Sensibility of tourmaline chemistry to granitic magma composition and oxygen fugacity

Extensive granitic magmatism is a dominant feature of the Central Iberian Zone (CIZ) of the Variscan Orogen. For the most part, these are S-type peraluminous granitic rocks exhibiting variable degrees of evolution and compositions ranging from granodiorites, through mon zogranites and granites to leucogranites, bearing either biotite and muscovite, or just muscovite in the more evolved facies. Tourmaline is a common and essential accessory mineral in many of these peraluminous granitic rocks. Several granite-hosted tourmaline sets from the Castelo Branco, Idanha-a-Nova and Penamacor Monsanto plutons were used to investigate how tourma line chemistry reflects granitic magma composition and oxygen fugacity. Additionally, previously published data on tourmalines and their host-granites from Rebordelo (CIZ, Portugal) and the Alamo Complex and several Araya-type granitic batholiths (CIZ, Spain) were used to test the trends obtained. Most tourmaline components and component ratios, however, seem substantially impervi ous to granitic magma composition and oxygen fugacity. Exceptions are the Mg/(Mg + Fe) ratio and Ti contents of tourmaline, which show evident variation with the degree of evolution and oxygen fugacity of host granitic rocks. From both mineralogical and petrological point of view, it seems of interest that these compositional features of tourmaline may be used as indicators of the degree of evolution and of specific characteristics of the granitic magmas that produced them(undefined

Environmental risk evaluation of potential toxic elements in stream sediments – Monfortinho area (Central Portugal)

Os elementos potencialmente tóxicos (EPT) em sedimentos de corrente constituem uma importante ferramenta na avaliação do risco ambiental na influência de depósitos minerais. A região de Monfortinho está localizada na bacia hidrográfica do rio Erges, que faz fronteira com Espanha. Desde a época romana, que se conhecem evidências da exploração de ouro sedimentar nesta região do país, a qual tem vindo a desaparecer ao longo do tempo. Na avaliação da distribuição espacial de EPT selecionados – As, B, Ba, Cd, Cu, Fe, Ni, Pb, V e Zn - foram analisadas 217 amostras de sedimentos de corrente. Os sedimentos de corrente mostram uma elevada variabilidade na concentração dos EPT, podendo concluir-se que os valores mais elevados se relacionam com as mineralizações de Au na região de Monfortinho, bem como, com as de Sn-W que ocorrem nas proximidades. A maioria dos EPT apresenta um fator de contaminação moderado, embora para o Ba, Cr e B este seja elevado a muito elevado; o que se reflete num grau de contaminação moderado a elevado para a área de estudo. Na influência dos vários EPT, a maioria da área mostra um índice de resposta à toxicidade baixo, embora em 5% das amostras este seja moderado.Potentially toxic elements (PTE) of stream sediments are an important tool in environmental risk assessment associated with mineralized deposits. εonfortinho is in the watershed of the Erges river, a transboundary river with Spain. Since Roman period, there is evidence of sedimentary gold exploitation in this region, which has ceased over time. To define a spatial distribution of selected PTE - As, B, Ba, Cd, Cu, Fe, Ni, Pb, V and Zn - β17 samples of stream sediments were analysed. Stream sediments show a high PTE contents variability, suggesting that the highest values are related to the Au mineralization in εonfortinho, as well as the Sn-→ mineralization’s around the study area. Almost stream sediments show a moderate PTE contamination factor, although for Ba, Cr and B has a very high contamination; which is reflected in a moderate to high degree of contamination in the area. All the PTE contribution indicate a low toxic response index for the area, although for 5% of stream sediments indicate a moderate associated toxicity.Os autores agradecem ao δNEG (atual representante dos Serviços Geológicos de Portugal) pela cedência dos dados. Este trabalho foi desenvolvido no âmbito do ICT – Universidade do εinho (Braga).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Hydrogeochemistry of an ancient groundwater system (Sete Fontes, Braga, Northern Portugal).

[Excerpt] Water supply systems and morphology of ancient cities suggest a strongly constrain between urban development and water sources. The availability and location of water resources are mainly associated to a possible transport to the populations. The ancient drinking water supply system from Sete Fontes (Braga, northern Portugal) was built in the middle-eighteen century, overlaying a much older system with probable Roman origin (Martins et al., 2011), and was used as the main supply system of the city until 1913 (Vieira et al., 2016).Although with some uncertainty, the Sete Fontes area is considered by some authors (e.g., Martins et al., 2011; Martins and Ribeiro, 2012) as part of the main source area of water for the Roman city of Bracara Augusta.[...]info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Vulnerability assessment and actual groundwater quality data: a case of study in Mozambique

The Nhartanda Valley is located in Southern Africa, center of Mozambique, in the southern part of the City of Tete. It occupies an area of 6.8 km2. City of Tete faces a set of serious structural issues of access to water such as a precarious public water supply system - large losses, pressure drawdown, and lack of investment in the network management, water rationing and a poor sewerage system. Historically, the public water supply in the area relies mainly on surface water reservoirs and groundwater. Nevertheless, repeated droughts have caused groundwater abstraction increase in the last few decades, and it was identified as a risk for the groundwater quality and quantity. Furthermore, the presence of potential contaminant activities along the valley and adjacent areas associated with Zambezi river pollution contribute to the degradation of water quality. The analysis of hydrology, hydrogeology and land uses of the study area has been carried out. Groundwater vulnerability was determined through the calculation of the GOD index and DRASTIC index for wells and boreholes of the Nhartanda Valley, respectively. The vulnerability to water pollution of Nhartanda Valley, through the application of the GOD methodology, varies from medium to high. The 9.1 % of the study area is considered of medium vulnerability, while 90.9 % is of high vulnerability. Of the latter, 80 % of the area has a moderately high vulnerability. The vulnerability of the aquifer, through the application of the DRASTIC methodology, varies from high to very high, corresponding to 40 % and 60 % of the area, respectively. The two methodologies have shown a similar vulnerability response of the aquifer, which is characterized by a high to very high vulnerability. On the other hand, the actual physicochemical and microbiological water quality of the aquifer has been evaluated from the results of water samples analyses from the wells and boreholes of the valley. A specific set of actions and measures are necessary and urgent for the protection of the Nhartanda Valley aquifer; which the main function is to provide drinking water to City of Tete population. The identification of the most vulnerable areas has generated basic information to water use planning and designing of measures for aquifer protection and remediation.This work is co-funded by the European Union through the European Regional Development Fund, based on COMPETE 2020 (Programa Operacional da Competitividade e Internacionalização), project ICT (UID/GEO/04683/2013) with reference POCI-01-0145-FEDER 007690 and national funds provided by Fundação para a Ciência e Tecnologia (Portugal

Caracterização hidrogeológica do sistema aquífero cársico de Montes Claros (Minas Gerais, Brasil)

O município de Montes Claros está localizado no norte do estado de Minas Gerais, região sudeste do Brasil, a cerca de 422 km da capital do estado, Belo Horizonte. A cidade de Montes Claros é a maior da zona norte de Minas Gerais, com uma população superior a 400.000 habitantes, constituindo um importante polo económico da região, e encontra-se situada na porção sul da região semi-árida brasileira. Os recursos hídricos subterrâneos têm se tornado cada vez mais estratégicos para o desenvolvimento social e económico de qualquer região. Em regiões com baixa disponibilidade hídrica superficial, como é o caso de Montes Claros, os conflitos têm se tornado cada vez mais frequentes e intensificados devido ao crescimento demográfico do município, bem como, à expansão agroindustrial em todo estado de Minas Gerais. Esse trabalho tem como objectivo geral a caracterização hidrogeológica da região de Montes Claros, implicações da exploração do sistema aquífero cársico e considerações sobre o uso sustentável da água subterrânea no município. As atividades encontram-se em etapa de planeamento, e englobam, a caracterização geológica e hidrogeológica da região, com o levantamento do inventário de recursos hídricos superficiais e subterrâneos, proposta de um modelo hidrogeológico concetual em sistema aquífero cársico, com simulação em contexto de cenários extremos. Com este trabalho será possível a avaliação da disponibilidade hídrica local e potencialidades de exploração deste sistema aquífero

Qualidade da água na influência de atividades mineiras e seus efeitos na comunidade indígena dos Xikrins do rio Cateté (Pará, Brasil)

A água é um dos recursos mais abundantes no planeta, sendo um bem precioso e fundamental para a sobrevivência humana. No entanto, este recurso natural está ameaçado pelo elevado aumento no consumo de água e degradação da sua qualidade, principalmente associada às pressões antropogénicas, tornando-se uma preocupação global e um desafio para o desenvolvimento sustentável. O Brasil é o país com maior volume de água doce no mundo, sendo destacado pela necessidade de proteção da qualidade da água para garantir as necessidades humanas e manter a qualidade do abastecimento de água. A bacia hidrográfica do Rio Itacaiúnas está na área de mineração mais proeminente do Brasil – Província Mineral de Carajás – com minas ativas de ferro, cobre, níquel e manganês. O Rio Cateté pertence à bacia hidrográfica do Rio Itacaiúnas e localiza-se no sudeste do Estado do Pará, com uma extensão de cerca de 168,3 km, atravessando a "Terra Indígena Xikrin do Rio Cateté". No entanto, o Rio Cateté possui elevada vulnerabilidade associada à drenagem de efluentes das atividades mineiras. A contaminação da água promoverá graves impactos diretos e indiretos na cultura, lazer e problemas de saúde da comunidade indígena. Foram colhidas 14 amostras de água no Rio Cateté, no entorno da aldeia indígena Xikrin, e analisadas as propriedades físico-químicas e elementos potencialmente tóxicos selecionados, entre janeiro e abril de 2018. A maioria das amostras de água tem valores de pH que variam de 6.0 a 8.0, são moderadamente oxigenadas (Oxigénio Dissolvido = 5,4 – 10,4 mg/L) e pouco mineralizadas (TDS=18 - 72 mg/L). A qualidade da água do rio Cateté apresenta um elevado grau de contaminação relativamente a elementos potencialmente tóxicos, como Fe (13,3 mg/L), Mn (1,78 mg/L), Ni (43 μg/L), Cu (130 μg/L), Cr (90 μg/L), Zn (500 μg/L), Al (39 μg/L) e Pb (5 μg/L). Consequentemente, algumas amostras de água estão contaminadas com Fe, Mn, Ni, Cr e Zn, e não devem ser utilizadas para consumo humano. A contaminação da água do rio Cateté está associada principalmente às atividades da mina desenvolvidas na área, no entanto, também se associa ao cenário geológico e às litologias locais. Os resultados obtidos na água superficial do rio após o empreendimento mineiro reforçam as evidências de riscos ambientais e de saúde humana associados às atividades das minas e a necessidade de aplicação de metodologias preventivas e de monitorização adequadas

Avaliação da qualidade da água do sistema aquífero no Vale de Nhartanda (cidade de Tete - Moçambique)

A água subterrânea encontra-se mais protegida do que a água superficial, face à excelente capacidade de filtração exercida pelo solo e pela zona não saturada dos sistemas aquíferos. Contudo, a deterioração da qualidade da água subterrânea pode ser comprometida de forma direta e/ou indireta, tanto por atividades humanas como por processos naturais, sendo bastante frequente a ação combinada. O vale de Nhartanda está localizado na África Austral, centro de Moçambique, na parte sul da cidade de Tete, ocupando uma área de 6,8 km2. A cidade de Tete enfrenta um conjunto de sérios problemas estruturais de acesso à água, como um sistema público precário de abastecimento de água - grandes perdas, redução de pressão e falta de investimento na gestão da rede, racionamento de água e um sistema de esgoto deficiente. Historicamente, o abastecimento público de água nesta região depende principalmente dos reservatórios de água superficial e subterrânea. No entanto, secas repetidas levaram ao aumento do número de captações de água subterrânea nas últimas décadas, com um incremento da vulnerabilidade do sistema aquífero, tanto em qualidade como em quantidade de água subterrânea. O presente estudo tem por objetivo a avaliação da qualidade da água do sistema aquífero do Vale de Nhartanda. Nesta avaliação foram determinados alguns parâmetros físicos, químicos e biológicos, em água de poços e furos, mediante a aplicação de um equipamento multiparamétrico portátil para as determinações “in situ”, um espectrofotómetro UV-Visível para as químicas e as Placas 3M™ Petrifilm™ para inocular e determinações microbiológicas. Os resultados obtidos, no período compreendido entre dezembro de 2017 e janeiro de 2018, apontam que a qualidade da água do sistema aquífero do Vale de Nhartanda é afetada por atividades humanas (urbana, doméstica, agro-pecuária entre outras) e por processos naturais (intrusão salina e dissolução de minerais). A presença de potenciais atividades contaminantes ao longo do Vale de Nhartanda e áreas adjacentes associadas à contaminação do rio Zambeze contribuem para a degradação da qualidade da água. Nesta região, é necessário e urgente a proteção do sistema aquífero do Vale de Nhartanda; cuja principal função é fornecer água potável à população da cidade de Tete. A identificação das áreas mais vulneráveis fornece importantes informações para um melhor planeamento e gestão da água subterrânea, como a indicação de medidas de proteção em sistemas aquíferos

Modeling groundwater recharge mechanisms in semi-arid regions: integration of hydrochemical and isotopic data

Groundwater resources management is of strategic importance, particularly in arid and semi-arid regions, mainly associated to climatic environment and human pressures. Southeastern Tunisia, particularly Gabès region, is considered as one of the most promising areas for groundwater resources. Groundwater is the main water source used on agriculture and human consumption associated to the Continental Intercalary (CI) and Djeffara aquifers but to the interlayers from Ceno-Turonian and Miocene-Pliocene aquifer systems. The Cretaceous and Quaternary aquifer systems are the most exploited on the region. The present study aims to assess the hydrochemistry of the different aquifer systems as a contribution to the recharge mechanisms. 44 groundwater samples were analyzed for major ions, oxygen-18, and deuterium isotopes to assess the hydrochemistry and isotopic characteristics. Results highlighted that Total Dissolved Solids concentration ranges from 300 to 7200 mg/L jointed with a temperature variation from normal (19° C) to extremely high (>70° C). However, the cluster analysis reveals two main groups (A and B) with different chemical and isotopic characteristics. Isotope ratios of oxygen (δ18O) and hydrogen (δ2H) were applied to identify the recharge mechanism, which showed a relatively depleted 18O and 2H isotopic ratios and a mixing of groundwater from the Djeffara aquifer with deep thermal groundwater from CI. However, groundwater depth and local geologic structures also contribute to the mixing pattern. The obtained results suggest a more detailed structural characterization in the future to detect the spatial location and dominant properties of fractures, taking into account their relevance and contribution to regional groundwater recharge. Integration of hydrogeochemical data and isotopic groundwater composition will provide a better understanding of the geochemical processes that control the groundwater hydrochemistry and recharge of the different aquifer systems in the Gabès region and in areas with similar hydrogeological and structural conditions.The authors are grateful to the staf of the Applied Hydrosciences Laboratory for their efort and support during laboratory analysis. This research was developed under the program FCT–Fundação para a Ciência e a Tecnologia, I.P., through the project’s references UIDB/04683/2020 and UIDP/04683/2020

Geosite of the month: The reversely zoned Castelo Branco pluton at the New “Barrocal” city Park (Central Iberian Zone, Portugal)

The "Barrocal" city Park of Castelo Branco is an urban park developed to protect the geoheritage of the tardi-Variscan granite landscapes of the only city existing in the area of the Naturtejo UNESCO Global Geopark. The "Barrocal" Granite is part of a Late Carboniferous unusual reversely zone intrusion with a granodiorite core and different granites in the rim. The weathering processes developed many textbook examples of granite landforms that are now accessible and available for appreciation by the local community and tourists in a 40 ha park, the newly geotourist attraction of the Geopar

Evaluation of groundwater quality for irrigation purpose in the south-eastern of Tunisia (Menzel Habib area)

Groundwater is considered an important water source for agricultural uses in many regions of the world including Menzel Habib area, south-eastern Tunisia. Indeed, groundwater availability and quality became crucial in agricultural activities. Thus, pH, Electrical Conductivity (EC), Total Dissolved Solids, SO4, Cl, HCO3, Na, Ca, Mg and K were determined in 39 selected groundwater samples. The obtained results indicate that sulfate is the dominant anion, while sodium is the dominant cation. The groundwater samples from Menzel Habib aquifer system are characterized by Na-Cl, Na-SO4 and mixed water types. The suitability of groundwater for irrigation was determined on the basis of various parameters such as: sodium adsorption ratio (SAR), % Na, Kelly ratio (KR), magnesium adsorption ratio (MAR) and permeability index (PI). The Kelly ratio results indicate that 61.5% of groundwater samples are unsuitable to irrigation due to surplus (> 1) sodium content. The MAR ratio demonstrates that only 8% of groundwater samples fall in bad category. However, relatively to the % Na, 18% of groundwater samples are classified as good, 49% as permissible and 33% as doubtful for irrigation purposes. Groundwater from Menzel Habib aquifer were plotted on the USSL classification based on SAR and EC and are distributed as: 8% on the area of C4S2 (high salinity and medium alkalinity), 2.5% on the C4S3 (High salinity and high alkalinity) field, 23% on the C5S2 (very high salinity and medium alkalinity) area, 10% on the C5S3 (very high salinity and high alkalinity) area and 56.5% is on the unclassified group (EC > 10000µS/cm and SAR > 32)