UNIVERSIDADE DE BRASLIA-UnB INSTITUTO DE GEOCICIAS -IG

AEROGEOFSICA, LITOGEOQUMICA E GEOLOGIA NA CARACTERIZAO DO RIFTE INTRACONTINENTAL DA FAIXA PARAGUAI

MARCELO FERREIRA DA SILVA

DISSERTAO DE MESTRADO N 221

Braslia DF2007

UNIVERSIDADE DE BRASLIA-UnB INSTITUTO DE GEOCICIAS -IG

AEROGEOFSICA, LITOGEOQUMICA E GEOLOGIA NA CARACTERIZAO DO RIFTE INTRACONTINENTAL DA FAIXA PARAGUAIDISSERTAO DE MESTRADO N 221

Autor:MARCELO FERREIRA DA SILVA

Orientador:ELTON LUIZ DANTAS

Co-orientador: Dr: Augusto Cesar Bittencourt Pires Dr: Massimo Matteine Dr: Roberto Alexandre Vitria de Moraes Banca Examinadora: Dr: Elton Luiz Dantas Dr: Francisco Egdio Cavalcante Pinho Dr: Marcelo de Lawrence Bassay Blum Braslia DF2007

Silva, Marcelo Ferreira da. Aerogeofsica, litogeoqumica e geologia na caracterizao do rifte intracontinental da faixa Paraguai / Marcelo Ferreira da Silva. Braslia : UnB, 2007. 117 p. : il. color. ; 30 cm Dissertao (Mestrado em Geocincias) Instituto de Geocincias, Universidade de Braslia, 2007. Orientador: Elton Luiz Dantas. Dissertao de mestrado no. 221. 1.Geofsica. 2. Processamento de dados. 3. Geotectnica. I.Dantas, Elton Luiz. II. Universidade de Brasilia. III. Ttulo. CDD 550

AgradecimentosDedico este trabalho ao meu querido pai, Valter Miguel Oliveira da Silva, pelos bons pensamentos e f que me transmite. minha me, Isa Ferreira da Silva, que com grande amor sempre me apoiou. Aos meus irmos, Miguel Fernando e Marcus Vinicius pelo carinho e ensinamentos de irmo transmitidos ao longo da vida. Ao meu orientador e amigo Prof. Dr. Elton Luiz Dantas pela oportunidade. Que com sua pacincia, dedicao e simplicidade me ensinou muito. Universidade de Braslia e mais especificamente ao LGA (Laboratrio de Geofsica Aplicada), laboratrio administrado pelo Grande Osmar que sempre simptico nos recebe em seu agradvel lugar de trabalho. CAPES, pelo apoio financeiro. Ao Professor Fuck que por intermdio de seus projetos junto ao CNPq financiou as sadas de campo Ao CNPq/FAPDF, Pronex, proj. 193.000.106/2004. Processo CNPq 470183/2004-7. CPRM pelo fornecimento dos dados aerogeofsicos. Ao amigo Luciano Costa Gonalves pelo incentivo inicial e idias trocadas no incio desta empreitada. Ao aluno de graduao Cleiton (Seu Crayson) pelo companheirismo no mapeamento da regio de Nova Xavantina. Aos professores Augusto Csar Bittencourt Pires e Roberto Alexandre Vitria de Moraes pelas grandes discusses. Ao professor Massimo Matteini pelos esclarecimentos oferecidos ao longo do trabalho. Aos amigos Marcus Flvio Nogueira Chiarini, Israel, Poliana, Andra, Diogo de Sordi, Humberto (dentinho), Bruno (Z) pelas idias trocadas e risadas, a todos os amigos que me apoiaram que no tem como citar. professora Edi Mendes Guimares pela sua solicitude e nos apoiar principalmente na Difratometria de Raios X.

Ao professor Amintas da Universidade Estadual do Mato Grosso, pelo GPS emprestado. dona Ftima por sempre manter o LGA (Laboratrio de Geofsica Aplicada) em estado agradvel de trabalhar. A todos os funcionrios do Instituto de Geocincias que de certa forma contriburam para a dissertao. cidade de Nova Xavantina por me receber sempre bem. minha namorada pelos grandes dias. E principalmente ao meu grande amigo e mestre Jesus Cristo.

NDICE1 - Introduo 1.1 Apresentao 1.2 Objetivos 1.3 Metodologia - Contexto Geolgico Regional 2.1 Sntese Geolgica - Aerogeofsica 3.1 Natureza dos dados estudados 3.2 Magnetometria 3.2.1 Conceitos Bsicos 3.2.2 Magnetismo de rochas e minerais 3.2.2.1 Diamagnetismo, paramagnetismo e ferromagnetismo 3.2.2.2 Magnetizao das rochas 3.2.3 Processamento dos dados 3.2.4 Interpretao dos resultados 3.2.4.1 Imagem do campo magntico anmalo 3.2.4.2 Imagem da amplitude do gradiente horizontal total 3.2.4.3 Imagem da amplitude do sinal analtico 3.2.4.4 Imagem da inclinao do sinal analtico 3.3 Gamaespectrometria 3.3.1 Conceitos bsicos 3.3.2 Processamento dos dados 3.3.3 Interpretao dos resultados 3.3.3.1 Imagem do canal de contagem total 3.3.3.2 Imagem do canal de trio 3.3.3.3 Imagem ternria - Rochas vulcanoclsticas 4.1 Terminologia de texturas de rochas vulcnicas 4.2 Estruturas em depsitos vulcnicos 4.3 Depsitos associados ao vulcanismo 4.3.1 Depsitos de queda 4.3.2 Fluxos piroclsticos e seus depsitos: ignimbritos 4.3.3 Surges 4.4 Geologia Local 4.4.1 Caracterizao das rochas vulcnicas 4.4.1.1 Metagabros e Metabasaltos toleticos 4.4.1.2 Alcalibasaltos 4.4.1.3 Depsito piroclstico Surge 4.4.1.4 Depsito vulcanoclstico 4.5 Estrutura de Caldeira 4.6 Geoqumica das rochas vulcnicas 4.6.1 Grupo I 4.6.2 Grupo II 1 1 5 5 7 7 14 15 18 18 20 20 20 21 23 23 26 30 38 44 44 46 47 48 50 53 58 58 59 61 61 63 64 65 68 68 71 72 83 87 92 92 98

2 3

4

5 6

4.6.3 Grupo III 4.6.4 Grupo IV 4.6.5 Processos de alterao de rochas vulcnicas 4.6.5.1 Estimativas qualitativas e quantitativas da intensidade de alterao - Arcabouo Tectnico - Discusso Final e Concluses

99 99 100 100 111 116

NDICE DE FIGURASFig. 1.1 Fig. 1.2 Posicionamento geotectnico da Faixa Paraguai. Disposio dos crtons e faixas dobradas durante o 2 3

Neoproterozico. Esboo geolgico da Faixa do Paraguai com destaque para

Fig. 1.3

unidades Neoproterozicas dos Grupos Cuiab, Araras e Alto Paraguai.

4

Fig. 2.1 Fig. 3.1 Fig. 3.2 Fig. 3.3 Fig. 3.4

Arcabouo Geolgico da rea num mbito regional. rea do aerolevantamento do Projeto Barreiro. Padro tpico de linhas de produo do Projeto Barreiro. Imagem do campo magntico anmalo junto de mapa geolgico. Imagem da Amplitude do Gradiente Horizontal Total de Ordem Zero. Imagem da Amplitude do Gradiente Horizontal Total de Ordem

13 15 16 25 28

Fig. 3.5

Zero, mostrando as descontinuidades magnticas entre os principais blocos e sua estruturao.

29

Fig. 3.6 Fig. 3.7

Imagem da Amplitude do Sinal Analtico de Ordem Zero. Mapa de lineamentos interpretados da amplitude do sinal analtico. Imagem da Amplitude do Sinal Analtico de Ordem, com principais lineamentos interpretados. Arranjo magneto-estrutural interpretado usando a amplitude do sinal analtico. Imagem da amplitude do sinal anltico junto com mapa geolgico.

33 34

Fig. 3.8

35 36

Fig. 3.9

Fig. 3.10

37 40 41

Fig. 3.11 Imagem da Inclinao do Sinal Analtico de Ordem Zero. Fig. 3.12 Mapa de lineamentos interpretados da inclinao do sinal analtico. Arranjo magntico estrutural interpretado usando a inclinao do sinal analtico.

Fig. 3.13

42

Fig. 3.14 Imagem inclinao do sinal analtico junto com mapa geolgico. Fig. 3.15 Mapa gamaespectromtrico de contagem total. Fig. 3.16 Mapa gamaespectromtrico de trio. Fig. 3.17 Mapa de lineamentos interpretados da imagem do canal de trio. Fig. 3.18 Imagem ternria junto com o mapa geolgico. Fig. 4.1 Figura 4.1 Mapa geolgico para a regio de Nova Xavantina, ver anexo escala 1:25.000. Gabro bastante foliado (xistificado) encontrado em corte de estrada.

43 49 51 52 57 67

Fig. 4.2

68 68 69 69 70 70 70 71 71 72 72 73 73 74 74 75 75

Fig. 4.3 Amostra macroscpica de microgabro pouco deformado. Fig. 4.4 Fig. 4.5 Fig. 4.6 Fig. 4.7 Fig. 4.8 Fig. 4.9 Fotomicrografia de metagabro. Fotomicrografia de metagabro composta basicamente por clorita (chl). Amostras macro de metabasaltos com forma elongada. Afloramento dos metabasaltos. Amostra de mo do mesmo afloramento anterior. Fotomicrografia de metabasalto.

Fig. 4.10 Fotomicrografia da mesma rocha em nicis paralelos. Fig. 4.11 Amostra de mo de lcali-basalto com textura macia. Fig. 4.12 Amostra de mo de lcali-basalto de colorao acinzentada. Fig. 4.13 Extensa bancada ignimbrtica no Garimpo do Aras. Fig. 4.14 Bancada prxima a anteriormente descrita, mostrando ignimbrito dactico.

Fig. 4.15 Afloramento no Garimpo do Buraco, ignimbrito dactico. Fig. 4.16 Afloramento no Garimpo Mveis. Fig. 4.17 Rocha fina (cinza vulcnica) de colarao esbranquiada. Fig. 4.18 Mesmo afloramento ao anterior, mostrando a laminao planoparalela e acunhamento das lminas. Ntido acunhamento e laminaes cruzadas de baixo ngulo caracterstico em surges.

Fig. 4.19

75

Fig. 4.20

Amostra de mo do afloramento NXT-120 mostrando rocha de colorao amarela esbranquiada.

76 76 77 77 78 78 79 79

Fig. 4.21 Mesma amostra da anterior, porm com visada mais afastada. Fig. 4.22 Fotomicrografia de ignimbrito. Fig. 4.23 Fotomicrografia de mesma rocha, mostrando as pmices (P) bastante compactadadas.

Fig. 4.24 Rocha bastante fina, parecida com a anterior de ignimbrito. Fig. 4.25 Nesta lmina da rocha da figura anterior mostrando as pmices. Fig. 4.26 Afloramento de rocha vulcnica de composio dactica. Fig. 4.27 Mesma foto anterior com visada mais prxima, mostrando estratificaes. Rocha estratificada no mesmo afloramento onde nota-se prximo ao martelo um fragmento balstico (bloco). Amostra de mo composta basicamente por pmices sigmoidais Fig. 4.29 realadas pela linha em preto, bastante compactada,

Fig. 4.28

79

80

caracterizando o ignimbrito. Ponto NXT 86. Fig. 4.30 Fotomicrografia de ignimbrito, rocha bastante fina. Fig. 4.31 Mesma rocha anterior, mostrando a pmice estirada 81 81

evidenciando grande compactao e deformao da rocha. Fotomicrografia mostrando lapli acrescionrio, com o ncleo preenchido com cristais. Rocha bastante fina, contendo lapli acrescionrio composto basicamente por quartzo e com fragmentos no seu ncleo. Mesma lmina da anterior, realando os filossilicatos envoltos ao lapli. Afloramento formado por blocos de escria de colorao avermelhada com ntidas vesculas. Amostra de mo, evidenciando vesculas bem formadas, rocha de composio bsica.

Fig. 4.32

82

Fig. 4.33

82

Fig. 4.34

82

Fig. 4.35

84

Fig. 4.36

84 84

Fig. 4.37 Detalhe das vesculas centimtricas.

Amostra de mo de escria (fragmento vtreo bastante Fig. 4.38 vesiculado), de colorao cinza esverdeada, formada 85

basicamente por clorita. Fig. 4.39 Fotomicrografia da rocha NXT 146, composta por vesculas (V) arredondadas e pmices achatadas. Fotomicrografia mostrando uma zonaode cor mais escura, que Fig. 4.40 a escria, onde dentro dela formada por vesculas (V) e clorita de cor marrom esverdeada. Fig. 4.41 Imagem formada pela sobreposio de pancromtica e imagem de radar. Mesma imagem da anterior, com aumento de 3 vezes. A elipse Fig. 4.42 mostra a estrutura da caldeira com a escarpa do anel topogrfico da borda sul bastante erodido. Fig. 4.43 Imagem da pancromtica tratada em corel paint. O crculo mostra a estrutura da caldeira. Imagem semelhante a anterior com viso mais aproximada, o Fig. 4.44 crculo no centro da estrutura s pra mostrar onde est posicionada a caldeira. Fig. 4.45 Mapa de unidades geofsicas e geolgicas integradas para a regio de Nova Xavantina. Diagramas classificatrios para as principais rochas vulcnicas da Seqncia Nova Xavantina. Diagramas comparativos da assinatura geoqumica das fontes dos basaltos da regio. Diagrama de elementos terras raras normalizado em relao ao Fig. 4.48 condrito para as rochas da Seqncia Vulcnica Nova Xavantina. 96 91 89 89 88 88 86 86

Fig. 4.46

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Fig. 4.47

95

Fig. 4.49

Spidergramas normalizados a MORB das vulcnicas da Seqncia Nova Xavantina. Spidergramas normalizados a manto primitivo para as rochas vulcnicas da Seqncia Nova Xavantina. Diagrama exemplificativo de alterao AI-CCPI plotados para riolitos do Complexo Vulcnico Central norte Diagramas de Alterao esquemtico mostrando os 10 trends reconhecidos por Large et al. (2001a). Diagrama exemplificativo de amostras de riolito do Complexo Vulcnico Central norte.

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Fig. 4.50

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Fig. 4.51

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Fig. 4.52

104

Fig. 4.53

105 106 107

Fig. 4.54 Diagrama bivariante CCPI versus AI. Fig. 4.55 Diagrama bivariante Na2O versus AI utilizado como guia de alterao hidrotermal. Diagramas evidenciando os altos ndices de alterao,

Fig.4.56 principalmente para as trs amostras do Grupo II (NX 1, NX 4 e NX 30). Fig. 5.1 Fig. 5.2 Fig. 5.3 Mapa de estruturas integrando lineamentos de imagens de sensores remotos e da amplitude do sinal analtico Mapa de lineamentos local, para a regio de Nova Xavantina. Mapa geolgico da regio de Nova Xavantina sobreposto imagem de radar.

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ResumoA integrao de dados aerogeofsicos e de litogeoqumica permitem propor um modelo de evoluo geotectnica considerando a abertura de um rifte intracontinental na Faixa Paraguai. A presena de rochas vulcnicas bsicas e piroclsticas cidas concentradas na regio dos Aras, municpio de Nova Xavantina, sudeste do estado do Mato Grosso, sugerem o envolvimento de mltiplas fontes mantlicas na gerao do magmatismo bimodal na rea. A presena de uma pluma mantlica na base da crosta continental requerida para explicar a assinatura geoqumica dos basaltos encontrados na regio (continental flood basalts e tipo OIB), bem como, a tentativa de abertura e formao de crosta ocenica durante a evoluo do rifte sugerida pela presena de basaltos toleticos com assinatura de MORB. O processamento dos dados dos temas aeromagnticos de campo anmalo, amplitude do gradiente horizontal total, amplitude do sinal analtico e inclinao do sinal analtico auxiliaram na caracterizao das feies estruturais da regio e o delineamento dos corpos magnticos, delimitando os limites do rifte, orientado na direo EW, e que posteriormente foram reativados formando extensas zonas de cisalhamento com indicadores cinemticos dextrais. A identificao de uma estrutura anelar delimitando as rochas vulcnicas na regio do Garimpo dos Aras sugere a presena de uma caldeira ignimbritca formada no incio da abertura do rifte e tem implicaes metalogenticas para a prospeco na regio.

1Introduo1.1 APRESENTAO

Um dos principais problemas a serem esclarecidos na evoluo da Provncia Tocantins est relacionado aos limites entre o Crton Amaznico e os cintures dobrados desenvolvidos em suas margens durante o Pr-Cambriano, e que podem ser resolvidos com a execuo de trabalhos geolgicos e geofsicos em escala adequada (Almeida, 1985). No sentido de buscar novas diretrizes ao entendimento geotectnico para a Faixa Paraguai, realizamos um estudo com a integrao de diversas tcnicas envolvendo a aerogeofsica, mapeamento geolgico bsico e litogeoqumica na regio da cidade de Nova Xavantina, Mato Grosso. A escolha da regio de Nova Xavantina deve-se ao fato dela estar no limtrofe entre as Faixas Paraguai, Braslia e Araguaia e ser truncada pelo grande lineamento regional Transbrasiliano (Schobbenhaus et al., 1975) (figura 1.1). Alm do que nesta rea, afloram rochas vulcano-sedimentares, e estas so pouco abundantes por toda a Faixa Paraguai. O estudo das rochas vulcnicas permite obter importantes informaes sobre os ambientes tectnicos desenvolvidos durante a evoluo da Provncia Tocantins e podem ser usados no entendimento de modelos de reconstruo de supercontinentes.

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Figura1.1 Figura mostrando o posicionamento geotectnico da Faixa Paraguai sendo truncada pelo Lineamento Transbrasiliano, prximo a regio de Nova Xavantina-MT (Almeida, 1985 modificado).

Modelos globais mostram que a histria dos orgenos continentais que ocupam uma posio com respeito aos supercontinentes nos modelos de reconstruo no final do PrCambriano e incio do Paleozico na formao do oeste do Gondwana, geralmente no levam em considerao a Provncia Tocantins (PT), bordejando o Crton Amaznico, na poro central do Brasil (Nance & Murphy 2002, Cordani et al. 2003, Hefferan et al., 2000). Nestes modelos a PT mostrada como uma unidade esttica, j consolidada desde 630 Ma, enquanto que processos relacionados a subduco de margens continentais ativas so comuns em todo o resto do oeste Gondwana. Contudo, o reconhecimento de rochas mficas,

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granulitos e magmatismo de arco em torno de 570-540 Ma na Provncia Tocantins favorece a apresentao de novos cenrios e hipteses sobre a evoluo desta regio (Dantas et al., 2006). Modelos baseados em dados de refrao ssmica profunda, apresentados para a Provncia Tocantins requerem a presena de ambientes de subduco, sugerindo um novo evento colisional entre o Crton Amaznico e Crton Oeste frica, seguido de acreso de terrenos no j consolidado Crton So Francisco-Congo (Soares, 2005).

Figura 1.2 Modelo global evidenciando a disposio dos crtons e faixas dobradas durante o Neoproterozico, mostrando a Provncia Tocantins como unidade esttica (Nance e Murphy, 2002 modificado).

Modelos evolutivos para a Faixa Paraguai, dentro do conceito da tectnica global, foram inicialmente propostos por (Brito Neves, 1983 e Jones, 1985) que, ao interpretarem a evoluo das unidades da Faixa Paraguai em conjunto com unidades expostas na Bolvia, propuseram o modelo de juno trplice em estgios iniciais de rift, em funo do arranjo das bacias definindo ngulo de 120o. Neste caso a Faixa Paraguai desenvolve-se em ambiente de margem passiva do Cratn Amaznico, ao longo da qual teriam ocorrido ressurgncias marinhas, responsveis pela formao de depsitos de rochas fosfticas (Almeida, 1984; Boggiani, 1990).

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Por outro lado, Pinho (1990) considera que o ambiente de formao das rochas da regio de Nova Xavantina do tipo back-arc, baseado em dados litogeoqumicos (rochas dominantemente intermedirias) e tipo de sedimentao marinha presente na rea. A figura (1.3) abaixo mostra o esboo geolgico no qual est inserida a rea do presente trabalho, evidenciando a Faixa Paraguai em um contexto mais regional, e num mbito mais local, onde foi realizado o mapeamento geolgico prximo a cidade de Nova Xavantina, posicionada na parte esquerda da figura. Aplicando todas estas ferramentas tenta-se discutir o problema tectnico da rea, ou mesmo, sugerir um novo arcabouo geotectnico para a regio.

Figura 1.3 Esboo geolgico da Faixa do Paraguai com destaque para unidades Neoproterozicas dos Grupos Cuiab, Araras e Alto Paraguai.

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1.2 OBJETIVOSConsiderando que a rea de estudo est recoberta por sedimentos Fanerozicos, os mtodos indiretos foram relevantes para o desenvolvimento do trabalho. Assim, um dos objetivos principais deste trabalho inclui a utilizao de dados aerogeofsicos magnetomtricos e gamaespectromtricos, juntamente com as imagens de sensoriamento remoto referentes rea de estudo, para identificar feies e unidades geolgicas de carter regional que d subsdios para o avano do conhecimento tectnico da Faixa Paraguai. No intuito de contribuir com as interpretaes decorrentes dos produtos aerogeofsicos, fez-se necessrio um mapeamento geolgico de detalhe, na escala de 1:25.000 na regio de Nova Xavantina, onde ocorre grande quantidade de rochas vulcnicas, de idade Neoproterozica, com posteriores etapas de estudos petrogrficos e geoqumicos que permitiram propor uma nova hiptese para o ambiente tectnico da regio. No estudo das rochas vulcnicas da regio ser dada nfase na identificao e caracterizao de rochas piroclsticas e vulcanoclsticas, bem como a discusso das principais caractersticas texturais e suas assinaturas litogeoqumicas. Devido presena de mineralizaes a ouro nas proximidades da regio de Nova Xavantina, e que representa uma situao especial dentro do Grupo Cuiab, os resultados apresentados neste trabalho, sero de grande valia para os modelos de explorao na regio.

1.3 METODOLOGIAA elaborao do presente trabalho iniciou-se com a compilao dos dados geolgicos existentes, tratando-se reunir mapas anteriores, teses, dissertaes e artigos para o entendimento do estado da arte do conhecimento geolgico da regio. Posteriormente foi efetuado o processamento de imagens de satlite e radar: georreferenciamento e mosaicagem para confeco de carta-imagem para deslocamento no campo e extrao de lineamentos estruturais, e digitalizao dos mapas topogrficos para confeco da base cartogrfica. Para o processamento dos dados aerogeofsicos foram utilizadas as rotinas de processamento realizadas no Laboratrio de Geofsica Aplicada da UnB que consistem em

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quatro etapas bsicas. Na primeira etapa foi avaliada a qualidade do banco de dados em relao presena de valores inconsistentes (spikes) e distribuio espacial das linhas de vo. Na segunda etapa o banco de dados foi rotacionado para a direo N-S e consistiu tambm na definio do algoritmo de interpolao e tamanho da clula unitria, para tanto foi utilizado o mtodo de mnima curvatura com clula de 500 m. Na terceira etapa foi realizado o micronivelamento (Blum 1999, Minty 1991), visando minimizar os desnveis referentes s diferenas de altitudes entre as linhas de produo. Na quarta etapa, foram gerados os temas aerogeofsicos utilizados na interpretao, segundo a rotina MAGMAP (GEOSOFT 1996, 2000). Numa etapa subseqente relacionada interpretao foram confeccionados os mapas de domnios magnticos, domnios gamaespectromtricos, estruturas magnticas e unidades geofsicas integradas. Os trabalhos de campo foram desenvolvidos em duas campanhas realizadas no perodo de julho/2005 e agosto/2006, podendo-se contar uma permanncia de trinta dias na rea. O objetivo principal dessas jornadas foi a realizao de mapeamento geolgico e estrutural, a coleta de amostras para anlises laboratoriais e a constatao das interpretaes feitas em imagens de sensoriamento remoto e aerogeofsicas. Durante a evoluo do trabalho posterior ao campo, foram emitidas ao Canad 29 amostras para realizar anlises qumicas no laboratrio ACME, alm de um total de 50 amostras laminadas e descritas petrograficamente em microscpio petrogrfico binocular. Em um processo final foram feitas a anlise e discusso dos resultados com os orientadores, bem como confeco de trabalhos para congressos e peridicos, e por fim a redao da presente dissertao. Em cada captulo desta dissertao so apresentadas, mais detalhadamente, as metodologias utilizadas em cada etapa.

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2Contexto Geolgico Regional2.1 SNTESE GEOLGICAA rea de estudo est localizada geotectonicamente na Faixa Paraguai e constitui unidade geotectnica Brasiliana-Pan-Africana de destaque na regio central do continente sulamericano onde bordeja, pelo lado oriental, o Crton Amaznico e o Bloco Rio Apa e a leste limitada pelo Arco Magmtico de Gois e a Faixa Braslia. A Faixa Paraguai constitui uma faixa de dobramentos de aproximadamente 1.200 Km de comprimento que se estende desde a regio do Rio das Mortes em Mato Grosso, passando pela regio de Cuiab, onde inflete para a direo norte-sul e se prolonga at Corumb e, da, para a Serra da Bodoquena, no Estado do Mato Grosso do Sul. Antigamente interpretava-se que este cinturo de dobramentos se prolongava para o norte, motivo pelo qual era denominado Faixa Paraguai-Araguaia, tendo sido desmembrada em duas faixas distintas por Almeida (1985): a Paraguai ao sul e Araguaia a Norte. A Faixa Paraguai constituda de metassedimentos dobrados e metamorfisados que, em direo ao crton, passam progressivamente s coberturas sedimentares em parte contemporneas e estruturalmente onduladas, falhadas, mas no metamorfisadas (Alvarenga & Trompette 1993). A primeira referncia sobre a geologia do cinturo dobrado deve-se a Castelnau (1857), ao estudar os calcrios de Corumb. Posteriormente, Evans (1894) nomeou a primeira diviso estratigrfica para as rochas da Faixa Paraguai. Trabalhos posteriores foram feitos dentro do quadro de estudos locais, de partes da cobertura cratnica e da faixa (Dorr II 1945, Almeida 1945, 1954, Maciel 1959, Oliveira 1964, Vieira 1965). Foi proposta por Almeida (1964a, 1965a, 1968) a primeira sntese concernente estratigrafia e evoluo de todas as rochas da Faixa Dobrada Paraguai. Em seu livro didtico Geologia do Brasil, Oliveira e Leonardos (1943), utilizaram o termo Srie Cuiab para os filitos ardosianos, quartzitos e conglomerados xistosos das redondezas de Cuiab. Enfatizaram sobre a grande semelhana da Srie Cuiab com as rochas da Srie Minas.

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Almeida (1965b) admitiu a existncia de trs unidades litoestratigrficas na Srie Cuiab, no trecho entre Cuiab e Jangada. Admitiu que a Srie Cuiab constitui o conjunto de metassedimentos mais antigos do Geossinclneo Paraguaio. Descreveu como sedimentos detrticos, com predominncia de filitos na parte inferior, e tendo na poro superior espessas camadas de grauvaca. O termo Grupo Cuiab foi utilizado pela primeira vez por Hennies (1966) para as rochas subjacentes ao Grupo Jangada, de Almeida. Ratificando o uso do termo Grupo Cuiab, Almeida (1968) descreveu a presena de calcrios e cinzas vulcnicas tpicas em algumas metagrauvacas na regio de Cuiab. As melhores exposies do Grupo Cuiab so a sul da cidade de Miranda no Estado de Mato Grosso do Sul; na Baixada Cuiabana, proximidades de Cuiab, capital do Estado do Mato Grosso; e nas proximidades de Nova Xavantina, margem esquerda do Rio das Mortes, neste mesmo estado. Ocorrncias isoladas adentram para o Estado de Gois. Estudando a evoluo estrutural da Faixa Paraguai, Almeida (1968), conseguiu distinguir trs estgios estruturais, separados por discordncias e mudanas contrastantes de litologia, associados a uma zonalidade tectnica e dispostos em longas e estreitas faixas, paralelas a borda do crton. O estgio supostamente mais antigo (Grupo Cuiab) formado por rochas metamorfoseadas na fcies xisto-verde, intensamente dobradas, pelticas com carter de flych (turbiditos), tendo na base camadas de quartzitos e calcrios subordinados. O estgio mdio foi definido pelos diamictitos do Grupo Jangada (atualmente referidos como Formao Puga), recobertos pelas sucesses carbonticas do Grupo Corumb. O estgio superior representado pelo Grupo Alto Paraguai, com sedimentao continental molssica em sua parte inferior. Diferentes colunas estratigrficas propostas para a Faixa Paraguai, excluindo a regio da Serra da Bodoquena e do Alto Araguaia, mostraram que a controvrsia sobre sua estratigrafia se apresentava particulamente na passagem entre as zonas estruturais interna (metamrfica e com intruses granticas) e externa (dobrada, com pouco ou sem metamorfismo) da faixa (Alvarenga 1984). Duas interpretaes estratigrficas e estruturais maiores foram propostas para esta zona de transio (Alvarenga & Trompette 1993): 1. Presena de duas grandes unidades estruturais e estratigrficas, onde as rochas da zona interna (Grupo Cuiab), mais fortemente metamorfizadas e dobradas, so

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consideradas mais antigas que aquelas da Formao Diamantino, Raizama, Araras, Puga e Bauxi que constituem a zona externa da faixa e a cobertura cratnica. (Figueiredo & Olivatti 1974, Ribeiro Filho & Figueiredo 1974, Ribeiro Filho et al. 1975, Corra et al. 1979, Nogueira & Oliveira 1978, Oliva et al. 1979, Schobbenhaus Filho & Oliva et al. 1979, Schobbenhaus Filho et al 1981, 1984, Barros et al. 1982, Delarco et al. 1982, Arajo et al. 1982, Almeida 1984. 2. Depsitos parcialmente contemporneos entre as rochas sedimentares que formam a parte inferior da cobertura cratnica de plataforma e da zona externa da faixa (Formaes Puga e Bauxi) e os metassedimentos da zona interna da faixa de dobramentos (Grupo Cuiab) (Almeida 1964, 1965, 1974, Alvarenga, 1985, 1988, Alvarenga & Trompette 1988, 1992). As rochas sedimentares levemente dobradas na borda externa da Faixa Paraguai passam lateralmente a coberturas de plataforma do Crton Amaznico. O Grupo Cuiab apresenta uma variada litologia, sendo as mais comuns: mica xistos, filitos, quartzitos, metarcseos, metagrauvacas, ardsias, metassiltitos, metaconglomerados, calcrios e mrmores. Ocorrem ainda formaes ferrferas bandadas e cherts silicosos. A ocorrncia de veios de quartzo leitoso, com espessuras que variam de milimtricos a mtricos comum no Grupo Cuiab e so mineralizados em ouro. Escassas ocorrncias de rochas vulcnicas no Grupo Cuiab foram mapeadas por Fragomeni e Costa (1976) descrevendo lavas bsicas, lavas e tufos andesticos, riodacticos e dacticos e aglomerados ao sul da cidade de Bom Jardim de Gois. A idade radiomtrica de 711 53 Ma, determinada por mtodo K/Ar, interpretado como idade dos anfibolitos. Por sua vez, Nogueira e Oliveira (1978) identificam metabasitos, na quadrcula de Jabuti, no Estado do Mato Grosso do Sul. Com base em dataes K-Ar efetuadas por Hasui e Almeida (1970) para as intrusivas granticas no Grupo Cuiab, atriburam para este ltimo uma idade Pr-Cambriana, onde dataram muscovita recristalizada em filito do Grupo Cuiab obtendo idade mnima de 549 Ma. Em datao pelo mesmo mtodo no granito So Vicente e pegmatitos Miranda, intrusivos no Grupo Cuiab, obtiveram idades de 503 e 550 Ma, respectivamente. Geraldes et al. (2003) apresentam idades40

Ar/39Ar em torno de 540 Ma, em micas

desenvolvidas na zona de cisalhamento do Aras, na regio de Nova Xavantina, que

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interpretam como representativas do pico do metamorfismo de um evento colisional relacionada colagem do oeste do Gondwana no continentel Sul Americano. A Seqncia Metavulcanosedimentar de Nova Xavantina foi individualizada do Grupo Cuiab por Pinho (1990), mesmo considerando como unidades contemporneas. Ele interpreta que sua origem estaria associada a um ambiente marinho, possivelmente do tipo back-arc. Por sua vez, Martinelli et al (1998) sugerem a nica proposta de empilhamento estratigrfico para a regio, com trs associaes litolgicas, em que coloca na unidade basal rochas metavulcnicas bsicas (metabasaltos) alternando para metavulcnicas intermedirias mais acima (metatufos), sobrepostas a estas encontram-se sedimentos qumicos compostos por formaes ferrferas bandadas e metachert ferruginosos, filitos carbonosos numa poro intermediria e metachert quartzosos no topo da seqncia qumica, e por fim sedimentos clsticos psamo-pelticos pertinentes a poro superior. A seqncia metavulcanosedimentar chamada de Aras por este autor. A presena de gabros e metabasaltos nas rochas da regio de Nova Xavantina, apresentando valores de Nd positivos e assinatura geoqumica semelhante a magmatismo do tipo MORB, sugere envolvimento de crosta ocenica no desenvolvimento da Faixa Paraguai (Dantas et al., 2006). O contato do Grupo Cuiab com as rochas da Formao Diamantino pertencentes ao Grupo Alto Paraguai, dar-se-ia por falhas inversas, onde seus metassedimentos seriam colocados sobre uma seqncia constituda por intercalaes de quartzitos, metassiltitos, metaconglomerados e filitos segundo (Figueiredo et al. 1974). A Formao Diamantino foi considerada por Almeida (1965b) como sendo a mais extensa e persistente do geossinclneo Paraguaio, pois participa da estrutura da Serra do Roncador, no divisor de guas das bacias dos rios das Mortes e Xingu. Em relao ao ambiente de sedimentao, Almeida (1964) sugeriu que tenha sido arenosa, sempre fina, ocorrendo em guas pouco profundas, com movimentos suficientes para classificar as fraes argilosas das arenosas. Vieira (1965) e Figueiredo et al. (1974) admitem um ambiente de sedimentao continental de clima quente, em condies oxidantes. Observando o contato da Formao Raizama com a Formao Diamantino, na regio da Serra Dourada, Drago et al. (1981) concluiram que esto conjuntamente dobradas com uma tendncia a horizontalizao, em direo norte, significando uma fase de dobramentos ps ou nos ltimos estgios de

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sedimentao, atingindo os limites mais externos da bacia, levando a crer na formao de um ambiente de caractersticas lagunares, mais ou menos fechados, com correntes moderadas e aporte lento de material sedimentar, permitindo o retrabalhamento e homogeinizao dos mesmos. Por estes fatos, Drago et al. (1981) acreditam que a Formao Diamantino tenha se depositado em um ambiente de transio entre o marinho e o continental. Drago et al. (1981), mapeando a folha SD. 22 Gois caracterizaram as rochas da formao supracitada como siltitos, folhelhos, arenitos arcosianos finos de cor marromchocolate e marrom-avermelhada. Observaram ainda serem calcferos, por vezes fosfticos, e apresentam marcas de onda e estratificao cruzada de pequeno porte. As rochas desta unidade so consideradas como depositadas em um ambiente de bacia de antepas (Almeida, 1984; CPRM, 2004). Geomorfologicamente o relevo da regio de nova Xavantina mostra uma grande correlao com as unidades geolgicas, sendo que Drago et al. (1981), identificam 3 grandes compartimentos fisiogrficos na rea: Depresso Interplanltica de Paranatinga, Planalto dos Guimares e Depresso do Araguaia, que podem ser representado em imagens landsat e de modelos digitais de terreno obtidos por imagens de Radar. A Depresso Interplanltica de Paranatinga ocupa a regio noroeste do municpio de Nova Xavantina, com relevo rebaixado e bastante dissecado com formas convexas predominantes. Litologicamente representada pelas rochas metassedimentares da Formao Diamantino, pelos metamorfitos do Grupo Cuiab e em menores propores a Seqencia Vulcano-Sedimentar de Nova Xavantina descritos acima e o principal objeto do presente estudo. O Planalto dos Guimares ocorre na poro centro-sul e oeste de Nova Xavantina, sendo representado por um relevo aplainado, com variaes distintas, havendo predomnio de formas tabulares, representadas respectivamente pelas litologias das Formaes Furnas e Ponta Grossa, do Sistema Devoniano da Bacia do Paran e esto em contato por discordncia erosiva com rochas do Grupo Cuiab e Formao Diamantino. A Formao Furnas aflora em extensos chapades, sendo constituda por arenitos mdios com raras intercalaes sltico-argilosa e nveis e lentes de conglomerado, principalmente em sua base, acumulado sobre um amplo peneplano. A unidade denota ambiente marinho na parte inferior, continental fluvial na poro mediana, e para o topo,

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marinho transgressivo. Quanto origem destes sedimentos, Maack (1947), Lange (1967) e Drago et al. (1981) e outros, tm considerado como depsito marinho costeiro. Ludwig e Ramos (1965) estudando estruturas, grau de arredondamento dos seixos e a matriz caulintica, concluram por um ambiente continental-fluvial. As rochas da Formao Ponta Grossa ocorrem no topo dos chapades, em contato aparentemente transicional com a Formao Furnas. A litologia representada por folhelhos cinza, siltito cinza a esverdeado, e arenito branco a cinza muito fino. Essas rochas so finamente estratificadas. Sobre o ambiente deposicional Ludwig e Ramos (1965) consideram como marinho, com presena de correntes de pequena intensidade ou mesmo isento delas. Na Depresso do Araguaia, predomina a Cobertura Sedimentar do Cenozico, sendo representada pela Formao Bananal, que est distribuda na regio oriental da rea em estudo, e composta por sedimentos areno-argilosos consolidados ou no, com colorao variada. comum a ocorrncia de solo latertico como cobertura em reas onde ocorrem estes sedimentos. Tais depsitos so tidos como Pleistocnicos, e ocorrem na regio nas bacias dos rios Araguaia e das Mortes. Sntese geolgica pode ser visualiza na figura 2.1.

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Figura 2.1 Arcabouo Geolgico da rea num mbito regional, ressaltando as rochas metavulcanossedimentares prximo cidade de Nova Xavantina MT (CPRM-2004), o polgono em negro a regio onde foi realizado o mapeamento geolgico bsico.

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3AerogeofsicaNa dcada de 1970 diversos levantamentos aerogeofsicos regionais foram realizados no Brasil com o intuito de contribuir para o conhecimento geolgico e impulsionar as perspectivas no setor de prospeco mineral no pas (Blum, 1999). Dentre estes aerolevantamentos est presente, Projeto Barreiro, realizado no Estado do Mato Grosso, que recobriu uma extensa rea na poro sudeste do estado, com aquisio de dados aeromagnticos e aerogamaespectromtricos. Levantamentos aeromagnetomtricos so de grande valia na obteno de informaes estruturais em nveis regional e local, na localizao de alvos para prospeco de depsitos associados a minerais magnticos e na identificao de rochas hospedeiras favorveis a depsitos aurferos, como por exemplo, em formaes ferrferas. Em alguns casos, pirrotita e magnetita so estveis nos halos de alterao hidrotermal (Williams 1997). O mtodo gamaespectromtrico possui grande aplicabilidade para o mapeamento geoqumico dos elementos radioativos potssio (K), urnio (U) e trio (Th) e na identificao de reas onde atuaram processos hidrotermais associados a eventos mineralizantes. Geralmente, a utilizao de quatro canais (K, eU, eTh e Contagem Total) permite que ocorra um maior discernimento entre as anomalias, possibilitando discriminar as unidades geolgicas. Porm este mtodo possui limitaes diretas tais como; a superficialidade da emanao da radiao gama dos solos e matrias rochosos para o ar e a atenuao natural da radiao gama pela atmosfera entre a fonte emissora e o detector. Contudo estes fatores no criam um entrave a sua utilizao, pois no havendo um transporte qumico ou fsico considervel dos elementos, em superfcie, a concentrao se assemelhar aos materiais de subsuperfcie. Neste trabalho o propsito principal o processamento dos dados e a interpretao dos mapas e imagens aerogeofsicas, visando identificar os domnios gamaespectromtricos e magnetomtricos anmalos, bem como a caracterizao das estruturas interpretadas das anomalias magnetomtricas e num regime mais superficial (rptil), a gamaespectrometria, auxiliando no mapeamento geolgico. Este procedimento permitiu uma viso mais ampla

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das unidades de mapeamento, bem como dos grandes traos estruturais da regio, para posteriormente detalhar a rea mapeada.

3.1 NATUREZA DOS DADOS ESTUDADOSO aerolevantamento Projeto Barreiro resultado de um trabalho desenvolvido pelo Ministrio das Minas e Energia (MME) com apoio administrativo da Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM) realizado em 1976 pela Engenheiros Consultores e Aerolevantamentos (ENCAL S.A.), objetivando a coleta dos dados do campo magntico e da emissividade natural das radiaes gama na rea assinalada (Figura 3.1). O Projeto Barreiro obteve uma produo de 74.458 Km lineares cobrindo a rea situada entre as latitudes 1330' e 1640' Sul e os meridianos 52 e 54 Oeste. Em uma rea menor, prximo a cidade de Nova Xavantina, no Estado do Mato Grosso, nas proximidades da divisa com o estado de Gois, foi realizado o mapeamento geolgico de detalhe. (Figura 3.1).

60W

56W

52WN

8S

Brasil 12S

MT

rea em Estudo$

$

Nova Xavantina

Cuiab

16S

50

0

50 km

Figura 3.1 rea do aerolevantamento do Projeto Barreiro.

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O Projeto envolveu levantamento magnetomtrico e gamaespectromtrico em linhas de produo leste-oeste espaadas aproximadamente 1 km e com linhas de controle N-S espaadas 20 km, recobrindo uma superfcie aproximada de 66.000 km2 (Figura 3.2).

Figura 3.2 - Exemplo do padro tpico de linhas de produo do Projeto Barreiro (E-W) e linhas de amarrao (N-S), mostrando tambm os cinco blocos (subreas).

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O levantamento aerogeofsico foi realizado com altura nominal de 150 metros com freqncia de aquisio em intervalos regulares de aproximadamente 2 segundos, que representa uma amostragem aproximada a cada 100 m. Foram utilizadas para os referidos trabalhos duas aeronaves Islander prefixo PT-KRO e PT-KRP, sendo que a navegao visual foi controlada por fotografias areas e radar de efeito Doppler. A altura em relao ao solo foi controlada por radar altmetro. Filmes de rastreio foram utilizados para recuperao dos trajetos voados. As linhas de controle ou de amarrao, executadas em intervalos de 20 km na direo norte-sul, visam o ajuste de nvel entre as medidas devidas principalmente a variaes diurnas do campo magntico. Para aquisio dos dados magnticos foi utilizado o aeromagnetmetro de prtons (G803 da GEOMETRICS) com o sensor montado em um esporo instalado na cauda das aeronaves. Os dados aerogamaespectromtricos foram adquiridos pelo gamaespectrmetro diferencial (Exploranium DIGRS 3001) acoplado a cristais detetores de sdio ativado a tlio com volume de 1.018 polegadas cbicas. O espectro foi amostrado em quatro janelas: Contagem Total, urnio (U), trio (Th) e potssio (K). Este projeto teve seus dados radiomtricos convertidos de contagens por segundo (cps) para concentrao de elementos percentagem (%) para K, parte por milho (ppm) para equivalente Urnio (eU) e equivalente Trio (eTh) e Microroetgen por hora para o Canal de Contagem Total a partir da tcnica denominada de back-calibration. Tal tcnica foi transferida para a Companhia Pesquisa de Recursos Minerais atravs do projeto Brazil Airborne radiometric Mapping Project (BARMP), de acordo com o convnio de colaborao tcnica celebrado em 17/10/1996 entre a CPRM e o Geological Survey of Canad (GSC) com a participao da empresa canadense de consultoria em geofsica Peterson, Grant & Watson Limited (PGW), com o apoio financeiro da Canadian International Development Agency (CIDA). Os arquivos digitais foram formatados pela CPRM em um arquivo ASCII (*. xyz) que contm as coordenadas em UTM, o valor do campo magntico reduzido do IGRF (International Geomagnetic Reference Field), valores corrigidos dos canais de contagem total, potssio, trio e urnio. Estes dados foram cedidos pela CPRM em CD-ROM.

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3.2 MAGNETOMETRIAA magnetometria uma ferramenta aplicvel, de maneira direta, ao mapeamento de feies magnticas, como horizontes estratigrficos e litotipos especficos que podem ou no estar mineralizados, como no caso dos depsitos de ferro, nquel e alguns tipos especficos de depsitos de metais bsicos e preciosos (Carvalho 1999). As rochas magnetizam-se de acordo com a susceptibilidade magntica, a qual depende da quantidade e do modo de distribuio dos minerais magnticos presentes. A susceptibilidade magntica das rochas depende, principalmente, da quantidade, tamanho dos gros e do modo de distribuio dos minerais ferromagnticos nela contidos. Os materiais que possuem susceptibilidade magntica suficiente para produzirem anomalias detectveis em prospeco e que mais contribuem para tal anomalia so: a magnetita, a pirrotita e a ilmenita. Quase toda esta ao magntica nestes materiais devida a magnetita, presente como mineral acessrio na maioria das rochas, principalmente nas cristalinas, e em muitas superfcies rpteis (fraturas/falhas) e deformaes (dobramentos). A ao do campo geomagntico sobre os minerais magnticos induz uma magnetizao neste. A habilidade com a qual isto pode ser feito representa a susceptibilidade magntica do material e a propriedade fsica relevante cujos contrastes so medidos nos levantamentos com este mtodo.

3.2.1 CONCEITOS BSICOS

A magnetometria aplicada um mtodo geofsico que se baseia na medio do campo magntico terrestre, embasado na Teoria do Potencial, no necessitando ser excitado para obter-se a medida do campo fsico, tendo como componente principal auquela produzida pela interao do geomagntico com os minerais magnticos presentes nas rochas. O campo geomagntico no constante, variando em direo e em intensidade ao longo de escalas de tempo que variam de milissegundos a milnios. Devido a modelos matemticos simplificados, como o IGRF e DGRF (Definitive Geomagnetic Reference Field), o clculo das anomalias magnticas mais direto.

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De maneira geral, o campo geomagntico da Terra composto por trs componentes principais (Telford et al. 1981): Componente devido ao campo principal: Varia lentamente e responsvel por 99% da intensidade do campo magntico medido na superfcie da Terra. A teoria mais aceita atualmente sobre a origem do campo magntico interno prega que este seja causado por correntes eltricas circulantes no ncleo exterior da Terra (1.300 a 3.500 km de profundidade), provavelmente composto por uma combinao de nquel e ferro, os quais so excelentes condutores de eletricidade; Componente devido ao campo externo: Resultante de variaes diurnas do campo magntico e tempestades magnticas, varia com grande rapidez, possuindo natureza parcialmente cclica e parcialmente aleatria. Com menor intensidade, o campo externo sofre influncia de variaes lunares, atividades de manchas solares e micropulsaes aleatrias. As variaes diurnas possuem magnitude em torno de 20 nanoteslas e perodos de vrias horas, embora pulsaes mais rpidas e menos intensas tambm ocorram. As tempestades magnticas, causadas pela atividade solar, possuem perodo de vrios minutos e magnitude que pode atingir at 1000 nanoteslas; Componentes devido s variaes locais do campo principal: Com intensidade muito menor do que o campo magntico principal relativamente constante no tempo e no espao. Resulta da variao do contedo de minerais magnticos nas rochas prximas superfcie terrestre e possui por vezes intensidade bastante forte, mas com distribuio espacial restrita. A contribuio das rochas-fonte relativamente pequena, ocorrendo nos primeiros 25 quilmetros da crosta, pois quando atingem o ponto ou temperatura Curie (para a magnetita pura a temperatura Curie de 580oC segundo Nagata 1961) perdem o magnetismo. Estas contribuies constituem o campo anmalo o qual representa as assinaturas anmalas que se quer estudar em geofsica aplicada. Por conveno, adota-se como positivo (ascendente) a direo do campo magntico no hemisfrio norte e negativo (descendente) no hemisfrio sul, o que significa que no hemisfrio sul as anomalias magnticas so representadas pelos menores valores medidos. A unidade internacional de medidas da intensidade magntica o nanotesla (nT).

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3.2.2 MAGNETISMO DE ROCHAS E MINERAIS

3.2.2.1 Diamagnetismo, Paramagnetismo e Ferromagnetismo As anomalias magnticas so causadas pela presena de minerais magnticos nas rochas e tais minerais podem ser classificados em trs grupos, de acordo com suas propriedades magnticas: diamagnticos, paramagnticos e ferromagnticos. As substncias diamagnticas quando submetidas a um campo magntico, adquirem magnetizao de intensidade fraca e sentido contrrio ao do campo. Nas paramagnticas, a magnetizao ainda fraca devida a sua baixa susceptibilidade magntica, e o seu sentido igual ao do campo, caracterizando a susceptibilidade com o sinal positivo. J as ferromagnticas tm susceptibilidades magnticas muito elevadas e positivas, o que lhes permitem magnetizaes com intensidades muito fortes e no mesmo sentido do campo (Nagata 1961). Tanto nas substncias diamagnticas como nas paramagnticas, a susceptibilidade constante, nas ferromagnticas, entretanto, no constante e depende da intensidade do campo externo. Nos materiais ferromagnticos a interao to forte que, geralmente, somente temperatura bem acima da ambiente, a agitao trmica consegue destruir o alinhamento dos momentos magnticos. O ferromagnetismo o responsvel pela magnetizao observada nos materiais geolgicos.

3.2.2.2 Magnetizao das Rochas Anomalias magnticas so distrbios no campo magntico normal da Terra causado por fontes que se encontram na poro superior da Terra. Estas anomalias resultam da soma dos vetores do campo magntico produzido por dois processos (Gunn 1998): Induo Magntica: o produto da interao do campo magntico da Terra com os minerais magnticos das rochas, resultando em um momento magntico. diretamente proporcional susceptibilidade magntica do material e possui a mesma direo do campo magntico terrestre. Magnetizao Remanente Natural: A ao de processos termais, qumicos e fsicos sobre os materiais pode desenvolver alinhamentos permanentes do magnetismo nos gros minerais. Esta magnetizao independe da direo do campo magntico

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terrestre e pode diferir significamente em magnitude e direo do momento magntico induzido. No processo de formao de rochas gneas, a magnetizao termoremanente a mais importante. Esse tipo de magnetizao remanescente desenvolve-se a partir do resfriamento dos materiais geolgicos abaixo da temperatura de Curie, na presena do campo magntico terrestre da poca.

3.2.3 PROCESSAMENTO DOS DADOS

O processamento foi efetuado em meio digital com a utilizao do programa OASIS Montaj TM da Geosoft, (GEOSOFT 1996, 2000). Inicialmente foi avaliada a qualidade do banco de dados em relao presena de valores inconsistentes como picos (spikes) referentes a rudos durante a aquisio e/ou arquivamento dos dados, e tambm analisada a distribuio espacial das linhas de vo verificando se as mesmas se interceptam, para posteriormente elimin-las aps a interceptao, evitando rudos. Na segunda etapa, o banco de dados foi rotacionado para a direo N-S, para posteriormente definir-se o algoritmo de interpolao e tamanho da clula unitria, para tanto foi utilizado o mtodo de mnima curvatura com clula de 500 m. Apesar de recomendar-se utilizar para dados orientados em linha o mtodo interpolador splines bicbico (Geosoft 1995), observou-se melhores resultados aplicando o mtodo interpolador curvatura mnima tanto para a magnetometria quanto para a gamaespectrometria, a fim de transformar os dados em linha para uma malha regular. Ressaltando que o algoritmo adequado deve honrar os valores de pontos originais ao mesmo tempo em que produz uma superfcie contnua e suave. Posteriormente, os dados sofreram decorrugao para eliminar rudos decorrentes do desnivelamento entre as linhas de vo, sem este, os resultados obtidos para as estimativas de profundidade podem no refletir as verdadeiras fontes do conjunto de dados. Para tal utilizou-se a sub-rotina microlevel.gs com interpolao linear dos dados, desenvolvida por Blum (1999) no Laborattio de Geofsica Aplicada da UnB, a partir do algortimo de Minty (1991). Entretanto, para a realizao de uma decorrugao satisfatria, as linhas de produo

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tm que apresentar uma direo N-S, como a direo das linhas do Projeto Barreiro apresentam direo E-W, fez-se necessrio rotacionar os dados para a direo N-S, rotao esta efetuada no prprio software Geosoft, (GEOSOFT 1996, 2000). Esse mtodo consiste na aplicao de filtros distintos na direo da linha de vo e perpendicularmente, seguindo o seguinte procedimento: i) Aplica-se um filtro Passa Alta (PA) na malha A na direo perpendicular s linhas de vo, guardando o resultado em uma malha B; ii) Aplica-se um filtro Passa Baixa (PB) na malha B na direo da linha de vo, guardando o resultado em uma malha C; iii) Subtrai-se da malha A os valores da malha C, obtendo a malha final. Os valores utilizados nos filtros PA e PB foram determinados a partir das seguintes frmulas:

PA =

1a 2 xLC e TC

PB =

1a 4 xLV , TC

onde LC o espaamento das linhas de controle (20 km), LV o espaamento das linhas de vo (1 km) e TC o tamanho da clula unitria (0,5 km). O micronivelamento foi executado testando diferentes valores para os filtros de passaalta e passa-baixa, observando-se o melhor parmetro que se adequou para eliminar tendncias nas linhas de produo. Para melhorar a qualidade das imagens apresentadas, e conseqentemente, com o intuito de enfatizar feies que se tenha interesse e suprimir as de carter indesejvel (rudo), foi passado um filtro de cosseno direcional para remover feies direcionais de uma malha, e posteriormente utilizou-se um filtro de Hanning, que um filtro mdia mvel 3 x 3, suavizador, para reduzir o aspecto ruidoso. Diversos processos de filtragem da imagem foram tambm aplicados, dentre eles o sinal analtico, derivada horizontal, derivada vertical e gradiente horizontal, sendo que os demais no apresentaram bons resultados. Por este motivo, somente os filtros que apresentaram algum resultado satisfatrio sero aqui discutidos. possvel notar na Figura 3.2 que o aerolevantamento do Projeto Barreiro foi realizado em blocos separados (5 subreas), para posteriormente serem unificadas em uma s, criando

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rudos na suturao dos blocos, o que se tornou bastante trabalhoso obter-se produtos de boa qualidade.

3.2.4 INTERPRETAO DOS RESULTADOS

Interpretao e integrao dos produtos resultantes do tratamento dos dados aeromagnticos envolveu principalmente a anlise visual, onde se procurou utilizar imagens simples e mapas de contorno para se obter o realce de zonas anmalas e o contraste necessrio para a identificao e definio das feies geolgicas e estruturais mais relevantes da regio estudada, permitindo a elucidao e possveis propostas da compartimentao geotectnica da Faixa Paraguai, gerando um mapa de unidades geolgico-geofsicas integradas. Para isso, os produtos utilizados para interpretao foram: campo magntico anmalo, amplitude do gradiente horizontal total, amplitude do sinal analtico e inclinao do sinal analtico. A interpretao foi efetuada em ambiente de Sistema de Informaes Geogrficas (SIG) com as imagens sendo exportadas no formato geotif para o programa ArcView 3.2 (ESRI), onde os mapas interpretados foram produzidos.

3.2.4.1 Imagem do Campo Magntico Anmalo

Trata-se do campo magntico resultante da concentrao de minerais magnticos nas rochas da litosfera. Embora, o campo magntico no posiciona as anomalias sobre os corpos causativos, ele auxilia na interpretao de estruturas profundas e do arranjo espacial da imagem. A interpretao desta imagem permite reconhecer diferentes blocos crustais representados na imagem da figura 3.3. Nesta imagem observa-se que a rea possui um relevo magntico pouco heterogneo - pouco movimentado, com a feio magntica mais significativa de grande amplitude na poro central da rea, entre as cidades de gua Boa e General Carneiro (bloco 3 na figura), e contnua por todo aerolevantamento, com anomalias alongadas na direo N80E aproximadamente. Os limites do bloco esto bem definidos com os baixos magnticos tanto na poro superior (norte) quanto na poro inferior (sul) e esto representados por extensas zonas de cisalhamentos desenvolvidas na bordas do bloco,

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que representam grandes descontinuidades magnticas. O bloco central est representado por grandes comprimentos de onda e conseqentemente baixas freqncias com relevo magntico bastante plano, com largura mdia de mais de 100 Km. Outra feio marcante o bloco norte (bloco 2 na figura) caracterizado pelo baixo magntico e relevo contnuo, que se alarga por mais de 120 Km, e pode estar representando a assinatura magntica das metassedimentares da Formao Diamantino do Grupo Alto Paraguai e pelos sedimentos da Formao Ponta Grossa da Bacia do Paran, que recobrem o embasamento nesta rea. Na poro noroeste da rea (bloco 1 na figura) observa-se anomalia de grande amplitude (aproximadamente 80 km de largura do bloco), que ocorre em profundidade, sendo que em superfcie mapeada como sedimentos das Formaes Utiariti e Ronuru, provavelmente este alto magntico est sotoposto a estas formaes. Uma descontinuidade de direo N40E bem evidente. O bloco sul (bloco 4 na figura) caracterizado por rochas mais magnticas do que os terrenos da poro norte (contudo ainda possui baixa amplitude), em superfcie mapeados pelos sedimentos da Bacia do Paran, principalmente exemplificados pela Formao Aquidauna e Ponta Grossa. Entretanto, nota-se dois altos magnticos de pequena extenso (pontos 4a e 4b na figura) possivelmente representados pelas rochas gneas da Formao Serra Geral, que em superfcie possuem pequena expresso. As feies de relevo magntico definido pelos diferentes blocos crustais e seus limites bem alinhados, identificadas na figura 3.3 refletem a estruturao crustal do embasamento Pr-cambriano na regio, uma vez que est sendo recoberta pelos sedimentos Fanerozicos e mostram continuidade abaixo destes sedimentos.

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Figura 3.3 Imagem do campo magntico anmalo mostrando os diferentes blocos e as principais descontinuidades magnticas, a esquerda o mapa geolgico do Mato Grosso, com os limites semelhantes ao polgono delimitado do Projeto Barreiro (Fonte CPRM 2004).

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3.2.4.2 Imagem da Amplitude do Gradiente Horizontal Total

O gradiente horizontal tende a revelar picos acima dos limites das fontes causadoras de anomalias, deixando de ter uma visualizao mais abrangente, tornando a anlise mais pontual. usado tambm na estimativa da amplitude do sinal analtico e na inclinao do sinal analtico, tcnicas tratadas a seguir. A anomalia do gradiente horizontal do campo potencial pode indicar mudanas laterais abruptas de propriedade fsica, permitindo visualizar as variaes de lateralidade, distinguindo mudanas litolgicas e estruturais, pois sua frmula matemtica postulada nas derivadas dos eixos x e y, ou seja, em duas dimenses (2-D). A magnitude para o gradiente horizontal de ordem n dada por:

G ( x, y ) 2 G ( x, y ) 2 h ( x , y ) = z , (equao 1) + z y x

ou seja, a magnitude do gradiente horizontal a raiz quadrada da soma dos quadrados das derivadas parciais de um campo potencial Mz (x,y) em relao a x e a y. Partindo deste princpio, observa-se na figura 3.5 que a poro A com intensidade magntica acentuada e relevo magntico moderadamente movimentado varia abruptamente em relao poro B, onde se nota uma descontinuidade geomecnica caracterizada por uma provvel falha de direo N40E, discernindo o bloco A de alto magntico do bloco B de baixo magntico. Outras anomalias longilneas so identificadas na poro A, com direes semelhantes citada acima e espessuras variveis provavelmente relacionadas a mudanas nas freqncias e conseqentemente nos comprimentos de ondas, pertinentes a grandes lineamentos melhor exemplificas no mapa de lineamentos da imagem da inclinao do sinal analtico. A feio magntica mais significativa na figura abaixo est localizada na poro central da imagem, formada pelas pores C1 e C2, onde a anomalia de forte magnetismo (C1) com aspecto estreito e estirado bastante densificada (relevo bastante movimentado), caracterstica de assinatura magntica de altas freqncias e conseqentemente maior nmero de variaes laterais, ou seja, densidade maior de lineamentos, est posicionada nos

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limites do bloco central (D) e a poro setentrional (A e B), representando extensas falhas e zonas de cisalhamento que dividem blocos geolgicos distintos. A poro C2 semelhante a C1 quanto s respostas magnticas e forma fsica, est separada da poro meridional (E) e da faixa central (D) e correspondem a longos falhamentos mapeveis em superfcie, porm no distinguindo unidades litolgicas, cuja cinemtica das zonas de cisalhamentos de direo preferencial N70E, tanto em C1 quanto em C2, pode ser interpretada como movimentos dextrais. Um feixe de estruturas

magnticas de direo N40-50E se desenvolve na poro sudeste da rea e controla a deposio dos diferentes sedimentos da Bacia do Paran, que provavelmente aproveitam antigas descontinuidades do embasamento Pr-Cambriano e foram reativadas.

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Figura 3.4 Imagem da Amplitude do Gradiente Horizontal Total de Ordem Zero.

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Figura 3.5 - Imagem da Amplitude do Gradiente Horizontal Total de Ordem Zero, mostrando as descontinuidades magnticas entre os principais blocos e sua estruturao.

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3.2.4.3 Imagem da Amplitude do Sinal Analtico

O sinal analtico corresponde a diversos mtodos automticos ou semi-automticos baseados no uso de gradientes (derivadas) horizontais e verticais de anomalias de um campo potencial (Roest et al. 1992). A amplitude do sinal analtico tem sido cada vez mais usada no processamento de dados aerogeofsicos, por produzirem assinaturas localizadas sobre suas fontes magnticas, realando as bordas no caso de corpos largos e o centro no caso de corpos estreitos. Entretanto, nos casos onde as fontes das anomalias magnticas so mais complexas, este procedimento pode no ser efetivo, obtendo-se uma melhor caracterizao atravs das prprias imagens do campo magntico total ou residual (Milligan & Gunn 1997). Para anomalias de campo potencial em 2-D e 3-D, os gradientes horizontal e vertical formam um par de transformadas de Hilbert ou sinais analticos. Uma das caractersticas mais importantes desses gradientes ortogonais o posicionamento da amplitude do sinal analtico resultante imediatamente acima dos limites das estruturas (Nabighian 1984). A principal caracterstica da amplitude do sinal analtico ser completamente independente das direes de magnetizao da fonte e do campo magntico terrestre, ou seja, o posicionamento das fontes magnticas torna-se coincidente com a amplitude mxima da anomalia. Conseqentemente, anomalias com assinaturas complexas tornam-se monopolares e os contatos magnticos ficam mais bem representados espacialmente (MacLoad et al. 1993). A imagem da amplitude do sinal analtico do campo magntico (obtida fazendo-se n = 0 na equao abaixo) uma funo simtrica, cujos picos esto centrados nas bordas do corpo anmalo ou na feio geolgica correspondente. dada por:

n T 2 n T 2 n T 2 2 An ( x, y ) = n + n + n , n = 0,1,2... (equao 2) z z z x y z

1

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Analisando a imagem da amplitude do sinal analtico (fig. 3.8) verifica-se que a poro A posicionada a noroeste da rea estudada possui altos valores de amplitude e relevo magntico suave, com baixa variao da resposta magntica permitindo afirmar que estas anomalias se referem s rochas ricas em minerais ferromagnticos e geralmente de grande comprimento de onda, e conseqente baixa freqncia, ou seja, relacionadas s fontes mais profundas. Entretanto, segundo o SIG do Estado do Mato Grosso ano 2004, esta regio formada em sua maioria por rochas metassedimentares da Formao Diamantino do Grupo Alto Paraguai e pelos sedimentos da Formao Ponta Grossa da Bacia do Paran, possivelmente estes sedimentos esto sobrepostos a uma unidade de alta intensidade magntica. Ento as anomalias refletem caractersticas do embasamento em sub-superfcie. Posicionadas nas bordas do bloco central do Projeto Barreiro, as pores C1 e C2 permitem delinearmos com preciso o arcabouo estrutural da rea, representado por extensos sistemas de falhas com direo nordeste aproximada N70E, com mais de 240 Km de extenso, caracterizadas pelos altos valores de amplitude e freqncia - interpretadas como fontes mais rasas - atravessando de oeste a leste todo o projeto, de forma que os lineamentos C1 delimitam nitidamente as unidades do Grupo Alto Paraguai com as rochas do Grupo Cuiab. Observa-se no extremo centro-leste da imagem, nas proximidades de Nova Xavantina, um acunhamento das estruturas C1 e C2, compondo um grande sistema de dobramento, melhor observado nos lineamentos da inclinao do sinal analtico (figura 3.8). A forma minuciosa da poro C1 na proximidade da cidade de Santo Antnio do Leste possvel notar alguns sigmides entrelaados, com direo variando de N50E para N70E, comuns em zonas de cisalhamentos transcorrentes, cujos indicadores cinemticos so dextrais. Esta feio identificada sotoposta as rochas sedimentares da Bacia do Paran, contudo tem continuidade por mais de 200 Km ao longo da Zona de Cisalhamento de Campinpolis. Feies semelhantes se desenvolvem na poro C2, ao longo da Zona de Cisalhamento de General Carneiro, que tambm mostra cinemtica dextral. Esses diversos falhamentos formam corredores de cisalhamentos de complexa interpretao do arranjo magneto-estrutural da rea. Os comentrios supracitados esto melhor exemplificados nas figuras 3.6, 3.7, 3.8, 3.9 e 3.10. A ocorrncia de rochas vulcnicas prximas cidade de Nova Xavantina e nos limites do bloco central, bem representada por altos magnticos em todos os produtos analisados

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sugerem que as mesmas, tenham uma maior continuidade sotoposta aos sedimentos Fanerozicos da Bacia do Paran. Um alinhamento de estreitas anomalias com formas circulares, se estende por mais de 130 Km na direo aproximadamente EW, ocorre a 50 Km a norte da cidade de Tesouro, e se desenvolve nos limites dos blocos D e E e provavelmente trata-se de injeo de corpos mficos intrusivos, no aflorantes. Corpos gneos intrusivos representativos das rochas da Formao Serra Geral, devem corresponder as respostas magnticas que ocorrem nas proximidades de Guiratinga e Tesouro. Lineamentos magnticos secundrios com direo noroeste (N30W) so pertinentes por quase toda a imagem, interceptando as estruturas de direo nordeste, interpretados como posteriores s estruturas de direo nordeste.

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Figura 3.6 Imagem da Amplitude do Sinal Analtico de Ordem Zero.

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Figura 3.7 Mapa de lineamentos interpretados da amplitude do sinal analtico, mostrando as estruturas C1 e C2, compondo um acunhamento no extremo leste da figura e marcando (delimitando) a abertura do rifte.

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Figura 3.8 Imagem da Amplitude do Sinal Analtico de Ordem Zero, com principais lineamentos interpretados, vale ressaltar o lineamento E -W a norte da cidade de Tesouro, parecendo tratar-se de corpos gneos intrusivos.

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Figura 3.9 Arranjo magneto-estrutural interpretado usando a amplitude do sinal analtico, observam-se s zonas de cisalhamentos dextrais C1 e C2 com feixe de sigmides a centrooeste e um grande sigmide na parte central.

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Figura 3.10 Arranjo magneto-estrutural interpretado sobreposto imagem da amplitude do sinal analtico, mostrando as principais zonas de cisalhamentos transcorrentes dextrais, podendo observar tambm um grande sigmide no centro da imagem. O mapa geolgico do estado do Mato Grosso com os limites semelhantes ao polgono do Projeto Barreiro posicionado a esquerda utilizado como comparao e localizao.

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3.2.4.4 Imagem da Inclinao do Sinal Analtico

A inclinao da fase do sinal analtico o resultado da relao entre a parte imaginria e a parte real do sinal analtico, cuja parte imaginria representada pelo gradiente vertical dos dados do campo potencial e cuja parte real representada pela derivada horizontal desses dados, onde a inclinao do sinal analtico pode ser expressa por:

G n ( x, y ) = arctan z

n

z

G n z x

G z + y n

2

2

2 , onde n = 0,1,2 (equao 3)

1

A inclinao do sinal analtico permite a estimativa do mergulho da fonte causativa e, conseqentemente, o contraste local de susceptibilidade, segundo Thurston & Smith (1997), marcando o comportamento espacial do vetor do sinal analtico (atitude) no plano vertical que contm a resultante do componente horizontal no ponto considerado. Este parmetro tem-se mostrado eficiente no mapeamento das feies lineares do relevo magntico (comumente relacionveis s feies texturais/estruturais dos materiais geolgicos subjacentes) e, pelo seu arranjo espacial e textura relativa, na delimitao das diversas unidades magnticas, feies, por vezes no muito aparentes na amplitude do sinal analtico. A imagem da inclinao do sinal analtico (figs. 3.11, 3.12, 3.13 e 3.14) mostra com bastante nitidez as estruturas presentes nas outras imagens e tambm lineamentos menores dentro das unidades que representam contrastes menores de magnetizao, no observveis nas outras imagens, tornando o mapa de lineamentos bastante densificado, maximizando a interpretao. Neste produto, ressaltada a grande quantidade de dobramentos, no bloco central da rea, prximo a cidade de Nova Xavantina, interpretada como uma zona de encurtamento (fechamento) relacionado movimentao entre as zonas de cisalhamentos denominadas anteriormente como C1 e C2. Assim, observa-se a formao de um par cisalhante com grandes sigmides representando um feixe de zonas de cisalhamento com cinemtica dextral dominante. As extensas zonas de cisalhamentos denominadas C1 e C2 evidentes pelas anomalias aeromagnticas em todos os produtos evidenciam uma forte correlao entre as falhas e as rochas vulcano-sedimentares aflorantes prxima cidade de Nova Xavantina. Ns

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interpretamos que os falhamentos transcorrentes foram desenvolvidos reativando antigas descontinuidades crustais (falhas normais) geradas durante o processo de rifteamento que ocorreu na rea.

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Figura 3.11 Imagem da Inclinao do Sinal Analtico de Ordem Zero.

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Figura 3.12 Mapa de lineamentos interpretados da inclinao do sinal analtico, mostrando os principais lineamentos na direo nordeste e os secundrios na direo noroeste, nota-se a leste da figura, prximo a Nova Xavantina, os lineamentos formando um grande dobramento.

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Figura 3.13 Arranjo magntico estrutural interpretado usando a inclinao do sinal analtico, mostrando um grande sigmide na parte central da rea, e a extensas zonas de cisalhamentos dextrais C1 e C2.

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Figura 3.14 Arranjo magneto estrutural interpretado sobreposto imagem da inclinao do sinal analtico com os principais lineamentos magnticos delineados pela cor azul, com indicador cinemtico dextral e a esquerda deste o mapa geolgico do Mato Grosso com limites semelhantes ao polgono do Projeto Barreiro, sendo usado como comparao e localizao.

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3.3 GAMAESPECTROMETRIAA espectrometria de raios gama, ou simplesmente gamaespectrometria, uma tcnica geofsica com desenvolvimento relativamente recente. Os primeiros sistemas sensores de alta sensibilidade foram desenvolvidos na dcada de 1960 e aperfeioados na dcada de 1970, quando tornou-se possvel o armazenamento digital dos dados. A estes avanos tecnolgicos seguiram-se o desenvolvimento de algoritmos matemticos e tcnicas computacionais para processamento dos dados e novas metodologias de apresentao de mapas coloridos (Shives 1997). A gamaespectrometria foi inicialmente utilizada na prospeco de depsitos de urnio. A evoluo dos sistemas detetores propiciou a obteno de dados com qualidade bastante superior e a tcnica passou ento a ser utilizada com maior abrangncia na prospeco de elementos granfiros (Sn, W etc), elementos raros (Be, Zr, Y, etc), carbonatitos, metais preciosos (Au e Ag) e metais bsicos (Cu, Pb, Zn). Seguiu-se a aplicao no mapeamento geolgico e no monitoramento de radiao ambiental (Shives 1997).

3.3.1 CONCEITOS BSICOS

A radiao gama () detectada prxima superfcie terrestre resulta da desintegrao de elementos radioativos. A desintegrao decorrente da instabilidade do ncleo do tomo radioativo que libera energia pela emisso de partculas alfa (), beta () e radiao gama. As partculas alfa e beta equivalem a ncleos de hlio e a eltrons, respectivamente. Ao emitir essas partculas, o ncleo pode permanecer ainda num estado excitado, com a energia restante sendo liberada sob a forma de raios gama. Somado s emisses alfa, beta e gama existe um outro tipo de transmutao, denominado de captura k, onde o raio gama emitido quando um eltron do orbital k entra no ncleo (Telford et al. 1990). As principais fontes de radiao gama provm da desintegrao do Potssio 40 (40K), Urnio 238 (238U) e Trio 232 (232Th). A radioatividade total obtida atravs da medida de todos os raios gama que entram no gamaespectrmetro dentro da janela energtica estabelecida para a contagem total (Grasty et al. 1985).

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A janela do potssio monitora os raios gama emitidos com energias centradas em 1,46 MeV6 pelo 40K. Como o 40K ocorre como uma poro fixa do potssio no ambiente natural, o fluxo de raios gama a partir do40

K pode ser usado para estimar a quantidade total de K

presente. O U ocorre naturalmente como os istopos 238U e 235U, que do origem a sries de decaimento radioativo. O Th ocorre como o istopo 232Th, que tambm d origem srie de decaimento radioativo. Nem o urnio nem o trio emitem raios gama e as emisses de seus istopos radioativos filhos podem ser usadas para estimar as concentraes. Esses istopos podem ser214 208

Bi e o

Tl com energias centradas, respectivamente, em 1,76 e 2,615 MeV.

Essas estimativas so baseadas no equilbrio das sries de decaimento do U e Th. Enquanto o Th raramente ocorre fora do equilbrio na natureza, o desequilbrio na srie do U comum. As estimativas de U e Th so comumente chamadas na literatura de urnio equivalente e trio equivalente por serem baseados nas condies de equilbrio da fonte (Grasty et al. 1997; Gunn 1998). Os dados gamaespectromtricos so coletados, em geral, simultaneamente com os dados aeromagnetomtricos. As medies aerogamaespectromtricas resultam na determinao das concentraes mdias superficiais de uma rea de centenas de metros quadrados, compostas em propores variveis pelas rochas, solos, vegetao e gua. Entretanto, as contribuies principais devem-se aos materiais rochosos e aos solos sobrejacentes, sendo por isso a gamaespectrometria de grande importncia no mapeamento geolgico. A rocha s exposta reflete as concentraes de K, Th e U de seus constituintes quando se mede a emisso de raios gama. O potssio corresponde cerca de 2,3% da crosta terrestre e a maioria desse elemento advem de feldspatos e micas, principalmente de rochas flsicas. A concentrao mdia do urnio de 2,5 ppm na crosta, sendo comum em xidos de urnio e em minerais silicticos como o zirco. Os minerais de urnio esto presentes em pegmatitos, sienitos, carbonatitos, granitos, gnaisses e alguns folhelhos (Gunn et al. 1997). Como o urnio, o trio um constituinte menor na crosta com uma concentrao mdia de 9 ppm, ocorre em mineras como alanita, monazita, xenotima e zirco. Tanto o Th como o U ocorrem como traos nas rochas e suas concentraes geralmente so maiores quando o contedo de K e slica maior.

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O potssio geoquimicamente mvel e solvel na maioria das condies de intemperismo, sendo lixiviado dos minerais primrios e normalmente adsorvidos por argilominerais, como ilita, montmorilonita e, em menor proporo, caulinitas. No regolito, suas maiores concentraes ocorrero em perfis pouco desenvolvidos. Concentraes anormais de potssio nas rochas podem estar relacionadas a processos de alterao hidrotermal. Urnio e trio so muito menos mveis que potssio. Ambos os elementos, quando liberados dos minerais-fonte durante o intemperismo, so facilmente adsorvidos em argilominerais e coprecipitados com xidos de ferro nos solos, tendendo a se concentrar em ambientes altamente desenvolvidos em relao ao potssio (Wilford et al. 1997). O U pode formar minerais solveis ocorrendo a diminuio da concentrao do elemento. Alguns minerais de U so insolveis e tendem a no migrar, exceto no caso de serem transportados. Os componentes de Th geralmente tm baixa solubilidade sendo, portanto, estveis durante o intemperismo (exceto em solues cidas). Na maioria das condies encontradas na superfcie, a monazita e o zirco atuam como minerais resistatos ao intemperismo qumico. Quando sua concentrao maior do que os demais, pode caracterizar regies de maior intemperismo qumico, marcando enriquecimento desse elemento. Outros fatores que influenciam nas medidas de radiao gama so: a cobertura de solo (35 cm de solo so suficientes para absorver cerca de 95% da radiao); a umidade (a gua fresca no-radioativa, quando presente pode levar a contagem a zero); a cobertura vegetal (faz decrescer as contagens de U e Th e pode contribuir na reduo de at 15 % do K por ser passvel de absoro pelas plantas); a topografia; erros nas determinaes das concentraes dos radioelementos no solo, efeitos direcionais (quando a janela do detetor no paralela superfcie) (Grasty et al. 1997; Gunn 1998).

3.3.2 PROCESSAMENTO DOS DADOS

O processamento dos dados gamaespectromtricos para gerao de mapas e imagens foi semelhante ao realizado para os dados magnetomtricos no exigindo maiores explicaes.

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Como os dados j vieram corrigidos procedeu-se a confeco de imagens individuais dos canais de eU, eTh, K e Contagem Total e de mapas ternrios K:eU:eTh. Na confeco das imagens geofsicas ternrias utilizou-se a composio em falsa cor que consiste de uma tcnica bsica de realce digital que combina trs imagens quaisquer, com as trs cores primrias da luz, vermelha, verde e azul (R, red, G, green e B, blue).

3.3.3 INTERPRETAO DOS RESULTADOS

Um importante conceito que deve ser utilizado na interpretao das imagens gamaespectromtricas o de variaes relativas nas concentraes dos radioelementos, as quais muitas vezes so mais importantes do que seus valores absolutos, pois permite uma maior seletividade na interpretao. Para a interpretao de imagens gamaespectromtricas deve-se tambm levar em considerao o conceito de desequilbrio, que ocorre quando um ou mais produtos so completa ou parcialmente removidos ou adicionados ao sistema, devido a mecanismos qumicos ou fsicos (Wilford et al. 1997). So processos bastante comuns, especialmente em ambientes tropicais, e por esse motivo a utilizao das imagens deve ser feita com cuidado, levando-se em considerao a possibilidade das concentraes medidas no representarem exclusivamente feies geolgicas. A interpretao das imagens gamaespectromtricas dos canais de trio, urnio e potssio dependente do grau e natureza dos processos intempricos e do transporte do material que constitui o regolito. Nas reas onde o intemperismo ocorreu in situ, sem transporte de material, os solos tendero a refletir as concentraes dos radioelementos subjacentes, porm em concentraes menores (Gunn 1998). As concentraes geoqumicas superficiais dos radioistopos tendem a se refletir nos levantamentos areos. O potssio e o trio correlacionam-se razoavelmente bem com as medidas areas, enquanto o mesmo no ocorre com o urnio. Isto deve-se ocorrncia de radnio na atmosfera, o qual tambm um produto da cadeia de decaimento do Urnio. Esta pobre correlao pode explicar os valores baixos de eU normalmente medidos nos levantamentos gamaespectromtricos, bem como alto nvel de rudo neste canal.

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3.3.3.1 Imagem do canal de Contagem Total

O canal de Contagem Total representa uma grande janela de energia que engloba os canais de K, eU e eTh. Verificando que os valores de contagem total mais elevados assemelham-se aos valores mais elevados da imagem RGB (K, Th e U) e aos menos elevados tambm coincidem, optou-se fazer as interpretaes separando os domnios apenas nesta ltima (figura 3.15).

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Figura 3.15 Mapa gamaespectromtrico de contagem total.

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3.3.3.2 Imagem do canal de Trio

O trio como radioistopo de menor mobilidade qumica no ambiente natural, normalmente considerado como o melhor mapeador geolgico entre os trs elementos utilizados em gamaespectrometria. Apesar de sua abundncia na crosta ser pequena, suficiente para delinear diferenas composicionais relevantes. A imagem do canal de trio foi bastante relevante para delinearmos as feies estruturais permitindo discriminar algumas unidades geolgicas, definindo com bastante preciso seus limites e como esto orientadas estas unidades, porm num regime mais rptil (superficial) (figura 3.16). Diferentes lineamentos so identificados na rea, delimitando as principais unidades de mapeamento. As principais zonas de cisalhamentos de Campinpolis e General Carneiro, de direo N70E, e j definidas para as imagens magnetomtricas, so bem visualizadas e atravessam toda a rea do projeto. Trs grandes zonas de cisalhamentos foram identificadas, sendo a C1 coincidente com as estruturas que controlam a ocorrncia das rochas vulcnicas que ocorrem no Garimpo do japons, enquanto que a C3 relacionada ocorrncia das rochas vulcnicas que afloram no Garimpo dos Aras, prximo a Nova Xavantina. O lineamento C2 tem a mesma direo das demais, mas no tem rochas vulcnicas at ento associadas. Direes de alinhamentos N50E e N30E cortam as estruturas anteriores e so relacionadas mesma direo do Lineamento Transbrasiliano. Pela interpretao da imagem gamaespectromtrica no foi possvel determinar a cinemtica. Um terceiro grupo de estruturas, cortando as demais, e com direo N50-30W controlam os limites das escarpas das rochas Fanerozicas da Bacia do Paran e sedimentos mais recentes. Todos os comentrios citados acima so visualizados na figura 3.17.

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Figura 3.16 Mapa gamaespectromtrico de trio.

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Figura 3.17 - Mapa de lineamentos interpretados da imagem do canal de trio, mostrando as zonas de cisalhamentos C1 e C2 j descritas, e a C3 relacionada ocorrncia das rochas vulcnicas que afloram no Garimpo dos Aras-MT, nota-se tambm lineamentos nordeste em azul cortando as estruturas primrias (N70E).

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3.3.3.3 Imagem Ternria

A utilizao de imagens ternrias permite representar as contribuies relativas ao trio, potssio e urnio imagem final, mostrando as variaes existentes entre os trs elementos e de que forma suas concentraes se combinam. O padro utilizado para a dissertao foi o RGB, onde o potssio representado pela cor vermelha (R), o trio pelo verde (G) e o urnio pelo azul (B). Neste modelo onde as cores so aditivas, as mximas concentraes dos trs elementos resultam na cor branca e as mnimas em preto. As imagens ternrias apresentam-se como os melhores discriminadores geolgicos dentre as demais tcnicas utilizadas e por isso foi utilizada na separao dos domnios de forma que cada unidade foi caracterizada com seu contedo de radioelementos. A combinao do potssio, trio e urnio em apenas um mapa permitem a distino de variaes internas das grandes unidades geolgicas anteriormente definidas pelo mapa geolgico do SIG (2004) do Estado do Mato Grosso (Figura 3.18 ). A descrio dos domnios aerogamaespectromtricos segue a ordem vindo do extremo norte-noroeste para sul da regio aerolevantada. O primeiro domnio (poro A) caracterizado por teores extremamente baixos nos trs elementos, e mostra uma boa correlao espacial com a rea mapeada com os sedimentos inconsolidados da Formao Ronuro. J a poro A1 de mesma assinatura da anterior apenas com um alto teor em potssio no centro do corpo est mapeada pelos sedimentos da Formao Ponta Grossa, porm no coincide com as respostas a quais estas so reconhecidas no restante do projeto. As estreitas faixas denominadas A2 e A3 com baixos teores dos trs elementos e teores alto em potssio e baixos em trio e urnio representam depsitos aluvionares Holocnicos em drenagens controlados por falhas retilneas de direo N15E e N10W, respectivamente. O domnio B representado por teores mdios a baixos tanto para trio quanto para o urnio em quase sua totalidade esto distribudos de forma conturbada (heterognea), j o potssio possui baixo teor, exceto na sua poro superior. Este domnio possui boa correlao com os sedimentos mapeados da Formao Diamantino. Embora o domnio B1 tambm seja correlacionado as rochas da Formao Diamantino, eles mostram diferentes

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assinaturas gama, representados por teores de trio altos, ao passo que urnio e potssio so baixos. Sendo que o domnio mais a sul possui moderado teor de potssio. O domnio C individualizado no extremo nordeste da rea, com pequena poro noroeste se estendendo at a regio central. caracterizado por altos teores nos trs elementos por vezes variveis, onde na poro nordeste a contagem do canal de trio superior aos demais e na poro centro-sul h predominncia do canal de potssio. Importante ressaltar a similaridade entre a poro centro-sul e o domnio O, talvez devido semelhana entre as rochas sedimentares. Entretanto o domnio C bem correlacionvel aos sedimentos da Formao Ponta Grossa. O domnio D caracterizado por contagens intermedirias a altas em potssio e urnio e baixas teores de trio, correlacionvel aos sedimentos delticos da Formao Raizama. O domnio E, representado por baixos teores nos trs elementos por vezes moderado no canal de potssio, no possui boa correlao no sentido de delimitar a quais rochas so pertinentes tais disposies dos elementos qumicos, compreendidos neste domnio esto os sedimentos da Formao Ponta Grossa, Formao Aquidauna e Grupo Bauru. O domnio F predominantemente caracterizado por altos teores de potssio e urnio e moderado teor de trio, est bem delimitado pelos sedimentos da Formao Aquidauna havendo boa correlao, apenas uma pequena poro central F1 com moderado a alto teor nos trs elementos destoa, mas tambm est representado pelas rochas da Formao Aquidauna. Representado pelos altos teores nos trs elementos e principalmente em trio, o domnioG est bem caracterizado e delimitado pelos sedimentos inconsolidados da Formao

Cachoeirinha e em menor proporo pelos sedimentos da Formao Aquidauana, tanto na regio ocidental quanto na regio sul do Projeto Barreiro. O domnio H, contagens altas no canal de trio e moderadamente nos canais de potssio e urnio, no possui boa correlao com a litologia, dificultando a delimitao das unidades o qual o domnio est mapeado. Entretanto no centro deste domnio existem rochas vulcnicas mapeadas pertinentes a Formao Serra Geral e possvel visualizar nas imagens da amplitude do sinal analtico com altos valores de amplitude, tratando-se de rochas magnticas e provavelmente gneas que no coincidem com as respostas

gamaespectromtricas.

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No extremo sudoeste do Projeto Barreiro com teores de potssio e urnio elevados e trio moderado, o domnio I distingui-se dos domnios G e H de forma bem representativa tendo uma resposta da espectrometria gama muito semelhante ao domnio F onde corrobora que esta litologia fidedigna a unidade mapeada como Formao Aquidauna. O domnio J com altas contagens no canal de trio e moderadas nos canais de potssio e urnio posicionado a sudeste do Projeto Barreiro, possui respostas gamaespectromtricas semelhantes ao domnio C no extremo nordeste e ambos so mapeados como sedimentos psamo-pelticos da Formao Ponta Grossa, havendo muito boa correlao entre a unidade de mapeamento e a espectrometria gama. Ocorre no domnio L baixas taxas de contagens nos trs elementos e que destoa bastante dos domnios F e I em relao emisso de raios gama, porm os trs domnios citados esto mapeados em quase sua totalidade pelos sedimentos depositados em condies glaciais- periglaciais da Formao Aquidauna. Uma pequena poro a sudoeste do bloco L mapeada como rochas vulcnicas da Formao Serra Geral, ou seja, sendo coerente com as respostas gama, as imagens da amplitude do sinal analtico do campo magntico residual sugerem, igualmente tratarem-se de rochas magnticas, possivelmente bsicas a ultrabsicas. Com respostas gamaespectromtricas bastantes semelhantes, os quatro blocos formadores do domnio M caracterizados por teores moderados para os trs elementos, possuem boa correlao com a unidade mapeada formada pelos sedimentos arenosos da Formao Furnas, porm quanto a sua delimitao espacial no est to bem definido, talvez devido a variao faciolgica destes sedimentos. O domnio N com altas contagens no canal do trio e contagens baixas no canal de potssio e urnio mapeados tambm como sedimentos da Formao Furnas diferindo do domnio M quanto a emisso de raios gama, entretanto possui boa demarcao espacial da litologia. De grande extenso, o domnio O caracterizado com altos teores de potssio e moderados em trio e urnio est bem correlacionado com a litologia (metarenitos e filitos) do Grupo Cuiab e tambm ao arranjo espacial, tendo apenas um prolongamento para nordeste que mapeado como pertencente aos sedimentos da Formao Diamantino e a leste pequena poro mapeada como depsitos aluvionares da Formao Araguaia.

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O domnio P situado na regio oriental do Projeto Barreiro caracterizado por teores moderados a altos para trio e potssio e baixo para urnio delimita e est bem correlacionvel aos depsitos aluvionares psamticos da Formao Araguaia. O domnio Q corresponde a rochas com altos teores dos trs elementos, muitos bem delimitados e correlacionvel ao Granito Serra Negra. O objetivo da utilizao dos produtos gamespectromtricos auxiliar no mapeamento geolgico bsico. Na rea do projeto vimos que existe uma grande correlao entre as principais unidades de mapeamento da Bacia do Paran. Mesmo assim, algumas zonas identificadas no mapa ternrio no apresentam correlao com a cartografia geolgica conhecida. Estas reas so merecedoras de especial ateno para a caracterizao da evoluo geotectnica regional e devero ser revistas em campo. Vale lembrar que algumas unidades geolgicas diferentes possuem respostas gamespectromtricas semelhantes, pelo fato da maioria das rochas pertinentes na regio do Projeto serem sedimentares e possurem s vezes variaes muito tnues quanto a sua mineralogia e no serem derivadas de rochas bsicas dificultando uma distino precisa. Contudo, a metodologia no foi muito eficaz na caracterizao e identificao das rochas metavulcanosedimentares da regio de Nova Xavantina, devido a escala utilizada nos produtos (1:500 000) e ao espaamento das linhas de produo do aerolevantamento (1 km).

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Figura 3.18 Imagem gamaespectromtrica ternria RGB a direita, mostrando os seus principais domnios e sua correlao com o mapa geolgico do estado do Mato Grosso (CPRM 2004), os limites do mapa so semelhantes ao polgono delimitado pelo Projeto Barreiro.

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4Rochas VulcaniclsticasDurante o mapeamento geolgico na regio de Nova Xavantina, foram identificadas rochas vulcnicas com caractersticas principalmente piroclsticas e vulcanoclsticas. Este tipo de vulcanismo explosivo no comum nas faixas dobradas brasilianas, e por esta razo foi feita uma pesquisa bibliogrfica sobre o tema, para podemos ter um melhor entendimento do ambiente de formao destas rochas. Sero discutidos neste texto, os principais depsitos associados a eventos vulcnicos, dando nfase aos principais tipos de depsitos piroclsticos. Para tal, foram usados como base para este resumo, os livros Volcanic Sucessions de Cas e Wright 1987, Volcanic Textures de J. Mcphie, M. Doyle e R. Allen 1993; geologia de los corpos gneos, de E. Llambas, 2003 e a traduo sobre o tema de Junqueira-Brod (2003).

4.1 Terminologia de texturas de rochas vulcnicasAs rochas vulcnicas podem ser coerentes, como as lavas, ou fragmentais. O termo vulcaniclstica descritivo e aplicado a depsitos compostos predominantemente de partculas vulcnicas (Fisher, 1961). As partculas podem ser de qualquer tamanho e forma, no especificando processos formadores dos clastos, transporte e processos deposicionais, ou estruturas que esto implcitas. Rochas piroclsticas se formam diretamente por fragmentao do magma e por atividade vulcnica explosiva. Os processos epiclsticos posteriores ao evento vulcnico podem produzir fragmentos do material piroclstico j formado ou simplesmente transportar os fragmentos primrios, retrabalhando o depsito original. O processo autoclstico formado por dois fatores: a fragmentao freatomagmtica devido ao contato entre um co