das rochas e a sua mineralização. A fonte dos metais (Au, Ag, Cu, Bi, Pb, Zn, As, Se) também estaria relacionada à cristalização dos trondhjemitos em zonas mais profundas, e a sua concentração nos fluidos estaria relacionada com a devolatização do magma. A natureza polimetálica da mineralização indica que complexos com cloro foram os principais agentes transportadores dos metais, o que implica em fluidos salinos e ácidos, cuja temperatura esteve entre 325-450°C. O Au está associado principalmente ao Zn e ao Pb. A mineralização foi hospedada principalmente no Aplito Bico de Pedra em bandas concordantes com a foliação milonítica e, subordinadamente, se encontram pequenos corpos de minério na metamáfica do GNL, quando estas estão em contato com o aplito. A precipitação do minério deve-se tanto ao processo de alteração hidrotermal do aplito, onde a substituição da albita pela sericita criou espaço físico e condições químicas para a deposição da mineralização, como pela queda de temperatura. O hidrotermalismo e a mineralização apresentam duas fases marcantes. Na Fase Inicial, ocorrida sob temperaturas mais baixas, houve a potassificação das rochas, via crescimento da sericita, a carbonatação e a sulfetação, através da cristalização da pirita, e possivelmente de outros sulfetos. Na Fase Tardia, quando o sistema hidrotermal atingiu o pico da temperatura, houve a recristalização da pirita depositada na fase anterior, e a remobilização/cristalização de sulfetos como pirrotita, calcopirita, bismuto, galena, e tardiamente houve o crescimento da esfalerita. Ainda nesta Fase Tardia a potassificação passou a ser representada pela biotita. A temperatura manteve-se elevada mesmo após a quiescência da deformação, como pode ser observado através da blastese de biotita e anquerita sobre a foliação das rochas. A natureza poli metálica, e a possível influência do magmatismo ácido em sua gênese, tomam o depósito de Bico de Pedra único no contexto do FerríferoAbstract: The Bico de Pedra gold deposit is located in the southern part of the Quadrilátero Ferrífero. The deposit is located near the contact between Grupo Itacolomi's metassediments (GI) and metaigneous rocks of the Grupo Nova Lima (GNL). This contact is marked by a reverse shear zone where the GI overthrusts the GNL. The Cu-Pb-Zn-Au mineralization possesses indications that is genetically associated to acid magmatism, which probably occurred in a tectonic collisional setting, in the Transamazonic Event. This magma, of trondhjemitic composition, is represented by the Bico de Pedra Aplite (BPA). This magmatic rock was sintectonically emplaced, probably in normal shear zones which were developed during the Itacolomi Basin formation. In the Transamazonic Event, the development of the deformation with ductile nature, after the intrusion of the BPA in the rocks of GNL, led to the formation of shear zones through which there occurred the percolation of hydrothermal fluids. The hydrothermal fluids promoted reactions of mineralogical substitutions that provided the necessary space for the deposition of the mineralization. The hidrothermalism modified the chemical composition of the rocks through the addition of chemical elements, indicating a high fluid/rock ratio. The hydrothermal fluids of supposed magmatic origin, by virtue of the high contents of Se present in pyrite, promoted the alteration and mineralization of the rocks. The source of the metais (Au, Ag, Cu, Bi, Pb, Zn, Se) would be also related to the crystallization of the trondhjemits in deeper zones, and their concentration ín the fluids would be related with the magma devolatization. The polimetallic nature of the mineralization indicates that chlorine complexes were the main transporter agents of the metais, what implies in saline and acid fluids, of which the temperature was among 325-450°C. Au is associated mainly with Zn and Pb. The mineralization was hosted mainly in BPA in bands with the same orientation of the milonitic foliation. Rarely, small ore bodies are found in rocks of GNL, when these rocks are in contact with the BPA. The precipitation of the sulfides is due to the hydrothermal alteration of the BPA, where the substitution of the albite by sericite created physical space and chemical conditions for the deposition of the sulfides, as well as to the temperature fali. The hydrothermal activity presents, at least, two phases. In the Initial Phase, occurred under lower temperatures, there was the potassification (through growth of the sericite), the carbonatization and the sulphidation (by crystallization of the pyrite and possibly another sulfides) of the rocks. In the Late Phase, when the hydrothermal system reached the pick of the temperature, there was the recrystallization of pyrite deposited in the previous phase, and the remobilizationlcrystallization of pyrrhotite, chalcopyrite, bismuth, galena, and later the sphlerite. In this Late Phase the potassificatíon was represented by the growth of biotita. The temperature remained high even after the quiescence of the deformation, as it can be observed through the growth of biotita and ankerite over the foliation of the rocks. The polimetallic mineralization, and the possible influence of the acid magmatism in its genesis, make the Bico de Pedra gold deposit unique in the Quadrilátero Ferrífero contextDissertação (metrado) - UniverMetalogeneseMestre em Geociência