Geotermômetro isotópico calcita-grafita aplicado para estimar condições de pico metamórfico em mármores da Província Borborema, nordeste do Brasil.

The chemical composition of marbles is a limiting factor for common mineral geothermometry. But carbon isotope fractionations occur in the system carbonate-CO2-graphite-CH4 both at low and high temperatures. Thus, the fractionation of the 13C and 12C isotopes between calcite and graphite has become a useful geothermometer for a large range of temperatures. In this work, the results of the calcite-graphite geothermometer are reported to estimate the temperature of the metamorphic peak of the Itajubatiba region, Borborema Province, Northeastern Brazil. Calibration curves were used that are valid for a range of temperatures (0-700 °C and 400-680 °C) that include those (572-627 oC; mineral geothermometry in mica schists) considered as the peak of the regional metamorphism. The temperatures (560-656 oC) obtained for the metamorphic peak are coherent with those previously known from the regional scenario. The agreement between the temperatures found and those already established indicates that calcite and graphite are in isotopic equilibrium, as corroborated by the intimate physical contact between both minerals. The 13C/12C isotopic ratios of calcite and graphite are a good tool to estimate metamorphic peak temperatures in marbles, and therefore can be applied as a geothermometer in other regions. Keywords: 13C and 12C isotope ratios, calcite-graphite geothermometer, phlogopite-bearing marble, Itajubatiba region, Borborema Province.Os mármores não possuem uma composição que permita se utilizar geotermômetros minerais comuns. Por outro lado, o fracionamento de isótopos de carbono no sistema carbonato-CO2-grafita- CH4 ocorre tanto em baixa quanto em alta temperatura. Dessa forma, o fracionamento dos isótopos 13C e 12C entre a calcita e a grafita tem se tornado um geotermômetro usual em amplo intervalo de temperaturas. Neste trabalho, os resultados do geotermômetro calcita-grafita são apresentados e tiveram como objetivo a estimativa da temperatura do pico metamórfico da região de Itajubatiba (Província Borborema, nordeste do Brasil). Foram utilizadas curvas de calibração válidas para o intervalo de temperaturas (0-700 °C e 400-680 °C) que inclui aquelas consideradas para o pico do metamorfismo regional (572-627 oC; geotermometria mineral em mica xistos). As temperaturas obtidas (560-656 oC) são coerentes com as do metamorfismo regional. Esta coerência sugere que a calcita e a grafita estão em equilíbrio isotópico, como atesta a íntima relação de contato observada entre estes dois minerais. As razões isotópicas 13C/12C da calcita e grafita revelam ser uma ferramenta apropriada para se estimar as temperaturas do pico metamórfico em mármores, e podem ser aplicadas como geotermômetro em outras áreas. Palavras-chave: Razões isotópicas 13C e 12C, geotermômetro calcita-grafita, flogopita mármore, Região de Itajubatiba, Província Borborema

CARACTERIZAÇÃO DO ALVO FOSFÁTICO DE BOCAINA, PORÇÃO LESTE DA BACIA DO PARNAÍBA: SISTEMÁTICA INTEGRADA DE FÁCIES SEDIMENTARES, MINERALOGIA, GEOQUÍMICA E ESPECTROSCOPIA DE REFLECTÂNCIA: Characterization of the Bocaina phosphatic target, Eastern of Parnaíba Basin: an integrated systematic of sedimentary facies, mineralogy, geochemistry and reflectance spectroscopy

Sedimentary phosphate ores in northeastern Parnaíba Basin are known since the 1970s due to researches conducted by CPRM and DNPM. Phosphatic ores are found mainly in the Devonian sequence associated with Pimenteira Formation rocks. Because there is a need for the detailing and discovery of new targets in the Bocaina and also a necessity to evaluate prospecting methods, this research aims to characterize sedimentological and spectral of phosphatic rocks in Pimenteira Formation using X-ray diffraction (XRD), portable X-ray fluorescence (XRF) and reflectance spectroscopy (ER). The rocks were individualized into four sedimentary facies: Sm (massive sandstone), Sp (planar sandstone), Fm (massive mudstone and siltstone) and Fl (laminated mudstone and siltstone). The depositional environment appears to be evolving from a distal deltaic environment for a shallow-platform in a transgressive system. P anomalies (> 450 ppm) are associated with recognized phosphate levels between units. By XRD analysis, carbonate hydroxyapatite is the main phosphate phase found in the study area and kaolinite, illite, smectite, and the main phyllosilicates used. Reflectance spectroscopy analysis made it possible to individualize four sedimentary facies and suggests that kaolinite, illite, and goethite can be used as endmembers in spectral mapping in the region.Ocorrências de fosfato sedimentar na porção leste da Bacia do Parnaíba são conhecidas desde a década de 70 por pesquisas realizadas pela CPRM e DNPM.  Os alvos fosfáticos estão concentrados na sequência devoniana, mais especificamente em rochas da Formação Pimenteiras.   Devido a demanda pelo detalhamento e descoberta de novos alvos na região de Bocaina, este trabalho tem como objetivo a caracterização sedimentológica, e espectral das rochas associadas a anomalias fosfáticas da Formação Pimenteiras utilizando técnicas de difratometria de raios-X, fluorescência de de raios-X portátil e espectroscopia de reflectância.  As rochas foram individualizadas em quatro fácies sedimentares: Sm (arenito maciço), Sp (arenito plano-paralelo), Fm (finos maciços) e Fl (finos laminados) que indicam um ambiente deltaico distal evoluindo para uma plataforma em um trato de sistema transgressivo.  Anomalias de fósforo (>450ppm) estão associados a níveis fosfáticos reconhecidos entre as unidades.  Por análises de DRX, carbonato-hidroxapatita é a principal fase fosfática encontrada na área de estudo e caolinita, ilita, esmectita são os principais filossilicatos identificados. As análises por espectroscopia de reflectância possibilitaram a individualizaçãos das quatro fácies e sugerem que caolinita, ilita e goetita podem ser utilizados como endmembers em futuros mapeamentos espectrais na região.   Palavras-chave: Bacia do Parnaíba, Fosfato, Formação Pimenteira, Fácies Sedimentares

Folhelhos Negros da Formação Estiva (Cenomaniano Superior-Turoniano) da Bacia Pernambuco: Condições Deposicionais e Implicações para o Potencial Petrolífero

Bacia Pernambuco compreende uma das bacias sedimentares marginais do Atlântico Sul, estando sua evolução associada aos eventos de separação do continente Gondwana. Este estudo foi realizado nos folhelhos negros da Formação Estiva (fase drifte) de idade Cenomaniano superior-Turoniano (99,6-93,9 Ma). Esta unidade compreende o estabelecimento da plataforma carbonática marinha na Bacia Pernambuco. A partir de análises geoquímicas, averiguaram-se condições mineralógicas, composição da rocha-fonte e paleoredox. Os elementos químicos Si, Ti, Al e Zr estão associados a fases minerais detríticas. A relação K2O/Al2O3 sugere condições químicas para a formação de ilita como principal argilomineral. Por outro lado, elementos químicos Ca, Mg, Mn, Fe estão associados a fases minerais carbonáticas. As relações TiO2/Al2O3 e TiO2/Zr sugerem que a rocha-fonte possua composições intermediárias à acidas. As condições redox, através do fator Mn (Mn*) e a razão e Mn/Al, indicaram que os folhelhos investigados foram depositados sob condições anóxicas, em ambiente marinho proximal. Por outro lado, as relações entre Fet, ST e COT e a razão Fet/Al indicaram condições óxicas à sub-óxicas em um ambiente deposicional marinho amplo. Dessa forma, os folhelhos investigados estão relacionados a um ambiente marinho raso, predominantemente em condições sub-óxicas e baixa produtividade orgânica com baixa expectativa de geração de hidrocarbonetos (COT até 1,8%), para este intervalo estratigráfico, principalmente na região do Gráben do Cupe

Ingestão de águas de poços em áreas do fosforito uranífero na região metropolitana do recife, pernambuco, e riscos associados / Ingestion of well water in areas of the uraniferous phosphorit in the metropolitan region of recife, pernambuco, and associated risks

Concentrações de radônio-222 – radionuclídeo natural emissor de partículas alfa que ocorre como gás à 25ºC – acima do limite máximo recomendado pela EPA [1] foram encontradas em águas de poços nas áreas de ocorrência de fosforito uranífero em solos da Região Metropolitana do Recife. Quando ingerido em elevadas quantidades, o radônio pode aumentar o risco de desenvolvimento câncer em seres humanos, especialmente no estômago e na bexiga. Neste trabalho foram estimadas doses efetivas anuais associadas à ingestão de águas desses poços para avaliação de riscos à saúde da população. Foram utilizados os dados de concentração de atividade de Rn-222 publicados por Amaral et al. [2], equação encontrada na literatura que utiliza o coeficiente de dose preconizado pela ICRP 72 [3] e valores de consumo de água prescritos pelo Institute of Medicine of the National Academies [4]. Foram estimados valores de dose efetiva anual até 2 vezes acima do nível recomendado de dose efetiva para o ser humano a partir do consumo de água. Esses resultados demonstram que o consumo direto das águas de poços nessas áreas representam risco à saúde da população quanto à exposição à radiação ionizante

Late Barremian / Early Aptian Re–Os age of the Ipubi Formation black shales: Stratigraphic and paleoenvironmental implications for Araripe Basin, northeastern Brazil

The Ipubi Formation of the Santana Group, Araripe Basin, Brazil, is characterized by black shales and overlying evaporite deposits and is suggested to record the transition from lacustrine to marine depositional environments. To date, the age of the black shales, constrained only by microfossils, is poorly determined, with ages spanning ∼25 myrs from 125 to 100.5 Ma (Aptian-Albian). Here we present new Re–Os elemental and isotopic data to provide the first absolute age for those rocks of the Ipubi Formation and an improved understanding of the depositional paleoenvironment of the Araripe Basin. The Re–Os isotope data for Ipubi Formation black shales yields a depositional age of 123 ± 3.5 Ma, with a highly radiogenic initial 187Os/188Os composition (Osi) of 1.97 ± 0.02. The Re–Os age indicates that the deposition of the Ipubi Formation black shales occurred during the Late Barremian/Early Aptian, prior to the onset of OAE 1a, in a highly restricted marine/lacustrine setting

The occurrence of anthophyllite–phlogopite-bearing schist in the Seridó belt, northeastern Brazil: Geological significance and potential guide of prospecting for gold and emerald deposits

In the Bonfim W–Mo and Au–Bi–Te skarn deposit, Northeastern Brazil, Archean metamafic–ultramafic rocks are similar to those found in greenstone belt sequences worldwide. The Bonfim emerald deposit comprises metric layers of lenticular-shaped phlogopite-rich schist developed at the symmetrical contacts between metamafic– ultramafic rocks and Be-rich granite intrusions. They formed near these rocks by metasomatic fluids emanating from granitic magma. Metasomatism also transformed the marble and schists into skarns at the marble–schist contact and within the marble. This contribution describes the drill cores containing Mg-rich schist in the Neoproterozoic metapelitic sequence. Detailed petrographic observations and geochemical analysis reveal that it contains phlogopite, anthophyllite, fuchsite, and anomalous Cr–Ni–V–Co–Sc contents. These characteristics contrast those of the common schists at Bonfim or regionally and indicate a probable komatiitic affinity. The anthophyllite–phlogopite-bearing schist contains a metamorphic paragenesis of phlogopite + anthophyllite + garnet + tourmaline + zircon + monazite + plagioclase + quartz, followed by two successive retrograde metasomatic parageneses comprising (i) clinozoisite–zoisite + apatite and (ii) white mica (±fuchsite) + clinochlore + quartz. It exhibits a peculiar texture containing prismatic pseudomorphs (1–7 mm long) composed of anthophyllite, clinozoisite–zoisite, and white mica. The relict orthogonal cleavage suggests that they could represent preexistent Mg-rich pyroxene. Similar to the common schist in Bonfim, the anthophyllite–phlogopitebearing schist near the skarns is metasomatically converted in places into actinolite–anthophyllite–phlogopitebearing schist. The anthophyllite–phlogopite-bearing schist contains phlogopite and biotite with low Fe/(Fe + Mg) (between 0.2 and 0.4) and anthophyllite with a composition close to Mg5Fe2Si8O22(OH)2 (MgO approximately 22 wt% and Al2O3 &lt;0.7 wt%). In the actinolite–anthophyllite–phlogopite-bearing schist, the metasomatically formed amphibole has a composition varying from actinolite to magnesiohornblende with a high MgO (&gt;16.5 wt%). The whole-rock geochemical analyses of three representative samples indicate that the anthophyllite–phlogopite-bearing schist contains high MgO (approximately 15%), Cr (up to 574 ppm), and Ni (up to 237 ppm) contents, besides V (up to 198 ppm), Co (up to 51 ppm), and Sc (up to 25 ppm). The anthophyllite– phlogopite-bearing schist has higher MgO, K2O, S, Cr, Co, Ni, and Rb contents, and lower Na2O, P2O5, Zn, Sr, Zr, and Pb contents than the average composition of the Serid´o regional schist. The 87Sr/86Sr ratio in two representative samples of the Bonfim schists revealed that the anthophyllite–phlogopite-bearing schist has higher ratio (0.89455) than the enclosing common schist (0.74514), indicating distinct ages of the source rocks for the sedimentary protolith of these two schists, with evidence for an older age of the former source.</p

Radônio-222 em águas de poços em áreas do fosforito uranífero da região metropolitana do Recife / Radon-222 in well water in areas of the uraniferous phosphite of the Recife metropolitan region

O Radônio-222 é responsável por grande parte da radiação ionizante à qual o ser humano está exposto. A inalação e a ingestão de elevadas quantidades desse radionuclídeo aumentam o risco de desenvolvimento de câncer de pulmão, estômago e bexiga. A presença do Radônio-222 é particularmente preocupante em áreas com ocorrências uraníferas, uma vez que ele é formado a partir de sucessivos decaimentos radioativos que se iniciam no Urânio-238. A Região Metropolitana do Recife, Pernambuco, Brasil, possui áreas nos municípios de Paulista e Abreu e Lima com ocorrência de fosforito uranífero próximo às superfícies de áreas urbanas. Isso motivou a quantificação da atividade de Rn-222 em águas de poços rasos utilizados pela população dessas regiões a fim de avaliar se há risco no consumo dessas águas. Utilizou-se a Espectrometria de Cintilação Líquida de Ultrabaixo Nível de Radiação de Fundo para determinar as concentrações de atividade de Rn-222 em águas de poços de áreas anômalas com relação à radiação de fundo. Os valores encontrados nas águas de 90% dos poços avaliados nos bairros de Paratibe (Paulista) e Fosfato (Abreu e Lima) foram maiores do que o limite estabelecido pela USEPA para águas para consumo humano (11,1 Bq L-1), sendo em média 4 vezes maiores do que este valor. Os resultados encontrados revelaram a existência de elevado risco à saúde da população que consomem águas de poços dessas regiões, e evidenciaram a necessidade de monitoramento da radiação nas diversas matrizes ambientais da região

W-Au skarns in the Neo-Proterozoic Serido Mobile Belt, Borborema Province in northeastern Brazil: an overview with emphasis on the Bonfim deposit

The Serido Mobile Belt (SMB) is located in the Borborema Province in northeastern Brazil and consists of a gneiss basement (Archean to Paleo-Proterozoic), a metasedimentary sequence (marble, quartzites, and schists), and the Brasiliano igneous suite (both of Neo-Proterozoic age). In this region, skarns occur within marble and at the marble-schist contact in the metasedimentary sequence. Most of the skarn deposits have been discovered in the early 1940s, and since then, they have been exploited for tungsten and locally gold. Recently, the discovery of gold in the Bonfim tungsten skarn has resulted in a better understanding of the skarn mineralization in this region. The main characteristics of the SMB skarns are that they are dominantly oxidized tungsten skarns, with the exception of the Itajubatiba and Bonfim gold-bearing skarns, which are reduced based on pyrrhotite as the dominant sulfide, garnet with high almandine and spessartine component, and elevated gold contents. In the Bonfim deposit, pressure estimates indicate that the skarns formed at 10- to 15-km depth. The mineralized skarns present the prograde stage with almandine, diopside, anorthite, and actinolite-magnesio-hornblende, and titanite, apatite, allanite, zircon, and monazite as accessory minerals. The retrograde stage is characterized by alkali feldspar, clinozoisite-zoisite-sericite, calcite, and quartz. Scheelite occurs in four ore-shoots distributed within the marble and at the marble-schist contact. The main ore body is 5-120 cm wide and contains an average of 4.8-wt.% WO3, which occurs in the basal marble-schist contact. Fold hinges appear to control the location of high-grade scheelite. The late-stage gold mineralization contains bismite (Bi2O3), fluorine-bearing bismite, native bismuth, bismuthinite (Bi2S3), and joseite [Bi-4(Te,S)(3)], and also chlorite, epidote, prehnite, chalcopyrite, and sphalerite. This gold-bismuth-tellurium mineralization exhibits a typical late character and occurs as a black fine-grained mineral assemblage controlled by conjugate brittle-ductile faults (and extensional fractures) that crosscut not only the banding in prograde skarn but also the retrograde alkali feldspar and clinozoisite-zoisite-sericite assemblage. The Au-Bi-Te-bearing minerals are intergrown with retrograde epidote, prehnite, chlorite, chalcopyrite, and sphalerite, indicating that gold mineralization at Bonfim is linked to a late-stage skarn event. The polymetallic nature of the Bonfim deposit can be used as an important guide for the exploration of this type of skarn deposit in the Borborema Province, which potentially contains significant new, undiscovered gold and polymetallic deposits