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Título: Geoquímica isotópica do depósito aurífero da Bacia de Jacobina e dos sulfetos de metais base do Greenstone Belt Mundo Novo, Cráton do São Francisco, e suas implicações sobre o Paleoarqueano
Outros títulos: Isotope Geochemistry of the Auriferous Deposit of Jacobina Basin and the base metals sulfides from the Mundo Novo Greenstone Belt, São Francisco Craton, and their implications for the Paleoarchean
Autor(es): Teles, Guilherme dos Santos
Orientador(es): Chemale Júnior, Farid
Assunto: Bacia de Jacobina
Greenstone Belt Mundo Novo
Cráton do São Francisco
Rochas - análise
Rochas - geologia
Data de publicação: 8-Mar-2018
Referência: TELES, Guilherme dos Santos. Geoquímica isotópica do depósito aurífero da Bacia de Jacobina e dos sulfetos de metais base do Greenstone Belt Mundo Novo, Cráton do São Francisco, e suas implicações sobre o Paleoarqueano. 2017. xvi,157 f., il. Tese (Doutorado em Geologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Resumo: Desvendar os processos que modelaram a superfície do planeta Terra é um papel fundamental da Geologia. Entretanto, devido à antiguidade do nosso planeta, parte considerável de sua história foi obliterada do registro geológico, ou em diversos casos encontra-se profundamente modificada, ou reduzida a exposições isoladas ao redor do globo. Essa premissa é verdadeira tratando-se do registro da primeira metade da existência do planeta, ao longo da qual ocorreram mudanças significativas, que permitiram dentre outras coisas o surgimento da vida e a melhoria das condições de habitabilidade na superfície. O Estado da Bahia reúne em seu território algumas das rochas mais antigas do continente sul-americano, cuja história geológica se inicia no Paleoarqueano. Essas rochas estão localizadas na porção nordeste do Cráton do São Francisco e compreendem o embasamento Paleoarqueano do Bloco Gavião, o que torna essa unidade tectônica um interessante laboratório natural para avaliação dos processos e condições atuantes no planeta naquele período. Duas importantes sequências supracrustais do Bloco Gavião, o Greenstone Belt Mundo Novo e a Bacia de Jacobina, foram estudadas com o objetivo de investigar as condições paleoambientais vigentes durante a deposição dessas unidades (~ 3.3 Ga). Para tanto, foram utilizadas informações provenientes das análises in-situ dos múltiplos isótopos de enxofre (32S, 33S, 34S e 36S), e de elementos traço em sulfetos. A Bacia de Jacobina hospeda um depósito Au-(U)-pirita em camadas de conglomerados, similares ao da Bacia de Witwatersrand. Observações petrográficas indicam a ocorrência de pirita de origem sedimentar, tanto nos conglomerados (continentais) quanto nas amostras da seção marinha de Jacobina. A composição dos múltiplos isótopos de enxofre, reportados pelos valores de δ34S, Δ33S e Δ36S, sugerem que a atmosfera permaneceu empobrecida em O2 durante a deposição da bacia, apesar das recentes evidências de oxidação no Cráton do São Francisco ao final do Paleoarqueano. Entretanto, as amostras continentais e marinhas estudadas apresentam diferentes rotas para preservação das anomalias isotópicas Δ33S e Δ36S (MIF-S), evidenciando o controle ambiental na transferência dessas anomalias atmosféricas para a superfície. Além disso, os dados de elementos traço, em conjunto com as condições paleoambientais observadas na Bacia de Jacobina, sugerem acumulação singenética de ouro na bacia. O Greenstone Belt Mundo Novo possui mineralizações de metais base associadas a sulfetos maciços vulcanogênicos (VMS), formadas num intervalo de tempo cuja ocorrência desse tipo de mineralização é escassa. Logo, essas ocorrências permitem a avaliação dos sistemas hidrotermais marinhos no Paleoarqueano (3.3 Ga). Os dados dos múltiplos isótopos de enxofre indicam a assimilação de S atmosférico nas células hidrotermais. Entretanto, as fontes de enxofre são distintas entre os segmentos setentrional e meridional do greenstone. Ao norte, os sulfetos possuem composição isotópica similar aos depósitos paleoarqueanos de barita na Australia e África do Sul (Δ33S < 0), o que sugere a circulação de sulfato oceânico em uma bacia restrita; enquanto que ao sul (depósito da Fazenda Coqueiro) os sulfetos apresentam Δ33S > 0, assinatura indicativa de fonte sedimentar para o S. A distribuição dos elementos traço nos sulfetos correlaciona-se bem com cada fase analisada, e se assemelha com a partição conhecida em outros depósitos. Os dados isotópicos obtidos neste estudo são particularmente distintos daqueles publicados em VMS arqueanos, o que pode ter forte implicação no tamanho e potencial econômico desses depósitos.
Abstract: Unraveling the processes that shaped the Earth’s surface is a fundamental role of Geology. However, due to the antiquity of our planet, a considerable part of its history has been obliterated from the geological record, or in several cases has been deeply modified, or reduced to isolated exposures around the globe. This premise is true regarding to the record of the first half of our planet existence, during which significant changes took place and allowed, among other things, the emergence of life and the improvement of habitability conditions for the surficial environments. Some of the oldest rocks of the South American continent are found in the Bahia State territory, whose geological history begins in the Paleoarchean. These rocks are in the northeast portion of the São Francisco Craton, and comprise the Paleoarchean basement of the Gavião Block, which makes this tectonic unit an interesting natural laboratory for evaluating the processes and conditions on Earth in that period. Two important supracrustal sequences of the Gavião Block, the Greenstone Belt Mundo Novo and the Jacobina Basin, were studied in order to investigate the paleoenvironmental conditions prevailing during the deposition of these units (~ 3.3 Ga). Therefore, we used information from in-situ analysis of multiple sulfur isotopes (32S, 33S, 34S and 36S), and trace elements in sulfides. The Jacobine Basin hosts Au-(U)-pyrite mineralization in conglomerate beds, similarly to the Witwatersrand Basin. Petrographic observations indicate the occurrence of sedimentary pyrite in the continental conglomerates and in samples from the marine section of Jacobina Basin. The multiple sulfur isotopic compositions, reported by the δ34S, Δ33S and Δ36S values, suggest absence of atmospheric O2 during the basin deposition, despite the recent evidence for oxidation at the São Francisco Craton in late Paleoarchean. However, the continental and marine samples present different routes for the preservation of Δ33S and Δ36S isotopic anomalies (MIF-S), evidencing environmental control in the transfer of these atmospheric signals to surface. In addition, the trace elements data, together with the paleoenvironmental conditions observed, suggest syngeneic accumulation of gold in the Jacobina Basin. The Mundo Novo Greenstone Belt has base metal mineralizations associated to volcanogenic massive sulfides (VMS) that were formed in a time interval characterized by the relative scarcity of these deposits. Thus, these occurrences allow the evaluation of Paleoarchean (3.3 Ga) marine hydrothermal systems. The multiple sulfur isotopes data indicate the assimilation of atmospheric sulfur in the hydrothermal cells. However, the S sources are distinct between the northern and southern segments of the greenstone belt. At north, the sulfides yield isotopic compositions similar to the Paleoarchean barite deposits in Australia and South Africa (Δ33S < 0), suggesting the circulation of oceanic sulfate in a restricted basin; while at south (Fazenda Coqueiro deposit) the sulfides present Δ33S > 0, a signature indicative of sedimentary source for S. The trace element distribution in sulfides correlates well with each phase analyzed, and resembles the known partition in other deposits. The isotopic data obtained in this study are particularly distinct from those published in Archean VMS, which may have a strong implication on the size and economic potential in these deposits.
Informações adicionais: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2017.
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Agência financiadora: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
Aparece nas coleções:IG - Doutorado em Geologia (Teses)

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