Suíte vulcânica serra da bocaina, grupo amoguijá, maciço rio apa-MS

The Rio Apa Massif corresponds to the southeastern portion of the Amazonian Craton and crops out in the Mato Grosso do Sul State, Brazil. It is constituted by rocks of paleoproterozoic age of Rio Apa Complex, Alto Tererê Group and the plutonic-volcanic suites of the Amoguijá Group, subdivided in Alumiador Intrusive suits and Serra da Bocaina Volcanic. The Volcanic Suite is represented by São Francisco and Bocaina mountains and is constituted by terms of the composition of alkali - rhyolitic to rhyolitic, including in minor amounts riodacite, andesite and dacite. It consists of a variety of textual subvolcanic rocks, volcanic and varied volcanoclastics. The pyroclastic deposits are very expressive and consist of pyroclastic particle immerse in aphanitic matrix, fine grained or amorphous, where quartz, feldspar, chlorite, sericite, microlithes of carbonate, sparse spherulites and reliquiar volcanic glass can be distinguished. The pyroclastic rocks are represented by breccias, ignimbrites, agglomerate, tuffs, lapillistones and pumices and contain commonly vitroclasts, lithoclasts and crystalloclasts, pumices, fiammes, glass shards, spherulites, vesicles and amygdales. They are calc-alkaline rocks with dominant peraluminous character high to middle potassium series and define a sin-colisional dominant tectonic and are genetically associated to the evolution of the Amoguijá Magmatic Arc.

Magmatismo do batólito rapakivi Rio Branco, sw do Cráton Amazônico (MT)

Rio Branco Rapakivi Batholith is located on the southwestern portion of the Amazonian Craton in Mato Grosso and belongs to the Cachoeirinha Tectonic Domain, part of the Rio Negro-Juruena Geochronological Province, Central Brasil. The batholith is constituted by microgabbros to quartz microgabbros and microdiorites to quartz microdiorites, middle to fine-grained equigranular to porphyritic varieties form the Rio Branco Intrusive Basic Suite, showing a discontinuous distribution and located near the margins of the intrusion.Majorly constituted by porphyritic, granophyric and isotropic facies of Rio Branco Intrusive Acid Suit which is composed by older dark red rapakivi monzogranites to quartz monzonites and quartz sienites (1403±0.6 Ma) and the younger red rapakivi leuco-monzogranites (1382±49 Ma) and late equigranular to pegmatitic monzogranites. The magmatism is constituted by two distinct magmas related to the end of the collisional event of Cachoeirinha Orogeny, one with alkaline basalts generated in an intraplate environment and the other postorogenic to anorogenic with peraluminous to metaluminous compositions and define a high-K calc-alkaline to shoshonitic magmatism in transition among the I- and A-types. The contacts are marked by extensive mafic sills and dikes of alkaline basalts derived from intraplate environment of the Salto do Céu Intrusive Basic Suite (±808 Ma) associate to the Sunsás-Aguapei Orogenic Belt and metasedimentary rocks of the Aguapeí Grup.

Diagênese da Formação Corumbataí na Mina Partezani, Rio Claro - SP

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The ceramic artifacts in archaeological black earth (terra preta) from lower Amazon region, Brazil: Mineralogy

Sítios arqueológicos com Terra Preta, denominados de Terra Preta de Índio ou ainda Terra Preta Arqueológica (TPA) são muito freqüentes na Amazônia. As TPA geralmente contém fragmentos de vasos cerâmicos, por vezes abundantes, além de líticos, que são materiais de grande importância para os estudos arqueológicos. Para consubstanciar esses estudos, realizou-se pesquisas mineralógicas e químicas em fragmentos cerâmicos provenientes de dois sítios arqueológicos da região de Cachoeira-Porteira, Estado do Pará. Os fragmentos foram classificados segundo seus principais temperos em: cauixi, cariapé, areia+feldspatos e caco de vaso cerâmico. Mineralogicamente são compostos de quartzo, minerais de argila calcinados (especialmente caulinita), feldspatos (albita e microclínio), hematita, goethita, maghemita, variscita-estrengita, fosfatos amorfos, anatásio, e raramente apatita, rhabdophana e óxidos de Mn e Ba. Cauixi e cariapé são componentes orgânicos silicosos e amorfos a DRX. A composição mineralógica e a morfologia dos seus grãos indicam saprólito (material argiloso rico em quartzo) derivado de rochas ígneas félsicas de granulação fina ou rochas sedimentares ricas em argilominerais como matéria-prima dos vasos cerâmicos. Neste material argiloso cauixi, cariapé e/ou areias, ricas em sílica, foram intencionalmente adicionados. O elevado conteúdo de fosfatos de Al-Fe, amorfos ou como de baixa cristalinidade, originou-se a partir do contato entre a matriz argilosa da parede do vaso cerâmico com a solução aquosa quente durante o cozimento diário de alimentos de origem animal (principal fonte de fósforo). A cristalização dos fosfatos deve ter prosseguida mesmo depois que os vasos foram descartados, e juntos com os restos de matéria orgânica vegetal e animal incorporaram-se aos solos residuais. Participaram desta forma na formação dos solos tipo TPA.

Avaliação preliminar do emprego de arenito zeolítico da região nordeste do Brasil como material pozolânico para cimento Portland

As zeolitas possuem atividade pozolânica normalmente sem a necessidade de ativação térmica, por isto têm sido empregadas na produção de cimento e concreto hidráulicos desde a época do império romano. Hoje em dia são utilizadas na fabricação do cimento Portland através da substituição do clinquer em percentuais que variam entre 5 e 20%, dependendo da reatividade e da finura da zeólita. Em razão disto, são muito importantes do ponto de vista econômico e ambiental, principalmente quando não necessitam de tratamento térmico para adquirirem caráter pozolânico satisfatório, porque reduzem significativamente a energia de produção do clinquer e a liberação de CO₂ proveniente tanto da descarbonatação da calcita como da combustão de combustíveis fósseis. Contudo, dados sobre reservas de zeólitas naturais são escassos e imprecisos. No Brasil, não existe conhecimento sobre depósitos naturais de zeólitas que possam ser explorados comercialmente. No nordeste do Brasil existe a ocorrência de zeolitas sedimentares relacionadas a arenitos descoberta nos anos 2000. Estes arenitos são constituídos de quartzo, argilominerais e zeolitas naturais (estilbita). O objetivo geral desse trabalho foi avaliar se esta zeólita natural presente no arenito possui atividade pozolânica satisfatória para ser empregada como adição mineral em cimentos Portland. No programa experimental o arenito zeolítico passou por beneficiamento através da remoção, por peneiramento, do quartzo e outros minerais inertes, de modo a concentrar a zeólita estilbita e com isto verificar as propriedades pozolânicas deste mineral. No estudo experimental foram empregadas as técnicas de difração de raios X, calorimetria, ensaios químicos e de determinação da atividade pozolânica em argamassas de cal hidratada e cimento Portland. Os resultados mostraram que o arenito zeolítico acelerou a hidratação do cimento Portland devido a extrema finura do material. O arenito apresentou atividade pozolânica, sendo a estilbita responsável por este comportamento. Entretanto, a reatividade foi ligeiramente inferior ao mínimo exigido para ser empregado em escala industrial como pozolana. Estudos complementares são necessários para averiguar se o tratamento térmico entre 300 °C e 500 °C pode aumentar a atividade pozolânica do arenito devido a destruição da estrutura cristalina tanto da estilbita quanto da esmectita presente no arenito.

Paleoambiente da formação mosquito e a implantação do sistema desértico úmido da formação corda, jurássico superior, Centro-Oeste da Bacia do Parnaíba

O Mesozóico foi marcado por mudanças geológicas significativas, decorrentes de soerguimentos resultante da orogenia Gonduanide, que possibilitou a implantação de sistemas desérticos concomitantemente com expressivos eventos magmáticos. Na Bacia do Parnaíba, Nordeste do Brasil, estes eventos estão registrados nas unidades siliciclásticas do Triássico, os arenitos da Formação Sambaíba, representadas pelos derrames basálticos e arenitos fluviais e eólicos subordinados da Formação Mosquito e pelos arenitos flúvio-eólicos da Formação Corda. O estudo de fácies e estratigráfico realizado em afloramentos e testemunhos de sondagem na região entre Formosa da Serra Negra e Montes Altos, Estado do Maranhão, possibilitou reconstituir o paleoambiente do topo da Formação Mosquito e da Formação Corda, e inferir condições paleoclimáticas para a porção centro-oeste da Bacia do Parnaíba durante o Jurássico. Foram identificadas vinte fácies sedimentares agrupadas em cinco associações de fácies (AF) representativas de uma planície vulcânica com depósitos fluviais esporádicos e arenitos eólicos subordinados (AF1-Formação Mosquito), sucedida pela instalação de um sistema desértico úmido (AF2-AF5; Formação Corda). A planície vulcânica (AF1) constitui derrames basálticos intercalados com arenitos finos a grossos (arenitos intertrap) compostos por grãos arredondados a subangulosos de quartzo, feldspatos e fragmentos de vidro vulcânico. Os arenitos apresentam estratificações plano-paralela e cruzada de baixo ângulo, preenchendo geometria de canal ou em corpos tabulares. Depósitos de canal fluvial entrelaçado (AF2) consistem em conglomerados polimíticos, com grânulos e seixos subarredondados a angulosos de basalto, e arenitos grossos com estratificação cruzada acanalada e acamamento maciço. Os lençóis arenosos (AF3) foram divididos em dois elementos arquiteturais (EA), o primeiro (EA1) consistem em arenitos finos a muitos com geometria tabular e estruturas de deformação, o segundo (EA2) é composto por arenito fino a grosso com estratificação cruzada acanalada e laminação cruzada cavalgante, gutter cast de pequeno porte. O campo de dunas (AF4) foi subdividido em dois conjuntos de fácies (C), o primeiro (CI) é caracterizado por arenitos com estratificações cruzadas tabular e tangencial de pequeno a médio porte, estratificação planoparalela e laminação cruzada cavalgante transladante subcrítica. O segundo (CII) consiste de arenitos finos a médios, moderadamente selecionados, laminação ondulada e estruturas de adesão e gretas de contração com rip-up clast, curled mud flakes, forma ciclos de raseamento centimétricos, com topo marcado por horizontes mosqueados, ricos em óxido/hidróxido de ferro, bioturbações e gretas de contração, interpretados como depósitos de interdunas úmidas. Os lobos de suspensão (AF5) consistem em arenitos finos intercalados com pelitos e arenito/pelito com estratificação cruzada complexa. A abundância de esmectita na AF4 aponta para condições de clima semiárido. No Jurássico, a região centro-oeste da Bacia do Parnaíba, foi submetida a movimentos distensivos com recorrência de derrames básicos advindos de fissuras na crosta. Durante os intervalos de aquiescência sedimentos de rios efêmeros preenchiam depressões ou espraiavam-se na planície vulcânica. O final da atividade magmática foi sucedido pela implantação do desérto Corda com campo de dunas e canais fluviais efêmeros (wadi) que retrabalharam parte da planície vulcânica e esporadicamente invadiam os lençóis arenosos. Comparado aos ergs do Permo-Triássico (Formação Sambaíba), o deserto Jurássico da Formação Corda foi mais úmido e menos extenso precedendo os sistemas fluviais e costeiros de clima mais ameno do Cretáceo da Bacia do Parnaíba.

Geologia, mineralogia e geoquímica dos fosfatos de Sapucaia (Bonito - PA)

O depósito mineral de Sapucaia, situado no município de Bonito, região nordeste do Estado do Pará, é parte de um conjunto de ocorrências de fosfatos de alumínio lateríticos localizados predominantemente ao longo da zona costeira dos estados do Pará e Maranhão. Estes depósitos foram alvos de estudo desde o início do século passado, quando as primeiras descrições de “bauxitas fosforosas” foram mencionadas na região NW do Maranhão. Nas últimas décadas, com o crescimento acentuado da demanda por produtos fertilizantes pelo mercado agrícola mundial, diversos projetos de exploração mineral foram iniciados ou tiveram seus recursos ampliados no território brasileiro, dentre estes destaca-se a viabilização econômica de depósitos de fosfatos aluminosos, como o de Sapucaia, que vem a ser o primeiro projeto econômico mineral de produção e comercialização de termofosfatos do Brasil. Este trabalho teve como principal objetivo caracterizar a geologia, a constituição mineralógica e a geoquímica do perfil laterítico alumino-fosfático do morro Sapucaia. A macrorregião abrange terrenos dominados em sua maioria por rochas pré-cambrianas a paleozóicas, localmente definidas pela Formação Pirabas, Formação Barreiras, Latossolos e sedimentos recentes. A morfologia do depósito é caracterizada por um discreto morrote alongado que apresenta suaves e contínuos declives em suas bordas, e que tornam raras as exposições naturais dos horizontes do perfil laterítico. Desta forma, a metodologia aplicada para a caracterização do depósito tomou como base o programa de pesquisa geológica executada pela Fosfatar Mineração, até então detentora dos respectivos direitos minerais, onde foram disponibilizadas duas trincheiras e amostras de 8 testemunhos de sondagem. A amostragem limitou-se à extensão litológica do perfil laterítico, com a seleção de 44 amostras em intervalos médios de 1m, e que foram submetidas a uma rota de preparação e análise em laboratório. Em consonância com as demais ocorrências da região do Gurupi, os fosfatos de Sapucaia constituem um horizonte individualizado, de geometria predominantemente tabular, denominado simplesmente de horizonte de fosfatos de alumínio ou crosta aluminofosfática, que varia texturalmente de maciça a cavernosa, porosa a microporosa, que para o topo grada para uma crosta ferroalumino fosfática, tipo pele-de-onça, compacta a cavernosa, composta por nódulos de hematita e/ou goethita cimentados por fosfatos de alumínio, com características similares aos do horizonte de fosfatos subjacente. A crosta aluminofosfática, para a base do perfil, grada para um espesso horizonte argiloso caulinítico com níveis arenosos, que repousa sobre sedimentos heterolíticos intemperizados de granulação fina, aspecto argiloso, por vezes sericítico, intercalados por horizontes arenosos, e que não possuem correlação aparente com as demais rochas aflorantes da geologia na região. Aproximadamente 40% da superfície do morro é encoberta por colúvio composto por fragmentos mineralizados da crosta e por sedimentos arenosos da Formação Barreiras. Na crosta, os fosfatos de alumínio estão representados predominantemente pelo subgrupo da crandallita: i) série crandallita-goyazita (média de 57,3%); ii) woodhouseíta-svanbergita (média de 15,8%); e pela iii) wardita-millisita (média de 5,1%). Associados aos fosfatos encontram-se hematita, goethita, quartzo, caulinita, muscovita e anatásio, com volumes que variam segundo o horizonte laterítico correspondente. Como os minerais pesados em nível acessório a raro estão zircão, estaurolita, turmalina, anatásio, andalusita e silimanita. O horizonte de fosfatos, bem como a crosta ferroalumínio-fosfática, mostra-se claramente rica em P₂O₅, além de Fe₂O₃, CaO, Na₂O, SrO, SO₃, Th, Ta e em terras-raras leves como La e Ce em relação ao horizonte saprolítico. Os teores de SiO₂ são consideravelmente elevados, porém muito inferiores aqueles identificados no horizonte argiloso sotoposto. No perfil como um todo, observa-se uma correlação inversa entre SiO₂ e Al₂O₃; entre Al₂O₃ e Fe₂O₃, e positiva entre SiO₂ e Fe₂O₃, que ratificam a natureza laterítica do perfil. Diferente do que é esperado para lateritos bauxíticos, os teores de P₂O₅, CaO, Na₂O, SrO e SO₃ são fortemente elevados, concentrações consideradas típicas de depósitos de fosfatos de alumínio ricos em crandallita-goyazita e woodhouseítasvanbergita. A sucessão dos horizontes, sua composição mineralógica, e os padrões geoquímicos permitem correlacionar o presente depósito com os demais fosfatos de alumínio da região, mais especificamente Jandiá (Pará) e Trauíra (Maranhão), bem como outros situados além do território brasileiro, indicando portanto, que os fosfatos de alumínio de Sapucaia são produtos da gênese de um perfil laterítico maturo e completo, cuja rocha fonte pode estar relacionada a rochas mineralizadas em fósforo, tais como as observadas na Formação Pimenteiras, parcialmente aflorante na borda da Bacia do Parnaíba. Possivelmente, o atual corpo de minério integrou a paleocosta do mar de Pirabas, uma vez que furos de sondagem às proximidades do corpo deixaram claro a relação de contato lateral entre estas unidades.

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.

Cerro Porã Batholith: post-orogenic A-type granite from the Amoguijá Magmatic Arc - Rio ApaTerrane - South of the Amazonian Craton

O Batólito Cerro Porã é um corpo de aproximadamente 30 por 4 km de extensão, localizado na região de Porto Murtinho, Mato Grosso do Sul. Situa-se nos domínios do Terreno Rio Apa, porção sul do Cráton Amazônico. Constitui-se pela Fácies sienogranítica rosa e Fácies monzogranítica cinza. A primeira é caracterizada por textura equi a, essencialmente, inequigranular xenomórfica e pela presença constante de intercrescimentos gráfico e granofíric; constitui-se por feldspatos alcalinos, quartzo e plagioclásio, tendo biotita como único máfico primário. A Fácies monzogranítica cinza apresenta textura porfirítica, com uma matriz de granulação fina gráfica a granofírica e consiste de quartzo, plagioclásio, feldspatos alcalinos e agregados máficos (biotita e anfibólio). Ambas foram metamorfizadas na fácies xisto verde e a Fácies sienogranítica rosa mostra-se milonitizada quando em zonas de cisalhamento. Foi identificado um evento deformacional dúctil-rúptil originado em regime compressivo, responsável pela geração de xistosidade e lineação de estiramento mineral. A Zona de Cisalhamento Esperança relaciona-se a esta fase e reflete a história cinemática convergente, reversa a de cavalgamento, com transporte de topo para NWW. Quimicamente, esses litotipos classificam-se como granitoides do tipo A2 da série alcalina potássica saturada em sílica. Determinação geocronológica obtida pelo método U-Pb (SHRIMP) em zircão, forneceu idade de 1749 ±45 Ma para sua cristalização. Do ponto vista geotectônico, admite-se que o Granito Cerro Porã corresponda a um magmatismo associado a um arco vulcânico desenvolvido no Estateriano e que sua colocação se deu no estágio tardi a pós-orogênico.

The Tocantinzinho gold deposit, Tapajós province, state of Pará: host granite, hydrothermal alteration and mineral chemistry

Este trabalho apresenta dados geológicos, petrográficos e mineralógicos referentes ao granito que hospeda o depósito aurífero Tocantinzinho e objetivou contribuir ao entendimento dos processos hidrotermais associados à sua gênese. O depósito ocorre em biotita monzogranito tardi a pós-tectônico, do subtipo oxidado da série ilmenita, que foi alojado a profundidades de 6 - 9 km. Esse granitoide encontra-se bastante fraturado e localmente brechado, tendo experimentado processos hidrotermais de grau fraco a moderado, os quais geraram duas principais variedades (salame e smoky) sem diferenças mineralógicas ou químicas importantes, porém macroscopicamente muito distintas. Vários tipos de alteração hidrotermal foram reconhecidos nas rochas granitoides, sendo representados principalmente por vênulas e pela substituição de minerais primários. A história hidrotermal teve início com a microclinização, durante a qual o protólito granítico foi em parte transformado na variedade salame. A temperaturas em torno de 330 oC ocorreu a cloritização, que produziu chamosita com X_Fe na faixa de 0,55 - 0,70. Seguiu-se a sericitização, durante a qual os fluidos mineralizadores precipitaram pirita, calcopirita, esfalerita, galena e ouro. À medida que a alteração progrediu, as soluções se saturaram em sílica e precipitaram quartzo em vênulas. No estágio mais tardio (carbonatação), provavelmente houve mistura entre fluidos aquosos e aquocarbônicos, de que teria resultado a reação entre Ca²⁺ e CO₂ e formação de calcita. A maioria dos sulfetos encontra-se em vênulas, algumas em trama stockwork. O ouro é normalmente muito fino e ocorre principalmente como inclusões submicroscópicas ou ao longo de microfraturas em pirita e quartzo. O depósito Tocantinzinho é muito similar aos depósitos Batalha, Palito e São Jorge, e aos do campo Cuiú-Cuiú. Tipologicamente poderia ser classificado como depósito relacionado a intrusões.

Magnetic fabrics and their relationship with the emplacement of the Piracaia pluton, SE Brazil

Magnetic fabric and rock-magnetism studies were performed on the four units of the 578 +/- 3-Ma-old Piracaia pluton (NW of Sao Paulo State, southern Brazil). This intrusion is roughly elliptical (similar to 32 km(2)), composed of (i) coarse-grained monzodiorite (MZD-c), (ii) fine-grained monzodiorite (MZD-f), which is predominant in the pluton, (iii) monzonite heterogeneous (MZN-het), and (iv) quartz syenite (Qz-Sy). Magnetic fabrics were determined by applying both anisotropy of low-field magnetic susceptibility (AMS) and anisotropy of anhysteretic remanent magnetization (AARM). The two fabrics are coaxial. The parallelism between AMS and AARM tensors excludes the presence of a single domain (SD) effect on the AMS fabric of the units. Several rock-magnetism experiments performed in one specimen from each sampled units show that for all of them, the magnetic susceptibility and magnetic fabrics are carried by magnetite grains, which was also observed in the thin sections. Foliations and lineations in the units were successfully determined by applying magnetic methods. Most of the magnetic foliations are steeply dipping or vertical in all units and are roughly parallel to the foliation measured in the field and in the country rocks. In contrast, the magnetic lineations present mostly low plunges for the whole pluton. However, for eight sites, they are steep up to vertical. Thin-section analyses show that rocks from the Piracaia pluton were affected by the regional strain during and after emplacement since magmatic foliation evolves to solid-state fabric in the north of the pluton, indicating that magnetic fabrics in this area of the pluton are related to this strain. Otherwise, the lack of solid-state deformation at outcrop scale and in thin sections precludes deformation in the SW of the pluton. This evidence allows us to interpret the observed magnetic fabrics as primary in origin (magmatic) acquired when the rocks were solidified as a result of magma flow, in which steeply plunging magnetic lineation suggests that a feeder zone could underlie this area.

Subsurface to Surface Correlation of the Tensleep Sandstone in the West Flank of the Pryor Mountains in Carbon County, Montana

The Pennsylvanian Tensleep Sandstone is an eolian and nearshore marine/sabka quartz arenite unit with prominent outcrops along the western Pryor/Bighorn Mountain front east of Red Lodge, MT. Regionally, the formation represents one of the largest ergs in the global geologic record. High permeability makes it an important oil and gas reservoir and aquifer in south central Montana and throughout much of Wyoming. The Tensleep Sandstone’s high percentage of quartz content and grain roundness, due to its eolian origin, makes it a prospective source for natural proppant sand. Three continuous 4-inch cores were obtained during a cooperative project between Montana Tech and industry partners. Using stratigraphic sections, cores, thin sections, and x-ray fluorescence (XRF) analysis, the usefulness and economic feasibility of the Tensleep Sandstone as a minable hydraulic fracture proppant was explored. Usefulness depends on cementation, grain shape, grain size, and depth from surface of the prospective zone. Grain shape and size were determined by thin sections, sieving, and stereomicroscope analysis. Analysis of 20 disaggregated sand samples has shown that as much as 30 percent of the grain sizes fall between 30-50 mesh (medium- to finegrained sand size) and about 45 percent of the grain sizes fall between 70–140 mesh (very fine-grained sand to coarse silt), grain sizes appropriate for some hydraulic fracture operations. Core descriptions and XRF data display the distribution of lithology and cementation. Core descriptions and XRF data display the distribution of lithology and cementation. Elemental (XRF) analyses help to delineate more pure quartz sands from those with grain fractions reflecting fine-grained clastic and evaporitic inputs. The core and nearby stratigraphic sections are used to quantify the amount of overburden and the 3 amount of resource in the area. Initial results show favorable crush strength and useable grain size and shape.

Prismatine and Ferrohogbomite-2N2S in Granulite-Facies Fe-Oxide Lenses in the Eastern Ghats Belt at Venugopalapuram, Vizianagaram District, Andhra Pradesh, India: Do Such Lenses Have a Tourmaline-Enriched Lateritic Precursor?

Fluorine-rich prismatine, (square,Fe,Mg)(Mg,Al,Fe)(5)Al-4(Si,B,Al)(5)O-21(OH,F), with F/(OH+F) = 0.36-0.40 and hercynite are major constituents of a Fe-Al-B-rich lens in ultrahigh-temperature granulite-facies quartz-sillimanite-hypersthene-cordierite gneisses of the Eastern Ghats belt, Andhra Pradesh, India. Hemo-ilmenite. sapphirine, magnetite, biotite and sillimanite are subordinate. Lithium, Be and B are concentrated in prismatine (140 ppm Li, 170 ppm Be, and 2.8-3.0 wt.% B2O3). Another Fe-rich lens is dominantly magnetite, which encloses fine-grained zincian ferrohogbomite-2N2S, (Fe2+ Mg,Zn,Al)(6) (Al,Fe3+,Ti)(16)O-30(OH)(2), containing minor Ga2O3 (0.30-0.92 wt.%). Fe-Al-B-rich lenses with prismatine (or kornerupine) constitute a distinctive type of B-enrichment in granulite-facies rocks and have been reported from four other localities worldwide. A scenario involving a tourmaline-enriched lateritic precursor affected by dehydration melting is our preferred explanation for the origin of the Fe-Al-B-rich lenses at the five localities. Whole-rock analyses and field relationships at another of these localities, Bok se Puts, Namaqualand, South Africa, are consistent with this scenario. Under granulite-facies conditions, tourmaline would have broken down to give korner-upine-prismatine ( other borosilicates) plus a sodic melt containing H2O and B. Removal of this melt depleted the rock in Na and B, but the formation of ferromagnesian borosilicate phases in the restite prevented total loss of B.

Valle d’Aosta section of the Sesia Zone: multi-stage HP metamorphism and assembly of a rifted continental margin

The spectrum characteristic of the EMC ranges from eclogites (containing omphacite and/or jadeite, garnet, phengite, glaucophane, zoisite, chloritoid, rutile) to phengite schists, calcschists, and marbles, as well as a variety of orthogneisses. Despite the intense polyphase deformation and HP-metamorphic recrystallization, it is possible in some locations to recognize pre-Alpine characteristics in some of the protoliths. For instance, two types of felsic orthogneiss can be distinguished in the Aosta Valley, one derived from Permian granitoids (with local preservation of intrusive contacts, magmatic inclusions, leucocratic veins and other magmatic structures; Stop 3), the other derived from pre-Variscan leuco-monzogranite, such as the building stone mined at the “Argentera” quarry near Settimo Vittone / Montestrutto (Stop 2; so-called “Verde Argento” contains jadeite, phengite, K-feldspar, quartz). Polycyclic and more rarely monocyclic metasediments contain evidence of a complex Alpine PTDt-evolution, locally including relics of their prograde history from blueschist, one or more stages at eclogite facies. Recent petrochronological studies have dated this HP-evolution of the Sesia Zone in some detail. In the area visited, clear evidence of HP-cycling has been identified in one km-size tectonic slice (Stop 1), but not in adjacent parts of the EMC, indicating “yo-yo tectonics”. Partial retrogression and attendant ductile to brittle deformation of the HP-rocks is evident in one of the outcrops (Stop 4). Apart from the four localities in the Sesia Zone, a final outcrop introduces HP-rocks of the adjacent Piemonte oceanic unit, specifically calc-schists and ophiolite members of the “Zermatt-Saas” zone. The hilltop outcrop (Stop 5) displays foliated antigorite schist with peridotite relics (clinopyroxene, spinel) containing lenses derived from doleritic dykes. These fine-grained metarodingites and the folded veins containing Mg-chlorite and titanoclinohumite within serpentinite once again indicate equilibration under low-temperature eclogite facies conditions. However, these units reached that HP stage more than 20 Ma after the youngest eclogite facies imprint recognized in the Sesia Zone. Despite nearly half a century of intense study in the Sesia Zone, the complex assembly of its HP-terranes and their relation to more external parts of the Western Alps remains incompletely understood. This field guide merely introduces a few of the classic outcrops and discusses some of the critical evidence they contain, but it could not incorporate details on each stage of the evolution recognized so far.

The SCITEAS experiment: Optical characterizations of sublimating icy planetary analogues

We have designed and built a laboratory facility to investigate the spectro-photometric and morphologic properties of different types of ice-bearing planetary surface analogs and follow their evolution upon exposure to a low pressure and low temperature environment. The results obtained with this experiment are used to verify and improve our interpretations of current optical remote-sensing datasets. They also provide valuable information for the development and operation of future optical instruments. The Simulation Chamber for Imaging the Temporal Evolution of Analogue Samples (SCITEAS) is a small thermal vacuum chamber equipped with a variety of ports and feedthroughs that permit both in-situ and remote characterizations as well as interacting with the sample. A large quartz window located directly above the sample is used to observe its surface from outside with a set of visible and near-infrared cameras. The sample holder can be easily and quickly inserted and removed from the chamber and is compatible with the other measurement facilities of the Laboratory for Outflow Studies of Sublimating Materials (LOSSy) at the University of Bern. We report here on the results of two of the first experiments performed in the SCITEAS chamber. In the first experiment, fine-grained water ice mixed with dark organic and mineral matter was left to sublime in vacuum and at low temperature, simulating the evolution of the surface of a comet nucleus approaching the Sun. We observed and characterized the formation and evolution of a crust of refractory organic and mineral matter at the surface of the sample and linked the evolution of its structure and texture to its spectro-photometric properties. In the second experiment, a frozen soil was prepared by freezing a mixture of smectite mineral and water. The sample was then left to sublime for 6 h to simulate the loss of volatiles from icy soil at high latitudes on Mars. Colour images were produced using the definitions of the filters foreseen for the CaSSIS imager of the Exomars/TGO mission in order to prepare future science operations.