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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.

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.

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.