Nome do Projeto
Geoquímica e Petrologia aplicadas à evolução crustal e metalogênese
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/06/2022 - 01/05/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra
Resumo
Nas últimas décadas, a geoquímica e a petrologia tem avançado tanto do ponto de vista analítico, com o desenvolvimento de técnicas que permitem aquisição de teores elementares e dados geocronológicos e isotópicos em diferentes sistemas e fases minerais com alta precisão e acurácia, quanto experimental, simulando de forma cada vez mais realista e robusta os processos geológicos. Dessa forma, entende-se que é necessária uma abordagem integrada e sistêmica entre as diferente disciplinas para atingir contribuições científicas no contexto atual do conhecimtno. Por exemplo, a petrologia experimental fornece subsídios e dados para entender processos de diferenciação magmática, como fusão parcial e cristalização fracionada, bem como para o estudo de processos hidrotermais e mobilidade dos elementos em diferentes ambientes geoquímicos. Por sua vez, a petrologia aplicada, com a análise geoquimica e petrológica de rochas em diferentes contextos geológicos e tectônicos, quando associada aos dados experimentais e modelagem geoquímica e petrogenética, pode fornecer informações a respeito dos processos de evolução crustal e dos mecanismos de formação de depósitos minerais.

Objetivo Geral

O objetivo desta linha de pesquisa é aplicar métodos e técnicas de geoquímica e petrologia em estudos de caso a respeito da origem de diferentes grupos de rochas pré-cambrianas na América do Sul, incluindo, por exemplo, amostras da Província da Mantiqueira, Formação Serra Geral e cráton do São Francisco, bem como as mineralizações associadas. Para atinigr esse objetivo, serão empregados dados de geocronologia, geologia isotópica, petrologia experimental, química mineral, modelagem petrogenética e termodinâmica, geoquímica de elementos maiores, menores e traço. Os dados adquiridos fornecerão subsídios a interpretação e entendimento dos processos de evolução crustal em diferentes etapas da história geológica da Terra, bem como a disbitruição dos elementos e formação de depósitos minerais no contexto da plataforma Sul-Americana.

Justificativa

O Brasil é um país de proporções continentais e com uma vasta área (ainda) inexplorado no que tange o mapeamento geológico e a prospecção de recursos minerais em escalas de detalhe. Aliado a isso, áreas que já são conhecidas carecem de dados detalhados em relação a geoquímica, especialmente no que tange a aplicação de dados de elementos traço, geologia isotópica e química mineral. Em relação a combinação de dados de petrologia a experimental com amostras naturais, a realidade não é diferente. Dessa forma, o projeto justifica-se pois irá obter dados em áreas ainda não exploradas e refinar dados de geoquímica e petrologia em áreas já conhecidas.

Metodologia

As metodologias empregadas no projeto irão variar conforme cada caso de estudo e contexto geotectônico. De forma geral, podem-se definir as seguintes etapas para o projeto: I) revisão bibliográfica e compilação dos dados; II) etapa de campo; III) etapa de laboratório IV) integração final e publicação dos resultados. 1) Etapa de revisão bibliográfica e aquisição de dados da literatura: Esta etapa incluirá a revisão bibliográfica de estudos já publicados acerca da geologia das áreas selecionadas a fim de aproveitar informações geológicas básicas, como cartografia, geologia regional e estratigrafia, bem como dados de petrologia, geoquímica, geologia estrutural e geofísica, os quais serão compilados e comparados, servindo como subsídio para uma maior densidade estatística dos novos dados coletados. 2) Etapa de campo (levantamento geológico básico): Esta etapa prevê a realização de trabalhos de campo em áreas de interesse; 3) Etapa de laboratório: A etapa de laboratório consiste na mais extensa fase do projeto, compreendendo a construção de uma base geológica georreferenciada em SIG (Sistema de Informações Geográfica) para as amostras e para os dados geoquímicos posteriores, o mapeamento de detalhe das unidades através de análise petrográfica, levantamento estrutural e a coleta de amostras complementares para petrografia microscópica, química mineral, geoquímica de rocha total (maiores e traços) e isotópica. análise petrográfica, obtenção de dados de geoquímica de elementos maiores, menores, traços e isótopos, incluindo o desenvolvimento de um método inédito na América do Sul para análise dos produtos de decaimento de isótopos extintos. O detalhamento de cada método de trabalho empregado na etapa de laboratório está descrito a seguir. 3.1) Petrografia de amostras macroscópicas e lâminas delgadas: Através da macroscopia e microscopia pretende-se identificar os principais litotipos das rochas ígneas e metamórficas nos locais estudados. O estudo petrográfico permitirá descrever as principais características mineralógicas, texturais e estruturais das diversas rochas. A identificação e a descrição destas características permitirão reunir dados diagnósticos na identificação dos processos e na construção de hipóteses sobre a sua petrogênese. Os estudos petrográficos também serão utilizados para identificação de feições que auxiliem na interpretação da evolução geoquímica e seleção de áreas de interesse para o mapeamento composicional através da microssonda eletrônica e análises geoquímicas de detalhe. Esta etapa será realizada no Laboratorio de Mineralogia e Petrologia do CENG com o auxílio de lupas de bancada e microscópio petrográfico. 3.2.) Microscopia eletrônica e química mineral: Estão previstas sessões para avaliação qualitativa (energy dispersive X-ray spectroscopy - EDS) e quantitativa (wavelength dispersive X-ray spectroscopy - WDS) das principais texturas e fases minerais identificadas na petrografia. A análise na microssonda permitirá também o mapeamento composicional e de zoneamento mineral e texturas de desequilíbrio químico, os quais são fundamentais para avaliar as hipóteses petrogenéticas das associações, bem como cálculos de geotermobarometria. A etapa será realizada no Laboratório de Microssonda Eletrônica e no Laboratório de Microscopia Eletrônica de Varredura, ambos no Centro de Estudos em Petrologia e Geoquímica (CPGQ) do IGEO/UFRGS, bem como no Instituto de Geociências da Universidade de Brasília. 3.3 )Litoquímica: A etapa de litoquímica será fundamentada em amostras de rocha total com a obtenção de elementos maiores, menores e elementos traço, incluindo elementos altamente siderófilos, seguindo os métodos descritos em Garbe-Schönberg (1993) e Hoffmann et al. (2011). Para tal serão empregadas as técnicas de espectrometria de fluorescência de raios-X e espectrometria de massa por plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Os resultados destas análises serão incorporados a um banco de dados elaborado em projetos anteriores em outras associações na região. As análises serão realizadas no Centro de Estudos em Petrologia e Geoquímica da UFRGS, bem como no Activation Laboratories Ltd. (Canada) conforme necessidade.3.4.) Geoquímica isotópica: As amostras serão tratadas seguindo moagem, dissolução, separação cromatográfica para análises de isótopos nos sistemas Lu-Hf, Rb-Sr, Sm-Nd e Pb-Pb em rocha total e geocronologia U-Pb em minerais utilizando técnicas como SHRIMP (Sensitive High Resolution Ion Microprobe), ID-TIMS (Isotope Dilution Thermal Ionization Mass Spectrometry) e (LA)-MC-ICP-MS (Laser Ablation Multicollector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) para as principais associações de rochas estudadas. Esses métodos de análise já são bem estabelecidos e de rotina no Brasil (e.g., Gioia e Pimentel, 2000). O intuito de coletar estes dados é melhor caracterizar as rochas, avaliar as fontes do magmatismo e fornecer subsídios para um cenário mais completo na modelagem petrogenética, combinando com os dados obtidos de 182W e 142Nd. Nesse sentido, os métodos para análise de 182W seguirá o protocolo descrito em Tusch et al. (2019), e para 142Nd o método de Caro et al. (2006), com as adaptações e ajustes necessários. Os dados isotópicos convencionais serão coletados no Laboratório de Geologia Isotópica (LGI) da UFRGS e no Instituto de Geociências da Universidade de Brasília, e o desenvolvimento do método bem como das análises de 182W e 142Nd será realizado exclusivamente no LGI/ UFRGS. Por fim, a última etapa do projeto será a de integração final e divulgação dos resultados, onde o conjunto de informações obtidas nos pontos anteriores e os resultados da modelagem petrogenética serão discutidos no grupo de pesquisa. O processamento de todos os dados disponíveis visará a interpretação dos mecanismos e processos de formação e diferenciação de crosta no arqueano bem como as fontes magmáticas relacionadas. Além disso, os dados serão comparados com outras ocorrências pré-cambrianas em crátons no hemisfério norte, na África e na Austrália. A divulgação dos resultados será feita através da apresentação em eventos científicos nacionais e internacionais e publicações em revistas de alto impacto científico.

Indicadores, Metas e Resultados

Espera-se, com o presente projeto, contribuir a formação de recursos humanos altamente qualificados na área de geoquímica e petrologia, através da captação de bolsas de iniciação científica, por exemplo. Além disso, serão também apresentados os resultados das ações do projeto em congressos, simpósios e artigos científicos.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ADILSON APARECIDO DA SILVA
FELIPE PADILHA LEITZKE19
FERNANDA GERVASONI8
GEOVANA RODRIGUES ZOUNAR
GUILHERME ALBUQUERQUE PAES LEME PAZZAGLIA
ISIS DE MORAES CORTEZ
LUIZ HENRIQUE RONCHI1
MARLOS PEVERADA JAQUES
TADEU BRAGA AREJANO
VITER MAGALHAES PINTO2

Fontes Financiadoras

Sigla / NomeValorAdministrador
CNPq / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoR$ 79.600,00Coordenador
FAPERGS / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado Rio Grande do SulR$ 18.000,00Coordenador

Plano de Aplicação de Despesas

DescriçãoValor
339033 - Passagens de Despesas de LocomoçãoR$ 10.000,00
339030 - Material de ConsumoR$ 5.000,00
339020 - Auxílio Financeiro a PesquisadorR$ 5.000,00
339018 - Auxílio Financeiro a EstudantesR$ 12.000,00
339014 - Diária Pessoa CivilR$ 10.000,00
339039 - Outros Serviços de Terceiro - Pessoa JurídicaR$ 55.600,00

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