GEOLIT - Grupo de Pesquisa de Geociências da Litosfera
Projetos Atuais – Núcleo Exploratório-Metalogenético
Investigação geológico-geofísica da Província Aurífera de Alta Floresta
O território brasileiro vem continuamente coberto por levantamentos geológicos-geofísicos desde a década de 1970. No entanto, estima-se que menos de um terço do potencial mineral do país tenha sido explorado até os dias de hoje. A geofísica, que cada vez mais se torna uma ferramenta-chave na exploração mineral, é aqui apresentada como uma ferramenta de investigação para uma das áreas de maior potencial exploratório no país: a Província Aurífera de Alta Floresta, no norte do estado de Mato Grosso. Esta província, que vem sendo alvo de recorrentes descobertas de novos depósitos de Au e Cu mineralizados a partir de intrusões pórfiras, se mostra como a área a ser decifrada numa nova corrida exploratória. Esforços complementares de análises geofísicas e geológicas são propostas neste projeto, com foco principal nas aquisições de dados geofísicos terrestres. A integração de dados aéreos magnéticos e gamaespectrométricos, com dados terrestres de magnetometria, gravimetria e polarização induzida, juntamente a observações geológicas e estruturais permitirão a proposição de modelos geológico-geofísicos de alvos conhecidos e proposição de novos alvos em potencial, além da contribuição ao conhecimento da evolução desta região ainda amplamente discutida pela comunidade científica.
Química mineral de minerais hidrotermais e ígneos por meio de Microssonda Eletrônica em depósitos auríferos da Província de Alta Floresta (MT), Cráton Amazônico
Esse projeto tem por objetivo a caracterização química, por Microssonda Eletrônica, de fases minerais hidrotermais de depósitos auríferos paleoproterozoicos da Província de Alta Floresta (MT), sul do Cráton Amazônico. Busca, portanto, obter a química mineral in situ de diversos minerais, tais como muscovita, sericita, clorita, rutilo, apatita, feldspato, anfibólio e magnetita. Elementos traço em sulfetos (e.g. pirita e calcopirita) também serão determinados, por permitirem a individualização de distintas zonas mineralizadas em um mesmo depósito, além de revelarem significativas diferenças entre depósitos pertencentes a uma mesma província e, portanto, distinguirem zonas férteis de estéreis. A quantificação de elementos traço em sulfetos (e.g. Cu, Co, Ni, Zn, Pb, Ag, Au, Bi, W, Sn, Al, Fe, REE), será utilizada na compreensão dos mecanismos de precipitação de minério dos diversos depósitos auríferos da referida província. Neste escopo, os estudos de química mineral propostos para os depósitos auríferos da Província Aurífera de Alta Floresta (PAAF) permitirão a compreensão das condições físico-químicas de seus sistemas magmático-hidrotermais paleoproterozoicos responsáveis pela precipitação do ouro. Essa abordagem permitirá: (1) caracterizar a variação composicional dos minerais hidrotermais; (2) estimar condições de pressão e temperatura necessárias para operantes durante a manutenção do sistema hidrotermal; (3) determinar condições de fO2 e fS2 do fluido mineralizante; e (4) compreender a variação composicional do fluido. Atenção será conferida à muscovita, sericita e clorita, por corresponderem a importantes fases hidrotermais espacial e temporalmente relacionadas às zonas mineralizadas dos depósitos da PAAF.
Sistemas auríferos magmático-hidrotermais paleoproterozoicos da Província de Alta Floresta (MT), Cráton Amazônico: contexto geológico, assinaturas geoquímicas, isótopos estáveis e regime de fluidos
A Província Aurífera de Alta Floresta (PAAF), segmento sul do Cráton Amazônico, é constituída por unidades plutônicas e vulcânicas paleoproterozóicas que hospedam mais de uma centena de depósitos auríferos de pequeno porte (<5t) e médio a moderado teor. Na província, essas mineralizações podem ser subdivididas em quatro grupos principais: (1) Au ± Cu disseminado; (2) Au ± Cu filonar; (3) Au ± Cu ± Mo filonar; e (4) Au + Pb + Zn ± Cu filonar. Idades Re-Os e sulfeto indicam que as mineralizações pertencentes ao grupo (1) teriam se formado em um único evento Estateriano, em 1.786 ±3,2 Ma. Entretanto, no conjunto, os trabalhos conduzidos posicionam esses sistemas dentro de um contexto magmático-hidrotermal em vários níveis crustais. Em decorrência da província ser dominantemente constituída por unidades plutôno-vulcânicas cálcio-alcalinas paleoproterozóicas, muitas hospedeiras de mineralizações auríferas (e.g. suítes Pé Quente e Matupá, granitos Novo Mundo, Aragão, Guarantã, Nhandu e Peixoto e grupo Colíder), a individualização de eventos magmáticos é essencial na compreensão geodinâmica e metalogenética deste segmento leste da PAAF. Contudo, essa abordagem torna-se limitada devido à escassez de dados litogeoquímicos, geocronológicos, isotópicos e de química mineral nas unidades que hospedam mineralizações auríferas. Esse projeto busca compreender o papel do magmatismo félsico na gênese das mineralizações auríferas do setor leste da PAAF, tendo como eixos principais: (1) caracterização das unidades plutôno-vulcânicas de interesse geotectônico e metalogenético regional, por meio de mapeamento geológico, geoquímica de rocha total e datação U-Pb em zircão; e (2) individualização de atributos geológicos das mineralizações auríferas da província, por meio de petrografia e MEV (hospedeira, sequenciamento da alteração hidrotermal e paragênese do minério), inclusões fluidas e assinaturas isotópicas do minério e minerais da alteração hidrotermal (e.g. H, O e S). Essa abordagem permitirá um detalhamento mais preciso quanto aos modelos genéticos propostos para os sistemas auríferos magmático-hidrotermais da província.
Projetos Atuais – Núcleo Neotectônico
Magnetoestratigrafia e Cicloestratigrafia de Alta Resolução de Seções Eocretáceas (Hauteriviano-Barremiano) das Bacias da Margem Leste Brasileira
As bacias sedimentares da margem leste e sudeste do Brasil têm sua origem e evolução tectonoestratigráfica relacionada aos processos de quebra do Gondwana e abertura do Atlântico Sul. São admitidos quatro estágios tectônicos associados à evolução da margem leste e sudeste brasileira: Pré-rifte (Juro-Cretáceo); Rifte (Eocretáceo); Pós-rifte (Eocretaceo/Aptiano) e Drifte (Eocretácio/Albiano ao recente). O Cretáceo foi um período de clima quente, sem calotas de gelo permanentes nos polos e com condições paleoceanográficas peculiares, que favoreceram períodos de deposição extensa de matéria orgânica nas bacias oceânicas. A maioria dos dados disponíveis sobre o Cretáceo Inferior vêm de sessões pelágicas, de ótimas resolução e continuidade estratigráficas. Entretanto, os ambientes de mar raso e continentais são menos caracterizados. Estudos detalhados desses ambientes são essenciais para estudar o impacto dos eventos climáticos e oceanográficos em ambientes diferentes dos quais são geralmente reconhecidos e, assim, determinar a real entidade desses eventos. Este projeto estabelecerá um arcabouço estratigráfico de alta resolução das sessões entre o Hauteriviano e o Aptiano (estágios Rifte e Pós-rifte) das bacias de Sergipe-Alagoas a Santos. Pretende ampliar o conhecimento sobre as condições paleoambientais e climáticas, bem como a influência dos parâmetros orbitais sobre os registros das fases rifte (continental) e transicional destas bacias. Serão efetuadas análises sedimentológicas, litoestratigráficas, geoquímicas, isotópicas e, principalmente, magnetoestratigráficas. Os objetos de estudos serão testemunhos, dados de poços, e afloramentos ao longo das bacias, bem como comparações e correlações entre as sessões investigadas com seções de mesma idade da bacia Umbria-Marche, vinculada a evolução do paleoceano Tétis. Reconhecerá também ciclos orbitais nas sessões continentais (fases rifte e transicional) de modo a promover uma efetiva ferramenta de alta resolução para estudos estratigráficos e de correlação entre os registros das fases rifte e transicional da margem leste brasileira, o que inclui os pacotes de rochas vinculadas aos reservatórios do pré-sal de Santos e Campos.
Evolução Tectonossedimentar e Paleogeografia da Plataforma Continental de Santos – Margem Continental do Sudeste do Brasil
Este projeto busca investigar a origem e evolução tectonossedimentar da plataforma continental interna e média de Santos, entre a linha de costa e a charneira cretácea (limite estrutural entre a Bacia de Santos e plataforma continental. Para tal, serão utilizados dados sísmicos e de poços, e de mapeamentos magnetométricos e gravimétricos. Os objetivos serão investigar o tectonismo mesozoico e cenozoico, o preenchimento sedimentar (continental e marinho) e o vulcanismo. Além da reconstrução da história tectonossedimentar desta feição, buscará o mapear estruturas tectonicamente ativas através do mapeamento estrutural sistemático e correlação com dados de redes sismológicas disponíveis. A investigação de potenciais recursos minerais e ambientais é também foco deste projeto.
Tectônica e Sedimentação Mesozoica-Cenozoica do Sistema Serra do Mar-Plataforma Continental de Santos
A região desta investigação tem seus limites entre Peruíbe (SP) e Maricá (RJ), e entre o litoral e o vale do rio Paraíba do Sul. As rochas pré-cambrianas que constituem da área são representadas por complexos ortoderivados e paragnassicos, e suítes intrusivas inseridas nos domínios dos terrenos Embu e Complexo Costeiro da Faixa Ribeira. Estes conjuntos encontram-se num trend regional NE-SW, controlados ou cortados obliquamente por zonas de cisalhamento dúctil de mesma direção. Através de lineamentos magnéticos, gamaespectrométricos e morfoestruturais, e dados de campo, pretende-se identificar, caracterizar e cartografar os principais sistemas de falhas rúpteis da Serra do Mar. Até o momento foram interpretadas importantes famílias de estruturas, orientadas principalmente nas direções NE-SW e E-W e, subordinadamente, NW-SE. Levantamentos sistemáticos de campo deverão confirmar a natureza, cinemática e os estilos estruturais das principais feições. Os resultados deste estudo contribuirão ao preenchimento de importantes lacunas acerca das estruturas rúpteis da Serra do Mar vinculadas aos eventos tectônicos contemporâneos e posteriores à quebra do Gondwana. Servirão também para embasar a origem e evolução tectônica e geomorfológica do sudeste do Brasil.
Projetos Atuais – Núcleo Vulcanismo & Perigos Geológicos
Monitoramento vulcânico através da integração de assinaturas geofísicas na Colômbia
A atividade vulcânica faz parte do dia a dia da população colombiana. A presença de vulcões em sua paisagem traz benefícios socioeconômicos, mas também a convivência com perigos geológicos de grandes proporções. A movimentação do magma dentro do sistema vulcânico causa variações de diversas naturezas no ambiente. Sua redistribuição e alteração de temperatura mudam o campo magnético local, assim como causam pequenas variações na topografia. Dependendo do coeficiente térmico das rochas presentes, o calor do magma pode chegar até a superfície e ser mapeado. Movimentações de fluídos e de magma causam liberação de energia elástica, culminando em sismos de variadas magnitudes. Este projeto aborda estas propriedades no vulcão Cerro Machin, nos Andes Colombianos. Uma malha de magnetômetros de baixo custo será instalada na região do vulcão, produzindo mapas de variação temporal do campo magnético. Esses mapas serão integrados a dados termais, inSAR e sismológicos, para composições de modelos de evolução do sistema vulcânico. Com essas informações, ferramentas de Machine Learning (ML) serão desenvolvidas para integração de dados e realização de análises preditivas da atividade vulcânica no Cerro Machin.
Utilização de geotecnologias aplicadas ao estudo e análise de voçorocas
Veículos Aéreos Não-Tripulados (VANTs) são utilizados há décadas com fins prioritariamente militares. Sua disponibilidade para fins científicos e outros fins públicos é, no entanto, relativamente recente. Essa tecnologia vem sendo experimentada através de técnicas de fotogrametria digital e softwares baseados em Structure from Motion (SfM) para diversos fins, a exemplo do monitoramento e prevenção de eventos geológicos e hidrológicos causadores de perdas a sociedade. Este projeto busca caracterizar e monitorar voçorocas instaladas na região dos municípios de Anhembi e Botucatu, interior do estado de São Paulo. Estas ações decorrem da integração de imageamentos multitemporais de alta resolução, embarcados em VANTs e plataformas orbitais. A intermediação entre dados das duas plataformas se dará através da medição de reflectância de amostras dos solos afetados e não afetados, além de assinaturas geomorfológicas associadas. Neste contexto, pretende-se compreender a evolução das erosões, definindo a taxa de crescimento das mesmas (velocidade) e estimar o volume de solo carreado. Complementarmente pretende-se analisar o comportamento das voçorocas em diferentes épocas do ano (estiagem, intermediário e períodos chuvosos) e cruzar diferentes informações (geológicas, geomorfológicas, uso e ocupação do solo) para subsidiar o entendimento da suscetibilidade de determinado terreno a erosão.
Projetos Atuais – Núcleo Ambiental
Detecção de material rico em Fe do desastre de Mariana em 2015 usando magnetometria e geoquímica
O desastre de Mariana, causado pelo rompimento da barragem de Fundão, em 2015, foi uma das piores catástrofes ambientais relacionadas à mineração da história. Tirou 19 vidas e comprometeu a bacia do rio Doce, lar de mais de 2 milhões de habitantes. Os efeitos do desastre ainda estão presentes quase cinco anos depois, principalmente para a população que vive nas proximidades dos rios Doce, Gualaxo do Norte e Carmo. A alta concentração de ferro e metais pesados na água é relatada em algumas áreas da Bacia Hidrográfica do Rio Doce, enquanto alguns relatos apontam que em outras regiões a presença de tais elementos está dentro da faixa aceitável definida pelo governo brasileiro. A concentração de metal na água está diretamente associada à presença de rejeitos ricos em Fe da barragem de Fundão que cobre o leito do rio. Este projeto buscará acúmulos anômalos de rejeitos nos rios da Bacia do Rio Doce usando dados de campos magnéticos e testará a água e os sedimentos dessas áreas quanto à toxicidade de ferro e metais pesados. Este projeto realizará pesquisas de campo magnético usando Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) e analisará a água, informando e direcionando as autoridades locais e o comitê interfederativo encarregado de restaurar a área afetada e ajudar as comunidades.
Utilização de Métodos Geofísicos na Análise de Contaminação de Água Subterrânea em Urânia – SP
A cidade de Urânia enfrenta problemas de contaminação do Aquífero Adamantina desde a década de 1970, assim como muitas áreas urbanas paulistas. É de extrema importância detectar e monitorar ambientes contaminados para prevenção e reparo, uma das limitações é o difícil acesso ao aquífero, para o estabelecimento dos níveis aquíferos e das características litológicas da zona não saturada. Este trabalho identifica as áreas de recarga do aquífero na região mais suscetíveis à degradação antrópica e delimita áreas contaminadas utilizando contrastes de eletrorresistividade. Os resultados obtidos através das SEVs e poços de monitoramento determinam o índice de vulnerabilidade, definido através do parâmetro de condutância longitudinal de Dar Zarrouk, aliado às características do aquífero como o tipo de aquífero, o nível d’água e litologia da zona não saturada. A partir do mapa de vulnerabilidade foi possível indicar a área sudeste da região de estudo como mais propensa a contaminação devido ao material geológico permeável e pouca espessura da zona não saturada. Anomalias de baixa resistividade (< 0.5 Ohm.m) são comparadas a análises químicas anteriormente publicadas, corroborando com as avaliações levantadas, e apresentando as áreas contaminadas no aquífero dentro e nas imediações da área urbana de Urânia.
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