Estudo geoqu?mico e isot?pico de rochas carbon?ticas das forma??es gandarela e fecho do funil ? Quadril?tero Ferr?fero - Brasil.

Programa de P?s-Gradua??o em Evolu??o Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.Estudo geoqu?mico (elementos maiores, menores e tra?o, incluindo os ETRs) e isot?pico (carbono e oxig?nio) foi realizado em rochas carbon?ticas das Forma??es Gandarela e Fecho do Funil, Quadril?tero Ferr?fero - Brasil. A caracteriza??o mineral?gica das amostras de rochas carbon?ticas selecionadas foi realizada utilizando t?cnicas como microscopia de luz transmitida e difra??o de raios X (XRD). As 82 amostras de rochas carbon?ticas coletadas foram analisadas no ICP-OES (Agilent 725) para a determina??o das concentra??es dos elementos maiores e menores, enquanto que as concentra??es dos elementos-tra?o, incluindo os ETR foram realizadas no ICP-MS (Agilent 7700). An?lises isot?picas (?13C, ?18O) foram realizadas utilizando a espectrometria de massas de raz?es isot?picas (IRMS; Optima Dual Inlet ? Western University ? Canad?; Delta V Advanced ? DEGEOEM- UFOP). Para as amostras da pedreira do Cumbi (Forma??o Fecho do Funil), ?xidos como CaO e MgO apresentaram composi??es que variam entre 20-29% e 14-21 %, respectivamente, na maioria das amostras. Essas discrep?ncias de massa s?o compensadas por outros ?xidos, incluindo Al2O3 (1,9- 18,7%), Fe2O3 (1,2-6,1%) e K2O (0,5-6,8%) que foram incorporados nas amostras pela contamina??o por materiais terr?genos. Al?m disso, o somat?rio dos ETRs (20-101 ppm) apresenta varia??es significativas que tamb?m corroboram com a contamina??o de amostras estudadas por materiais detr?ticos. Correla??es positivas entre ?ETRs e Al2O3 (r = 0,96), Fe2O3 (r = 0,65), Ni (r = 0,94), Cr (r = 0,95), Th (r = 0,98) e Sc (r = 0,98) nas quais podem ser provavelmente associada ? entrada de materiais terr?genos durante a deposi??o de dolomitos da pedreira de Cumbi. Por outro lado, uma correla??o negativa entre ?REE e CaO combinada com uma grande varia??o na raz?o Y/Ho (27-50) corroboram a hip?tese de os padr?es da ?gua do mar terem sido mascarados pela contribui??o de quantidades vari?veis de materiais terr?genos. Todas as amostras analisadas da Forma??o Fecho do Funil exibem uma sutil anomalia negativa de c?rio (Ce/Ce * = 0,85 - 0,95). Os dolomitos da pedreira do Cumbi apresentaram estreitas varia??es nas anomalias de Eu (Eu / Eu * = 1,02 a 1,25). Os conte?dos de Eu neste estudo, indicam uma correla??o positiva significativa com o Al2O3 (r = 0,96), sugerindo a origem detr?tica desse elemento. Os valores de ?13CVPDB (+6,0 a + 7,2 ?) e ?18OVPDB (-10,9 a -10,4 ?) das amostras analisadas apresentam uma pequena varia??o e podem ser correlacionados ? sucess?es carbon?ticas caracterizadas por excurs?es positivas de carbono depositadas durante o evento Lomagundi. Infere-se que os elevados valores de is?topos de carbono dos dolomitos da Forma??o Fecho do Funil provavelmente refletem composi??es isot?picas prim?rias de carbono. Poucas amostras analisadas da Forma??o Gandarela (pedreiras Bemil e Lagoa Seca) apresentaram teores de ETR relativamente mais elevados que est?o associadas ? correla??es fortemente positivas com os elementos im?veis incluindo Al, Ni, Th, Cr, Sc e Y, juntamente com uma correla??o negativa entre ?ETRs e CaO, sugerindo que as varia??es observadas nos valores ?ETRs nestas amostras foram controladas principalmente pela entrada de materiais terr?genos. A correla??o positiva entre Eu e as proxies detr?ticos como Zr, Th e Y suporta a origem n?o-diagen?tica desse elemento. As raz?es Y/Ho variam de 27 a 93 para as amostras da pedreira Bemil e de 24 a 132 para as amostras da pedreira Lagoa Seca. Os altos valores encontrados para a maioria das amostras indicam que a maioria dos carbonatos analisados mant?m as caracter?sticas da ?gua do mar, enquanto algumas amostras analisadas apresentam valores da rela??o Y/Ho muito baixos (<30), indicando contamina??o por materiais terr?genos. A maioria das amostras estudadas da pedreira Bemil apresentou ?18O menor que -12 ?, correspondendo a carbonatos que passaram por mudan?as nos processos p?s-deposicionais. Em geral, amostras da pedreira Lagoa Seca apresentam valores de ?18O superiores ?s da pedreira Bemil, sugerindo melhor preserva??o. Em rela??o aos valores de ?13C, estes, na maioria das amostras analisadas, tanto da pedreira Bemil quanto da pedreira Lagoa Seca, parecem semelhantes aos encontrados em carbonatos marinhos da mesma idade (~ 2.42 Ga). Raz?es isot?picas de carbono menores que -2 ? provavelmente resultaram de rea??es de descarbonata??o.A comprehensive geochemical (major, minor and trace elements, including REEs) and isotopic (carbon and oxygen) study of carbonate rocks of the Gandarela and Fecho do Funil Formations, Quadril?tero Ferr?fero - Brazil were carried out. The mineralogical characterization of the samples were performed using techniques such as transmitted light microscopy and X-ray diffraction (XRD). Major, minor and trace element compositions of 82 samples were measured on Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry (ICP-OES; Agilent 725) and Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP-MS; Agilent 7700). Isotope ratio measurements (?13C, ?18O) were carried out by Isotope-Ratio Mass Spectrometry (IRMS; Optima Dual Inlet ? Western University ? Canad?; Delta V Advanced ? DEGEO-EM-UFOP). The major oxides from Cumbi (Fecho do Funil Formation) quarry such as CaO and MgO show variable compositions ranging, respectively, from 20 - 29 wt.% and 14 - 21 wt.% in most of the samples. These mass discrepancies are compensated by other oxides including Al2O3 (1.9 - 18.7 wt.%), Fe2O3 (1.2 - 6.1 wt.%), and K2O (0.5 - 6.8 wt.%) that had been incorporated into the dolomite samples by the contamination of terrigenous input. Further, ?REE contents (20 - 101 ppm) display significant variation that also corroborate with contamination of studied samples by detrital materials. The regression lines of ?REE against Al2O3 (r = 0.96), Fe2O3 (r = 0.65), Ni (r = 0.94), Cr (r = 0.95), Th (r = 0.98), and Sc (r = 0.98) show positive correlation which is probably associated with the input of terrigenous materials during the deposition of Cumbi quarry dolomites. On the other hand, a negative correlation between ?REE and CaO combined with a large variation in Y/Ho (27 - 50) is also interpreted as the sea-water like REE patterns that have been masked by the contribution of variable amounts of terrigenous materials. All the dolomite samples analyzed from the Fecho do Funil Formation exhibit a subtle negative cerium anomaly (Ce/Ce* = 0.85 - 0.95). The dolomites from Cumbi quarry ? Fecho do Funil Formation show narrow variations in Eu anomalies (Eu/Eu* = 1.02 - 1.25). Eu contents, in this study show significant positive correlation with Al2O3 (r = 0.96) , suggesting the detrital origin. The ? 13 CVPDB (+6.0 to +7.2?) and ? 18 OVPDB (-10.9 to -10.4?) values in our samples display a narrow range which are identical to those shown by successions, characterized by positive carbon excursions, deposited during the Lomagundi event. We infer that the elevated carbon isotope values of the Fecho do Funil dolomites likely reflect primary carbon isotope compositions Few samples from Gandarela Formation (Bemil and Lagoa Seca quarries) show relatively higher REE contents that are associated with strongly positive correlation with the immobile elements including Al, Ni, Th, Cr, Sc, and Y coupled with a negative correlation between ?REE and CaO, suggesting that the observed variations in the ?REE values in these samples were controlled mainly by the input of terrigenous materials. The positive correlation between Eu and the detrital proxies like Zr, Th, and Y supports the non-diagenetic origin of this element. Y/Ho ratios range from 27 - 93 for Bemil quarry samples and 24 - 132 for samples from the Lagoa Seca quarry. The high values found for most of the samples indicate that most of the carbonates analyzed maintain the characteristics of seawater, while some analyzed samples present values of the Y/Ho ratio very low (< 30), indicating contamination by terrigenous materials. Most of the studied samples of the Bemil quarry present ?18O lower than -12 ?, corresponding to carbonates that underwent changes by post-depositional processes. In general, samples from the Lagoa Seca quarry present ?18O values higher than the Bemil quarry samples, thus suggesting a better preservation. In relation to the values of ?13C, these in the majority of the analyzed samples, both of the Bemil quarry and the Lagoa Seca quarry, seem to be similar to those found in marine carbonates of the same age (~ 2.42 Ga). Samples that have isotopic carbon less than -2 ? are likely to result from decarbonation reactions