Jarosite pseudomorph formation from arsenopyrite oxidation using Acidithiobacillus ferrooxidans

In this work, the oxidizing action of a native strain type A. ferrooxidans on a sulphide containing a predominance of arsenopyrite and pyrite has been evaluated. Incubation of the A. ferrooxidans strain in flasks containing 200 mL of T&K medium with the ore (particle size of 106 mu m) at pulp density 8% (w/v) at 35 degrees C on a rotary shaker at 200 rpm resulted in preferential oxidation of the arsenopyrite and the mobilization of 88% of the arsenic in 25 days. Mineralogical characterization of the residue after biooxidation was carried out with FTIR. XRD and SEM/XEDS techniques. An in situ oxidation of the arsenopyrite is suggested on the basis of the frequent appearance of jarosite pseudomorph replacing arsenopyrite, in which the transformations Fe(2+) -> Fe(3+), S(-2) -> S(+6) and As(-1) -> As(+3) -> As(+5) occur for the most part without formation of soluble intermediates, resulting in a type of jarosite that typically contains high concentrations of arsenic (type A-jarosite). However, during pyrite oxidation, dissolution of the constituent Fe and S predominates, which is evidenced by corrosion of pyrite particles with formation of pits, generating a type of jarosite with high quantities of K (type B-jarosite). Lastly, a third type of jarosite (type C-jarosite) also precipitated forming a thin film that covered the grains of pyrite principally. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Fidelity of molluscan assemblages from the touro passo formation (pleistocene-holocene), southern brazil: taphonomy as a tool for discovering natural baselines for freshwater communities

This study is the first assessment of mollusk fossil assemblages relative to the compositional fidelity of modern mollusk living and death assemblages. It also shows that the sedimentary record can provide information on the original, non-human-impacted, freshwater malacofauna biodiversity, based on Late Pleistocene shells. The fossil mollusk assemblage from the Touro Passo Formation (Pleistocene-Holocene) was compared to living and death assemblages of the Touro Passo River, southern Brazil, revealing little resemblance between fossil and live-dead species composition. Although the living and death assemblages agree closely in richness, species composition, and species relative abundances (both proportional and rank), the fossil assemblage differs significantly from both modern assemblages in most of these measures. The fossil assemblage is dominated by the native endemic corbiculid bivalve Cyanocyclas limosa and the gastropod Heleobia aff. bertoniana. These are absent in the living assemblages, and both living and death assemblages are dominated by the alien Asiatic corbiculid C. fluminea, which is absent in the fossil assemblage. The fossil assemblage also contains, overall, a higher proportional abundance of relatively thick-shelled species, suggesting a genuine bias against the thinner- and smaller-shelled species. Our results suggest that contemporary environmental changes, such as the introduction of some alien freshwater mollusk species, together with post-burial taphonomic processes, are the main factors leading to the poor fidelity of the fossil assemblage studied. Hence, the taxonomic composition of the Late Pleistocene mollusks from the Touro Passo Formation probably would show greater similarity to present-day assemblages wherever the mollusk biodiversity is not disturbed by human activities.

U-Pb geochronology of the southern Brasília belt (SE-Brazil): Sedimentary provenance, Neoproterozoic orogeny and assembly of West Gondwana

The Brasília belt borders the western margin of the São Francisco Craton and records the history of ocean opening and closing related to the formation of West Gondwana. This study reports new U-Pb data from the southern sector of the belt in order to provide temporal limits for the deposition and ages of provenance of sediments accumulated in passive margin successions around the south and southwestern margins of the São Francisco Craton, and date the orogenic events leading to the amalgamation of West Gondwana. Ages of detrital zircons (by ID-TIMS and LA-MC-ICPMS) were obtained from metasedimentary units of the passive margin of the São Francisco Craton from the main tectonic domains of the belt: the internal allochthons (Araxá Group in the Áraxá and Passos Nappes), the external allochthons (Canastra Group, Serra da Boa Esperança Metasedimentary Sequence and Andrelândia Group) and the autochthonous or Cratonic Domain (Andrelândia Group). The patterns of provenance ages for these units are uniform and are characterised as follows: Archean- Paleoproterozoic ages (3.4-3.3, 3.1-2.7, and 2.5-2.4Ga); Paleoproterozoic ages attributed to the Transamazonian event (2.3-1.9Ga, with a peak at ca. 2.15Ga) and to the ca. 1.75Ga Espinhaço rifting of the São Francisco Craton; ages between 1.6 and 1.2Ga, with a peak at 1.3Ga, revealing an unexpected variety of Mesoproterozoic sources, still undetected in the São Francisco Craton; and ages between 0.9 and 1.0Ga related to the rifting event that led to the individualisation of the São Francisco paleo-continent and formation of its passive margins. An amphibolite intercalation in the Araxá Group yields a rutile age of ca. 0.9Ga and documents the occurrence of mafic magmatism coeval with sedimentation in the marginal basin. Detrital zircons from the autochthonous and parautochthonous Andrelândia Group, deposited on the southern margin of the São Francisco Craton, yielded a provenance pattern similar to that of the allochthonous units. This result implies that 1.6-1.2Ga source rocks must be present in the São Francisco Craton. They could be located either in the cratonic area, which is mostly covered by the Neoproterozoic epicontinental deposits of the Bambuí Group, or in the outer paleo-continental margin, buried under the allochthonous units of the Brasília belt. Crustal melting and generation of syntectonic crustal granites and migmatisation at ca. 630Ma mark the orogenic event that started with westward subduction of the São Francisco plate and ended with continental collision against the Paraná block (and Goiás terrane). Continuing collision led to the exhumation and cooling of the Araxá and Passos metamorphic nappes, as indicated by monazite ages of ca. 605Ma and mark the final stages of tectonometamorphic activity in the southern Brasília belt. Whilst continent-continent collision was proceeding on the western margin of the São Francisco Craton along the southern Brasília belt, eastward subduction in the East was generating the 634-599Ma Rio Negro magmatic arc which collided with the eastern São Francisco margin at 595-560Ma, much later than in the Brasília belt. Thus, the tectonic effects of the Ribeira belt reached the southernmost sector of the Brasília belt creating a zone of superposition. The thermal front of this event affected the proximal Andrelândia Group at ca. 588Ma, as indicated by monazite age. The participation of the Amazonian craton in the assembly of western Gondwana occurred at 545-500Ma in the Paraguay belt and ca. 500Ma in the Araguaia belt. This, together with the results presented in this work lead to the conclusion that the collision between the Paraná block and Goiás terrane with the São Francisco Craton along the Brasília belt preceded the accretion of the Amazonian craton by 50-100 million years. © 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

The first Triassic lungfish from South America (Santa Maria Formation, Paraná Basin) and its bearing on geological correlations within Pangaea

The Triassic fish faunas of the Southern Hemisphere are only known from a few sedimentary basins and the most productive sites are those from the Karoo Supergroup, in South Africa and the Sydney Basin of Australia. A single lungfish tooth plate ascribed to Ptychoceratodus cf. philippsi was recovered from Late Triassic (Carnian) red beds of southern Brazil and is described herein. This find extends to South America the palaeogeographic distribution of the genus, which occurs in the Early Triassic of Australia and South Africa and the Middle/Late Triassic of Europe and Late Triassic of Madagascar and India. The presence of this dipnoan solely in the uppermost part of the Santa Maria Formation suggests that the migration of Ptychoceratodus towards the Paraná Basin began not before the late Induan/early Olenekian (late Early Triassic). At that time, more humid (monsoonal) conditions prevailed in what is now southern Brazil, compared to semi-arid/desert conditions that dominated the Late Permian and possibly the earliest Early Triassic (the latter presumably not represented in the Paraná Basin). © The Geological Society of London 2008.

Diagênese e alteração hidrotermal em rochas sedimentares da formação Corumbataí, Permiano Superior, Mina Granusso, Cordeirópolis/SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Facies analysis of the Codó formation (Late Aptian) in the Grajaú area, Southern São Luís-Grajaú Basin

Facies descriptions of the Codó Formation in the Grajaú area are provided for the first time, and its sedimentary characteristics compared to those from the Codó area to allow paleoenvironmental reconstructions. Deposits in the Grajaú area include evaporites, limestones and argillites bearing features indicative of a shallow, low energy, subaqueous, saline environment exposed to meteoric and/or capillary conditions. Floodingevaporative concentration-desiccation cycles suggest a saline pan complex surrounded by extensive evaporitic mudflats. The location of the system, whether coastal or inland, is a matter open for debate. However, the later hypothesis is favored considering: 1. Sr isotopic data, with values higher than those expected for Late Aptian marine waters; 2. calcitic composition of limestones (instead of dolomitic and/or magnesitic as expected in coastal settings); and 3. presence of continental ostracods and lack of marine fauna. This interpretation is consistent with that proposed for UpperAptian deposits of the Codó area, but the depositional system there was one dominated by more stable, well-stratified, anoxic waters and evaporite precipitation in central lacustrine areas, while in the Grajaú area the salt pan was more oxygenated and ephemeral, with salt precipitation mainly in marginal areas or along surrounding mudflats.

Araçatuba formation: palustrine deposits from the initial sedimentation phase of the Bauru Basin

A Bacia Bauru (Cretáceo Superior), acumulou uma seqüência sedimentar continental essencialmente arenosa. Numa fase inicial desértica, o seu substrato basáltico foi soterrado por extensa e monótona cobertura de areias eólicas com intercalações subordinadas de depósitos de loesse. O relevo original do substrato favoreceu a formação de uma drenagem regional endorrêica, sob clima semi-árido, propiciando assim condições de formação do Paleopantanal Araçatuba. Os depósitos paludiais (Formação Araçatuba) constituem estratos tabulares de siltitos e arenitos de cor cinza claro esverdeado típica, eventualmente cimentados por carbonato de cálcio. Moldes e pseudomorfos de cristais de gipsita e dolomita foram identificados na unidade. Aparentemente, estão associados com gretas de ressecação, marcas de raízes e intervalos com laminação tipo climbing ripple, que indicam ambiente de águas salinas rasas e relativamente calmas, submetidas a fases de exposição subaérea e ressecação. Nos limites da área de ocorrência da Formação Araçatuba, as unidades arenosas podem exibir feições sigmóides e estratificação contorcida, comuns em depósitos deltaicos marginais. A Formação Araçatuba é contornada e posteriormente encoberta por depósitos eólicos da Formação Vale do Rio do Peixe.

Estudos isotópicos (Pb, O, H, S) em zonas alteradas e mineralizadas do depósito cupro-aurífero Visconde, Província Mineral de Carajás

O depósito cupro-aurífero Visconde está localizado na Província Mineral de Carajás, a cerca de 15 km a leste do depósito congênere de classe mundial Sossego. Encontra-se em uma zona de cisalhamento de direção WNW-ESE, que marca o contato das rochas metavulcanossedimentares da Bacia Carajás com o embasamento. Nessa zona ocorrem outros depósitos hidrotermais cupro-auríferos com características similares (Alvo 118, Cristalino, Jatobá, Bacaba, Bacuri, Castanha), que têm sido enquadrados na classe IOCG (Iron Oxide Copper-Gold), embora muitas dúvidas ainda existam quanto a sua gênese, principalmente no que diz respeito à idade da mineralização e fontes dos fluidos, ligantes e metais. O depósito Visconde está hospedado em rochas arqueanas variavelmente cisalhadas e alteradas hidrotermalmente, as principais sendo metavulcânicas félsicas (2968 ± 15 Ma), o Granito Serra Dourada (2860 ± 22 Ma) e gabros/dioritos. Elas registram diversos tipos de alteração hidrotermal com forte controle estrutural, destacando-se as alterações sódica (albita + escapolita) e sódico-cálcica (albita + actinolita ± turmalina ± quartzo ± magnetita ± escapolita), mais precoces, que promoveram a substituição ubíqua de minerais primários das rochas e a disseminação de calcopirita, pirita, molibdenita e pentlandita. Dados isotópicos de oxigênio e hidrogênio de minerais representativos desses tipos de alteração mostram que os fluidos hidrotermais foram quentes (410 – 355°C) e ricos em ¹⁸O (δ¹⁸O_H2O= +4,2 a 9,4‰). Sobreveio a alteração potássica, caracterizada pela intensa biotitização das rochas, a qual ocorreu concomitantemente ao desenvolvimento de foliação milonítica, notavelmente desenhada pela orientação de palhetas de biotita, que precipitaram de fluidos com assinatura isotópica de oxigênio similar à dos estágios anteriores (δ¹⁸O_H2O entre +4,8 e +7,2‰, a 355°C). Microclina e alanita são outras fases características desse estágio, além da calcopirita precipitada nos planos da foliação. A temperaturas mais baixas (230 ± 11°C), fluidos empobrecidos em ¹⁸O (δ¹⁸O_H2O = -1,3 a +3,7‰) geraram associações de minerais cálcico-magnesianos (albita + epidoto + clorita ± calcita ± actinolita) que são contemporâneas à mineralização. Valores de δ¹⁸D_H2O e δO_H2O indicam que os fluidos hidrotermais foram inicialmente formados por águas metamórficas e formacionais, a que se misturou alguma água de fonte magmática. Nos estágios tardios, houve considerável influxo de águas superficiais. Diluição e queda da temperatura provocaram a precipitação de abundantes sulfetos (calcopirita ± bornita ± calcocita ± digenita), os quais se concentraram principalmente em brechas tectônicas - os principais corpos de minério - que chegam a conter até cerca de 60% de sulfetos. Veios constituídos por minerais sódico-cálcicos também apresentam comumente sulfetos. A associação de minerais de minério e ganga indica uma assinatura de Cu-Au- Fe-Ni-ETRL-B-P para a mineralização. Os valores de δ³⁴S (-1,2 a +3,4‰) de sulfetos sugerem enxofre de origem magmática (proveniente da exsolução de magmas ou da dissolução de sulfetos das rochas ígneas pré-existentes) e precipitação em condições levemente oxidantes. Datação do minério por lixiviação e dissolução total de Pb em calcopirita forneceu idades de 2736 ± 100 Ma e 2729 ± 150 Ma, que indicam ser a mineralização neoarqueana e, a despeito dos altos erros, permite descartar um evento mineralizador paleoproterozoico. A idade de 2746 ± 7 Ma (MSDW=4,9; evaporação de Pb em zircão), obtida em um corpo granítico não mineralizado (correlacionado à Suíte Planalto) que ocorre na área do depósito, foi interpretada como a idade mínima da mineralização. Assim, a formação do depósito Visconde teria relação com o evento transpressivo ocorrido entre 2,76 e 2,74 Ga, reponsável pela inversão da Bacia Carajás e pela geração de magmatismo granítico nos domínios Carajás e de Transição. Esse evento teria desencadeado reações de devolatilização em rochas do Supergrupo Itacaiúnas, ou mesmo, provocado a expulsão de fluidos conatos salinos aprisionados em seus intertícios. Esses fluidos teriam migrado pelas zonas de cisalhamento e reagido com as rochas (da bacia e do embasamento) pelas quais se movimentaram durante a fase dúctil. As concentrações subeconômicas do depósito Visconde devem ser resultado da ausência de grandes estruturas que teriam favorecido maior influxo de fluidos superficiais, tal como ocorreu na formação dos depósitos Sossego e Alvo 118.

Paleoambiente e diagênese da formação Itaituba, carbonífero da bacia do Amazonas, com base em testemunho de sondagem, região de Uruará, Pará

A Formação Itaituba de idade carbonífera representa a sedimentação carbonática de depósitos transgressivos do Grupo Tapajós da Bacia do Amazonas. A sucessão Itaituba é interpretada como depósitos de planície de maré mista, constituídos de calcários fossilíferos, dolomitos finos, arenitos finos a grossos e subordinadamente siltitos avermelhados, evaporitos e folhelhos negros. A análise de fácies e microfácies do testemunho de sondagem da região de Uruará, Estado do Pará, permitiu individualizar dezenove fácies agrupadas em cinco associações: planície de maré (AF1), canal de maré (AF2), laguna (AF3), barra bioclástica (AF4) e plataforma externa (AF5). AF1 é composta por arenito fino com rip-up clasts e gretas de contração, marga com grãos de quartzo e feldspato, dolomudstone laminado com grãos terrígenos e dolomito fino silicificado, com intercalação de argilito com grãos de quartzo disseminados, dolomitizado e localmente com sílica microcristalina. AF2 consiste em arenito médio a grosso com estratificação cruzada acanalada, recoberta por filmes pelíticos nos foresets, arenito muito fino a fino com acamamento wavy, siltito laminado com falhas sinsedimentares e acamamento convoluto. AF3 é constituída de siltito vermelho maciço, mudstone com fósseis, floatstone com braquiópodes e pirita disseminada e mudstone maciço com frequentes grãos de quartzo. AF4 e AF5 exibem abundantes bioclastos representados por espinhos e fragmentos de equinodermas, conchas, fragmentos e espinhos de braquiópodes, ostracodes, foraminíferos, algas vermelhas e conchas de bivalves. AF4 é formada por grainstone oolítico fossilífero e grainstone com terrígenos principalmente grãos de quartzo monocristalino e AF5 se compõe de wackestone fossilífero, wackestone com terrígenos e mudstone maciço com grãos de quartzo monocristalino. Subarcósios (AF1), arcósios (AF2) e arcósios líticos (AF2) são os tipos de arenitos da sucessão Itaituba e apresentam como principais constituintes grãos de quartzo monocristalino e policristalino, K-feldspato, plagioclásio, pirita, muscovita detrítica, fragmento de rocha pelítica, metamórfica e chert e raros bioclastos. O cimento é de calcita espática não ferrosa, óxido/hidróxido de ferro e sobrecrescimento de sílica. A porosidade é intergranular, móldica e às vezes alongada, sem permeabilidade perfazendo até 11% da rocha. Os processos diagenéticos dos arenitos são compactação física, sobrecrescimento de sílica, cimentação de calcita, formação de matriz diagenética, compactação química, substituição de grãos, autigênese de pirita, formação de óxido/hidróxido de ferro e alteração do plagioclásio. Os processos diagenéticos dos carbonatos são: micritização, neomorfismo, colomitização, fraturamento, compactação química, cimentação de calcita, dissolução secundária e autigênese de minerais. A sucessão da Formação Itaituba representa um sistema de laguna/planície de maré ligada a uma plataforma marinha carbonática. Planícies de maré desenvolveram-se nas margens das lagunas e eram periodicamente supridas por influxos de terrígenos finos (silte) que inibiam a precipitação carbonática. Barras bioclásticas eram cortadas por canais de maré (inlet) que conectavam a laguna com a plataforma rasa rica em organismos bentônicos.

Petrography of gypsum-bearing facies of the Codó Formation (Late Aptian), Northern Brazil

Neste trabalho, é apresentado um estudo original e detalhado enfocando os aspectos petrográficos dos evaporitos de depósitos aptianos superiores expostos no sul e leste da Bacia de São Luís-Grajaú. O objetivo é o estabelecimento de critérios que permitam distinguir entre evaporitos primários e secundários, além da reconstrução de sua evolução pós-deposicional. Sete fases de evaporitos foram reconhecidas: 1. gipsita em chevron; 2. gipsita ou anidrita nodular a lenticular; 3. gipsita fibrosa a acicular; 4. gipsita em mosaico; 5. gipsita brechada a gipsarenito; 6. anidrita ou gipsita pseudo-nodular; e 7. gipsita em rosetas. As três primeiras fases apresentam características petrográficas condizentes com origem primária. Agipsita fibrosa a acicular e a gipsita em mosaico foramformadas por substituições de gipsita primária, com origem provável nos estágios iniciais da diagenêse, portanto ainda sob influência do ambiente deposicional. Estas morfologias de gipsita estão relacionadas com a fácies de evaporito laminado, tendo sido formadas por substituição, porém sem afetar a estruturação primária. A gipsita ou anidrita pseudo-nodular originou-se pela mobilização de soluções sulfatadas durante ou após soterramento, provavelmente associada à halocinese. A gipsita em rosetas, que intercepta todas as outras variedades de gipsita, representa o ultimo estágio de formação de evaporitos na área de estudo, tendo resultado de soluções intraestratais ou de águas superficiais durante intemperismo.

New insights on the occurrence of peperites and sedimentary deposits within the silicic volcanic sequences of the Parana Magmatic Province, Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Modelo estrutural do maciço rochoso do Depósito de Cobre e Ouro da Mina da Chapada, Alto Horizonte, GO

The Cu-Au mine of Chapada is located in the municipality of Alto Horizonte, in the northwestern portion of Goiás state and is inserted in the geological context of the Brasilia Belt, specifically the Mara Rosa Magmatic Arc, which hosts important deposits of Au and Cu-Au. The rocks found in the study area belong mainly to the Volcano-Sedimentary Sequence of Mara Rosa and are composed of basic to acidic metavolcanic rocks, psammiticpellitic metasedimentary rocks, chemical rocks and also hydrothermal products. Late intrusions occur and are represented by pegmatitic dikes and tonalitic bodies. The ore deposit of the Chapada mine is formed predominantly by the chalcopyrite-pyritemagnetite association, where pyrite is the most abundant mineral. Through the structural mapping of the mining fronts, it was able to recognize three deformational phases (Dn, Dn +1, Dn +2). During the Dn phase, isoclinal recumbent folds were formed, in association with amphibolites facies metamorphism. Later, in phase Dn +1, there was formation of drag folds and intrafolial folds in association with retrograde metamorphism in the greenschist facies. The deformational phase Dn +2, in its turn, was responsible for late symmetrical folding of the foliation, with NS and EW axes, resulting in an interference pattern of the dome-and-basin type

Caracterização mineralógica, petrológica e química da sulfetação nos reef's da mina Canavieiras, Jacobina, Bahia

In the Serra de Jacobina, localized in the North Central portion of the state of Bahia, occours the Jacobina Group. It’s a sedimentary basin and the gold deposit is stocked on the basal portion, which consist on quartzites intercalated with oligomítico metaconglomerates of Serra do Córrego Formation. There are controversies about the origin of the gold mineralization, but the currently most accepted hypothesis corresponds to a paleoplacer deposit with subsequent ore remobilization and concentration by hydrothermal process. The sulphidation is one of the main results of hydrothermal process, which was more detail characterized, besides identifying if there was more than one sulfides phase generation and its relationship with gold mineralization. The analyzes were performed from the main reef's (metaconglomerates mineralized levels) of Mine Canavieiras: Maneira, Holandez, Liberino, Piritoso, MU and LU. Chemical analyzes semi-quantitative were developed with EDS in MEV and also petrographics analyses. The main sulfide is pyrite, followed by chalcopyrite. Six groups of pyrite were classified according with chemical composition, however they show similarities in their habit and occurrence. Were identified four types of chlorite, labeled A, B, C, D. Gold occurs in free form, associate to pyrites, to Fe-Ti-Muscovite, to chlorite type B and to microfractures with iron hydroxide. Gold presents three different compositions: pure, with Ag or associated with U-Zr. The results of chemical analysis showed that the hydrothermal process have as their main source, ultramafic rocks present in the Jacobina Basin

Biostratigraphy and paleoecology of an unusual palynological record from the Aquidauana Formation, Late Pennsylvanian of Paraná Basin

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Multistep taphonomic alterations in fluvial mollusk shells: a case study in the touro passo formation (pleistocene–holocene), Southern Brazil

Accurate paleoenvironmental reconstruction relies on the correct interpretation of the postmortem history of skeletal remains in shelly assemblages. In contrast to marine settings, actualistic taphonomic studies are lacking for shell-rich concentrations in freshwater riverine systems. In particular, the taphonomic pathways and the origins of taphonomic signatures that are recorded in bioclasts from fluvial settings are poorly known. In this study, we addressed this issue by comparing the taphonomic signatures and shell-damage profiles among shells of freshwater mollusks recorded both in death and in fossil assemblages from the same fluvial environment. Our data indicated that dissolution was the most pervasive taphonomic process leading to the destruction of the shells. The loss of taphonomic information extended beyond shell dissolution in the riverbed, or the early diagenesis in the sedimentary record. The loss of biological information from the living community through the death assemblage, until the incorporation of shells as fossils, mainly occurred during the time the shells were in the sediment-water interface. Though this destruction affected primarily dead shells, reworked fossils also became vulnerable because they were carried out into the river load again by channel avulsion. A model that included the main taphonomic pathways followed by the molluscan shells in the fluvial Touro Passo Formation (Pleistocene-Holocene) is discussed. In this model, two main destructive domains were recognized, which were the biological, physical, and chemical processes operating at the taphonomically active zone (= TAZ domain) and the pedogenetic domain.