Revista do Instituto Geológico
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Coberturas cenozóicas e estruturas deformadoras na Depressão Periférica Paulista, Campinas, São Paulo
Get PDFThe study area is located in the Metropolitan Region of Campinas, on the contact between the Depressão Periférica Paulista and the Atlantic Plateau. The work here presented aims at mapping the Cenozoic deposits and also the tectonic structures that deform them. Three Cenozoic deposit units, associated to hill tops and slopes, were identified; from the oldest to the youngest, they correspond to: Rio Claro Formation (Trc), planation surface deposits (TQsp), and gravitational flow deposits (Qfg). The Trc deposits consist of meandering fluvial facies intercalated, or in lateral contact, with gravitational flow facies. The TQsp occurs at the top or on gently sloping divides of gentle and rolling hills. It consists of sandy-clayey or sandy deposits underlain by a stone line. The Qfg occurrences are very restrict, associated to the lower portion of slopes, and its thickness increases towards current valleys; it consists of both colluvial, with a basal stone line, and fluvial terrace deposits. This stone line sometimes contains ferruginous fragments originated from ferricretes of the Trc sediments. Two older strike-slip Cenozoic events and a younger extensional one affect the Cenozoic deposits. The older, with σ1 trending around EW, has generated strike-slip NE and NW faults, and normal EW ones. It was probably contemporaneous with the deposition of the Trc. The second event, whose σ1 trends around NW, has generated EW to WNW and NS to NNW faults, and is probably of transtensional nature. This event affects the Trc and TQsp deposits and has produced vertical tectonic offsets of the basal surface of the Trc totalizing at least 50m. The younger event, with a sub-horizontal σ3 trending around NE, has generated NE normal faults, which affect the Trc and TQsp sediments.Este trabalho teve como objetivo mapear e estabelecer a estratigrafia dos depósitos cenozóicos e caracterizar as estruturas tectônicas deformadoras em um setor da Região Metropolitana de Campinas, no contato da Depressão Periférica Paulista com o Planalto Atlântico. Na região de estudo foram identificadas três unidades cenozóicas, associadas a depósitos de topo e encosta de colinas, que correspondem, da mais antiga à mais jovem, à Formação Rio Claro (Trc) e às coberturas de superfícies aplainadas (TQsp) e de fluxos gravitacionais (Qfg). A Trc é constituída por fácies de ambiente fluvial meandrante intercaladas, ou em contato lateral, com fácies de fluxos gravitacionais. A TQsp ocorre nos topos de colinas e morrotes e nas ombreiras planas de caimento suave; é constituída por material areno-argiloso a arenoso, com linha de seixos na base. A Qfg é de ocorrência restrita e associa-se a encostas de vales atuais, espessando-se em direção à sua base; são depósitos coluviais, ocasionalmente intercalados com depósitos de terraços fluviais. Os depósitos Qfg apresentam linha de seixos basal composta por clastos ferruginizados, que se originaram das couraças ferruginosas desenvolvidas sobre os depósitos da Trc. Na área foram identificadas estruturas de três eventos tectônicos cenozóicos. O mais antigo é de regime transcorrente com σ1 de orientação aproximadamente EW, provavelmente contemporâneo à deposição da Trc; originou falhas transcorrentes de direção NE e NW e falhas normais de direção ao redor de EW. O evento seguinte, com σ1 de direção NW, produziu falhas EW a WNW e NS a NNW transcorrentes, com componente normal. Este evento afeta a Trc e a TQsp e produziu desnivelamentos tectônicos da superfície basal da Trc que, somados, chegam a pelo menos 50m. O evento mais jovem é de regime extensional, com σ3 de direção NE, e gerou falhas normais que cortam a Trc e a TQsp
Identificação das áreas de recarga de fontes cársticas com o uso do traçador rodamina FWT , área carbonática Lajeado - Bombas, Iporanga, São Paulo
Get PDFQualitative tracing tests with rhodamine FWT dye were employed to identify the structure of underground drainage and to define recharge areas of karst springs in a limestone plateau located in the rain forests of southeastern Brazil. A method is proposed for the interpretation of qualitative tests based on natural background fluorescence obtained with charcoal detectors. The results of connection tests between sinkholes and springs showed that at least three karst conduit networks are responsible for plateau drainage: one of convergent structure (Areias), one of divergent structure (Córrego Fundo) and one whose structure has not yet been determined (Bombas). The results show that the detection of hydrologic connections with rhodamine FWT and activated charcoal is viable in the karst landscapes located in rain forests of southeast Brazil.Testes qualitativos com o traçador Rodamina FWT foram realizados para identificar a estrutura da drenagem subterrânea e delimitar áreas de recarga de fontes cársticasde um planalto calcário localizado na região sudeste do Estado de São Paulo. É proposto um método para a interpretação dos resultados dos testes qualitativos, com base na intensidade da fluorescência de fundo detectada nos captores de carvão ativado. Os resultados dos testes de conexão entre sumidouros e ressurgências mostraram que pelo menos três sistemas de drenagem subterrânea são responsáveis pela drenagem do planalto: Areias (estrutura convergente), Córrego Fundo (estrutura divergente) e Bombas (estrutura ainda não determinada). Os resultados alcançados mostram que a detecção de conexões hidrológicas com o uso da Rodamina FWT e fluocaptores de carvão ativado é viável no contexto fisiográfico das paisagens cársticas do vale do rio Ribeira de Iguape
Prospecção de água subterrânea em aqüíferos cristalinos com o emprego de métodos indiretos
Get PDFGeophysical methods, particularly electroresistivity are becoming a major tool in subsurface water exploration as their use diminishes costs by detecting precisely the existence of water-prone structures and thus optimizing well location. This paper brings some technical and theoretical aspects of the electroresistivity method and details the procedures for the acquisition, processing and interpretation of data from crystalline basement aquifers. Results of a real case study are presented, from an area in the municipality of São José do Rio Pardo, São Paulo.Os métodos geofísicos, particularmente a eletrorresistividade, vêm se consolidando como uma ferramenta eficaz na prospecção de águas de subsuperfície. Seu emprego proporciona considerável diminuição de custos na perfuração de poços tubulares, uma vez que o método detecta com precisão a existência de estruturas potencialmente aqüíferas. O conteúdo deste trabalho traz aspectos técnico/teóricos do método da eletrorresistividade e sugere técnicas de aquisição, processamento e interpretação de resultados em uma área de rochas cristalinas. Para tanto, são apresentados os resultados de um caso real de uma área estudada no município de São José do Rio Pardo, São Paulo
Proposta de pré-qualificação pozolânica de materiais geológicos: difratometria de raios X como método alternativo
Get PDFThis paper presents an alternative method for the evaluation of the pozzolanic potential of geological materials. This method is based on X ray powder diffraction analysis of mortars obtained from a mixture of two parts of lime (calcium hydroxide) and one part of ground material and water. The mixture is put to dry in an oven at 30º C during 7 days when maximum consumption of lime due to pozzolanic reaction occurs. The mortar is ground and then submitted to X ray powder diffraction analysis, which reveals new compounds formed as products of pozzolanic reaction. The most important compounds are associated with hydrated calcium silicate (C-S-H) and its derivatives with aluminum, iron, sodium and potassium. The presence of these new compounds indicates that the geological material may present a favorable pozzolanic reaction and be, therefore, a natural pozzolan.Este trabalho apresenta um método alternativo para estimar o potencial pozolânico de materiais geológicos, baseado na análise de difração de raios X de argamassas obtidas a partir de uma mistura de duas partes de cal (hidróxido de cálcio) e uma parte de material moído e água. A mistura é colocada para secar em estufa a 30ºC durante 7 dias, quando é avaliada a capacidade de reação e fixação de cal pela determinação da resistência à compressão. A argamassa é moída e submetida à difração de raios X, que revela os compósitos neoformados como produtos da reação pozolânica. Os componentes mais importantes estão associados ao silicato de cálcio hidratado (C-S-H) e suas formas derivadas com alumínio, ferro, sódio e potássio. A presença desses novos compostos indica que o material geológico pode apresentar uma reação pozolânica favorável e, portanto, constituir uma pozolana natural
Análise morfoestrutural em área de ocorrência de arenito asfáltico, Bacia do Paraná, São Paulo
Get PDFTar sandstones occur in the Eastern Border of the Paraná Basin, São Paulo State. The occurrences are related to stratigraphical, structural and geomorphological constraints. A morphostructural analysis was performed to establish the relationships between geomorphological features and the geological elements related to tar sandstone genesis. The morphostructural analysis was based on the drainage network map and on remote sensing images. The interpretation has considered the drainage and relief lineaments and the delineation of the main relief flexures. Interpretation is based on the identification of drainage anomalies corresponding to geometric modifications of the regional drainage pattern, such as annular and radial anomalies and asymmetric patterns. Additionally were interpreted linear drainage features with the same length. These features represent joint zones. Many drainage anomalies were detected on the tar sandstone occurrence area, many of them related to geological structures mapped. Thus, the morphostructural map with the delineation of highs and lows and the lineament interpretation are the main geomorphological elements reflecting the geologic factors related to the tar sand occurrence. The occurrences are located in joint zones of high and medium density. Fracture density favors hydrocarbon migration, but also, contradictorily, at different times, erosion of the deposits. The main geological structures in the area, Jacu Structure and Anhembi High, are examples of relationship between geology and relief, helping to explain the genesis of tar sandstones.Arenitos asfálticos ocorrem na borda leste da Bacia do Paraná, Estado de São Paulo. As ocorrências estão relacionadas a condicionantes estratigráficos, estruturais e geomorfológicos. Desse modo, uma análise morfoestrutural foi feita para estabelecer quais elementos geomorfológicos refletem os controles geológicos relacionados à gênese dos arenitos asfálticos. A análise morfoestrutural foi baseada no mapa da rede de drenagem e em imagens de sensoriamento remoto. A interpretação considerou os lineamentos de relevo e a delineação das principais flexuras do terreno. O método de interpretação foi baseado na identificação de anomalias de drenagem, que correspondem a modificações geométricas em relação ao padrão de drenagem regional, como anomalias anelares, radiais e padrões assimétricos. Além disso, foram interpretadas feições retilíneas de drenagem, de mesmo comprimento; estas feições representariam zonas de juntas. Foram detectadas várias anomalias de drenagem na área de ocorrência de arenito asfáltico, várias delas relacionadas a estruturas geológicas mapeadas. Desse modo, o mapa morfoestrutural com a delineação de altos e baixos e os lineamentos são os principais elementos geomorfológicos que refletem os fatores geológicos relacionados à ocorrência de arenito asfáltico. As ocorrências encontram-se em áreas de alta e média densidade de zonas de juntas. Terrenos fraturados são favoráveis à migração dos hidrocarbonetos mas também, à erosão do depósito, agindo de forma antagônica em tempos diferentes. As principais estruturas geológicas da área, estrutura do Jacu e Alto Estrutural de Anhembi, são exemplos da relação entre substrato geológico e relevo, o que ajuda no entendimento da gênese das ocorrências
Terras diatomáceas: uma pozolana natural na Bacia do Paraná, Estado de São Paulo
Get PDFProspection of pozzolanic materials in the Paraná Basin, State of Sao Paulo, identified a sedimentary rock composed essentially of siliceous spicules of sponges and of siliceous frustules, known as diatomaceous earth. Such siliceous skeletons present pozzolanic properties as they react with calcium hydroxide forming a cementitious material. We present analytical techniques for preliminary qualification and quantification of pozzolanic materials. Besides, X ray diffraction and scanning electron microscope analyses for diatomaceous earth are also examined. Selected samples composed essentially of siliceous skeletons submitted to pozzolanic reactivity tests with lime mortar gave compressive strengths at 7 days greater than 6 MPa. Although these rocks can be considered as natural pozzolans, they cannot fulfill the needs of the cement industry. On the other hand, they can be used as raw materials for manual brick fabrication, which is an important issue to stabilize rural populations.A prospecção de materiais pozolânicos na Bacia do Paraná, Estado de São Paulo, identificou uma rocha sedimentar composta essencialmente de espículas silicosas de esponjas e frústulas silicosas, que é conhecida como terra diatomácea ou simplesmente "pó-de-mico". Tais esqueletos silicosos apresentam propriedades pozolânicas à medida que eles reagem com o hidróxido de cálcio formando uma massa cimentícia. Nesse trabalho são apresentadas as técnicas analíticas relativas à prequalificação e quantificação de materiais pozolânicos. Além disso, análises por difração de raios X e por microscopia eletrônica de varredura são também apresentados nesse artigo. Amostras selecionadas compostas essencialmente de esqueletos silicosos submetidas aos testes de reatividade pozolânica com cal apresentaram resistências à compressão superiores a 6 MPa. Embora essas rochas possam ser consideradas pozolanas naturais, elas não podem suprir as necessidades de uma indústria cimenteira. Por outro lado, elas podem ser usadas como matéria prima para a fabricação manual de tijolos, que é um fator importante para manter a população rural no campo
Morfologia cristalina de diamantes provenientes das regiões de Chapada dos Guimarães, Poxoréu, Paranatinga, Diamantino e Alto Paraguai, Mato Grosso
Get PDFThis paper presents the main results of a mineralogical investigation carried out on detritic diamonds from the municipalities of Chapada dos Guimarães, Poxoréu, Paranatinga, Diamantino and Alto Paraguai, in the state of Mato Grosso, Brazil. The main features observed were the dominance of rounded dodecahedral crystals, followed by cleavage fragments, irregular forms and aggregates. Less frequent morphological types included octahedral, transitional forms between the flat octahedral and the rounded dodecahedral, flat twins, cube, pseudohexatetraedral, as well as some pollycrystaline diamonds (carbonado and ballas).Este artigo refere-se aos principais resultados da análise morfológica de diamantes provenientes de depósitos detríticos das regiões de Chapada dos Guimarães, Poxoréu, Paranatinga, Alto Paraguai e Diamantino, localizadas no Estado de Mato Grosso. As principais características observadas foram o predomínio de cristais rombododecaédricos, seguidos de fragmentos de clivagem, formas irregulares e agregados. As formas menos presentes incluem o octaedro, formas transicionais entre o octaedro de faces planas e o rombododecaedro de faces abauladas, geminado plano, cubo, pseudohexatetraedro, bem como alguns diamantes policristalinos (carbonado e ballas)
Características e propriedades pozolânicas de arenitos opalinos da Serra de Itaqueri, SP
Get PDFOpaline sandstones of the Itaqueri Formation are considered natural pozzolans because their reaction with cement yields pozzolanic reactivity indexes in the range of 79% and 90%, which is much higher than the lower limit of 75% established by Brazilian standards (ABNT, 1992a). These rocks have been found during exploration campaigns in the region of Itaqueri da Serra - São Paulo State, Brazil. Analytical work revealed their intrinsic mineralogical attributes that, in addition to lithostratigraphic and tectonic characteristics, give important prospection guidelines for opal mineralization in the Paraná Basin. This paper discusses the classification of natural pozzolans according to their origin and emphasizes the importance of the Itaqueri Formation as a metallotect for pozzolanic deposits. The strategies for prospection of natural pozzolans are also examined, as well as the analytical techniques that pre-qualify and quantify these materials, such as X-ray diffraction that depicts the neoformation of C-S-H resulting from the chemical reaction between Ca (OH)2 paste and opaline sandstone after 7-day curing. The technological and mainly environmental and economical benefits of using pozzolans in cement blending are analyzed and compared here. There is the emission of up to 0.44 t of CO2 per ton of calcinated limestone and savings of approximately 20% are gained in the production of blended Portland cement.Os arenitos opalinos da Formação Itaqueri são qualificados como pozolana natural devido aos seus índices de atividade pozolânica (79 e 90%) estarem acima do limite (75%) estabelecido pela norma brasileira (ABNT, 1992a). Eles foram identificados na região de Itaqueri da Serra, Estado de São Paulo, em trabalhos rotineiros de prospecção estratégica. Os atributos intrínsecos dessas rochas foram identificados e, analisados, denotam uma associação mineralógica, litoestratigráfica e tectônica, que constituem importantes guias prospectivos da mineralização de opala na Bacia Sedimentar do Paraná. Além de discutir a classificação dos materiais pozolânicos quanto à origem e enfatizar a importância da Formação Itaqueri como metalotecto para depósitos pozolânicos, são examinados no contexto desse trabalho os procedimentos usuais de prospecção estratégica de pozolanas naturais, as técnicas analíticas que pré-qualificam e quantificam esses materiais e os difratogramas de raios X que exibem a neoformação de C-S-H em pastas de Ca (OH)2 e arenito opalino. As qualidades tecnológicas e, principalmente, os benefícios ambientais e econômicos do uso de pozolanas no cimento Portland com adição (elas reduzem a emissão de 440 Kg de CO2 por tonelada de calcário calcinado e agregam lucro financeiro da ordem de 20% no produto final) também são aqui analisados e comparados
Metais pesados nos sedimentos de corrente, como indicadores de risco ambiental - Vale do Rio dos Sinos, RS
Get PDFThe studied area is one of the most intensively populated ones of Rio Grande do Sul with intensive industrial activities. The heavy metals analysed were Cr, Pb, Cu, Zn, Ni and Cd. Pollution analysis was performed by comparing: metal total concentrations in sediments and local background; metal concentration in mobile phases and local background; total metal concentrations and metal levels reported in the literature and in the Geoaccumulation Index. The study reveals that the urbanization and industrialization processes are associated with higher concentrations of heavy metals. Cr, Cu and Zn have higher concentrations in the sediments of the region. To keep the Sinos River and tributaries clean for the future, it is strongly recommended that urban and industrial effluents should be treated before discharge into the river.A área de pesquisa representa uma das regiões do Rio Grande do Sul, com intensas atividades industriais e ocupação urbana. Os metais analisados foram Cu, Cr, Cd, Pb, Zn e Ni. A análise da poluição foi realizada através de quatro relações: concentração total de metais traços nos sedimentos e o nível de base estabelecido nesse estudo; concentração de metais traços na fração disponível e o nível de base; concentração total de metais traços nos sedimentos e os teores médios, conforme dados apresentados na literatura; determinação do Índice de Geoacumulação. Este estudo revela que os processos de urbanização e industrialização estão associados com alta concentração de metais pesados. Os metais Cr, Cu e Zn apresentam risco de muito alto a extremo em algumas drenagens da área. Para a despoluição do rio dos Sinos e seus tributários no futuro é necessário tratar os efluentes antes de chegarem às drenagens
Quaternary fans and colluvium as indicators of environmental change and landscape sensitivity
Get PDFUnconsolidated sediments in the humid tropics range from highly altered weathering products involved in minimum, low energy transport, to coarse fans and landslide deposits. But most can be regarded as colluvium and alluvium showing imprints of episodic sedimentation. These deposits may span the entire Cenozoic, but 14C dating has led to a focus on Late Quaternary sediments. Many studies have indicated concentration of activity between the Last Glacial Maximum (LGM) and the early Holocene 'pluvial', but recent use of Optically Stimulated Luminescence (OSL) dating indicates episodic sedimentation throughout the Last Glacial Cycle in some landscapes. The low resolution of most OSL studies limits attempts to construct true event stratigraphies. But, despite this restriction, these sediments record the detailed history of landscape sensitivity to environmental change, and this history includes the effects of continuing weathering and pedogenesis. Bringing together studies of weathering, landscape sensitivity to environmental change, and source-to-sink models of sedimentation, provides a conceptual framework to understand earth surface systems within a Quaternary time frame.Unconsolidated sediments in the humid tropics range from highly altered weathering products involved in minimum, low energy transport, to coarse fans and landslide deposits. But most can be regarded as colluvium and alluvium showing imprints of episodic sedimentation. These deposits may span the entire Cenozoic, but 14C dating has led to a focus on Late Quaternary sediments. Many studies have indicated concentration of activity between the Last Glacial Maximum (LGM) and the early Holocene ‘pluvial’, but recent use of Optically Stimulated Luminescence (OSL) dating indicates episodic sedimentation throughout the Last Glacial Cycle in some landscapes. The low resolution of most OSL studies limits attempts to construct true event stratigraphies. But, despite this restriction, these sediments record the detailed history of landscape sensitivity to environmental change, and this history includes the effects of continuing weathering and pedogenesis. Bringing together studies of weathering, landscape sensitivity to environmental change, and source-to-sink models of sedimentation, provides a conceptual framework to understand earth surface systems within a Quaternary time frame