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GEOQUÍMICA 
Basaltos 
Séries magmáticas 
• Basaltos toleíticos e alcalinos 
 
• Magma primário basáltico 
• Formados em profundidade 
• Basalto 
• Rocha vulcânica mais abundante da terra 
• Teor de SiO2, em média, 48 e 52% 
• Mineralogia Ca-plagioclásio e clinopiroxênio (augita e diopsídio) 
Basalto tipo MORB 
• Diversidade de basaltos 
• Diferentes fontes no manto 
• Diferentes percentagem de fusão parcial 
• Cristalização fracionada 
• Contaminação crustal 
Série Magmática 
Fonte: Nogueira (Org.), 2012 
Diferença Petrográfica 
Toleítica Alcalina 
 
Matriz 
Sem olivina 
CPX (Augita e piegonita) 
OPX (Hiperistênio) 
Presença de olivina 
Augita titanífera 
Sem OPX 
 
Fenocristal 
Olivina rara e não zonada 
OPX é incomum 
Presença de CPX (augita) 
Olivina zonada é comum 
Ausência de OPX 
Presença de CPX (augita titanífera) 
Obs.: Minerais de forma anédrica indica formação tardia. 
Norma CIPW 
• Três tipos de basaltos podem ser reconhecidos com base no seu 
grau de saturação de sílica. 
 
• Quartzo-hiperistênio normativo 
• Quartzo toleítico 
• Olivina-hiperistênio normativo 
• Olivina toleítico 
• Nefelina normativa 
• Basalto alcalino 
Composição química 
Elementos Toleítico Alcalino 
Rb 10-20 30 
Sr 130 800 
Ba 110 500 
Cs 0,2 2,0 
Zr 80 300 
Ti 18.000 30.000 
Série Magmática 
Fonte: Nogueira (Org.), 2012 
Série Magmática 
Jensen 1976 
Série Magmática 
Fonte: Nogueira (Org.), 2012 
Ambientação 
Característica
Series Convergente Divergente Oceânica Continental
Alkalina X X X
Toleítica X X X X
Calc-alkalina X
Margem de placa Intra-placa
Ambientação 
Fonte: Nogueira (Org.), 2012 
Ambientação 
Fonte: Nogueira (Org.), 2012 
GEOQUÍMICA 
 
Ambiente Metamórfico 
Metamorfismo regional 
Metamorfismo de contato 
* Hidrotermalismo 
Geraldes, 2010 
Composição 
 Assembleia mineral 
 Xistos verdes – Argilitos 
 Anfibolitos – Basaltos 
 Gnaisses – Granitos 
 Granulitos 
 Ausência de H
2
O ou predominância de CO
2 
Alteração 
 Polimorfismo 
 Carácter sólido 
 Fases fluídas 
 Fusão Parcial 
 
 Química mineral 
 Condições de fechamento 
 Velocidade de resfriamento 
Fonte: Bucher, 2011 
Identificação 
 ETR 
Fonte: www.ppegeo-local.igc.usp.br 
Buncher, 2011 
GEOQUÍMICA 
 
Utilização de geoquímica em sedimentar e 
mobilidade química 
Terrígenos 
Albaréde, 2011 
Sedimento 
Albaréde, 2011 
Carbonático 
Albaréde, 2011 
Carbonático 
Albaréde, 2011 
Sedimentos 
 Matéria orgânica 
 Agentes redutores 
 Carvão e petróleo 
Transporte 
 Advecção 
 Difusão 
 Taxa de reação 
 Adsorção 
Evaporitos 
Albaréde, 2011 
Diagênese 
 Minerais neoformados se caracterizam por cristais euédricos 
bem formados. 
 
 Autigênico 
 Poros 
 Diagênico 
 Substitui grãos preexistentes 
Albaréde, 2011 
Albaréde, 2011 
Mobilidade 
GEOQUÍMICA 
 
As esferas (geosfera, hidrosfera, atmosfera, 
biosfera, pedosfera e antroposfera) do sistema 
Terra e seus ciclos geoquímicos exógenos 
Interação 
Atmosfera 
Biosfera 
 Componentes orgânicos 
 Ciclos biogeoquímicos 
 Cadeia de carbono 
 N; H; P; O;...etc 
 S, Fe... etc 
Biosfera 
Hidrosfera 
 Ciclo da água 
http://aquaquimica-tratamentodeagua.blogspot.com/ 
Hidrosfera 
Litosfera 
Geração de rocha (Endógeno) 
Intemperismo 
Transporte 
Deposição 
Litificação (Endógeno) 
 
 
 
 
(Exógeno) 
Pedosfera 
Interação 
GEOQUÍMICA 
 
Geoquímica do solo e minerais de argila 
Solo 
Press, 2010 
Solo 
Minerais 
 Resistatos 
 Hidrolisatos 
 Oxidatos 
 Cabonatos 
 Evaporitos 
 Primários 
 Secundário 
 Coloides 
 Óxidos 
 Líticos 
Composição 
GEOQUÍMICA 
 
métodos analíticos aplicados à 
geoquímica dos processos 
exógenos 
ESTUDOS MORFOLÓGICOS 
 Evolução do regolito 
 Traço de fissão 
(apatita) 
 Taxa de soerguimento 
 
MÉTODOS GEOQUÍMICOS 
 Geoquímica de superfície 
 Hidrogeoquímica 
 Pedogeoquímica 
 Litogeoquímica 
 Biogeoquímica 
 Geoquímica de sub-superfície 
ANÁLISE 
 Método aplicado 
 Amostragem 
 Análise de elementos 
 Análise Isotópica 
 Análise orgânica 
 Instrumental 
AMOSTRAGEM 
 In Situ 
 Rocha 
 Solo 
 Manto de intemperismo 
 Ex Situ 
 Sedimento de corrente 
 Concentrado de bateia 
 Aerossóis 
AMOSTRAGEM 
 Aspectos Espaciais 
 Aspectos temporais 
 Número de amostras 
 Volume da amostra 
 Estocagem e conservação 
 Perdas 
 Sorção 
PROCEDIMENTOS 
 Evaporação e pesagem 
 Esterilização 
 Destilação 
 Incubação 
 Decantação 
 Digestão 
 
ANÁLISE DE ELEMENTOS 
 Controle de Qualidade 
 Brancos 
 Duplicatas 
 Método de análise 
 Padrões 
 Curva de Calibração 
MÉTODO DE ANÁLISE 
 Lixiviação 
 Step-heating 
 Abertura parcial 
 Abertura total 
ANALISADORES DE 
CARBONO/ENXOFRE 
CROMATOGRAFIA 
 Biomarcadores 
 Esteranos 
 Colesterol 
 Terpanos 
 Coníferas 
FLUORESCÊNCIA DE RAIO-X 
Fonte: Belmonte, 2005 
Espectrometria de Emissão em Plasma 
com Detector de Massa (ICP-MC) 
 Utilizações 
 Elementos traços 
 Razões isotópicas 
 Separação por coluna 
Espectrometria de Emissão em Plasma 
com Detector de Massa (ICP-MC) 
Espectrometria de Emissão em Plasma 
(ICP-AES) 
 Ionização dos elementos a serem analisados 
pelo plasma indutivo de argônio 
 Luz emitida é filtrada e separada por região 
do espectro 
Espectrometria de Absorção 
Atômica (AAS) 
 Medida de absorção da intensidade da 
radiação eletromagnética 
 Fonte de radiação primária 
 Átomos gasoso no estado fundamental 
Espectrometria de Absorção 
Atômica (AAS) 
Fonte: http://health-hazard-mercury.blogspot.com/ 
ANÁLISE ISOTÓPICA 
 Relação entre as fontes 
 Taxa de migração 
 Origem do depósito 
 Influência de países vizinhos 
 Biomarcadores 
 
GEOQUÍMICA 
 
Noções da interação entre geoquímica e 
geocronologia 
Tipos de Decaimento Radioativo 
I) Beta - Eletron 
II) Beta - Positron 
III) Captura de elétron 
IV) Alfa 
Emissões 
 Alfa 
 Beta 
 Gama (excesso de energia) 
 
 Raio-x (preenchimento de camada) 
Radioatividade 
 Irreversível 
 Independente de pH, T, P... Etc 
 Contínua 
Decaimento 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 
Tempo (meias-vidas) 
N
ú
m
e
ro
 d
e
 á
to
m
o
s
 
Pai Filho 
Rb-Sr (Princípios do método) 
85Rb 
 
87Rb Radioativo 
86Sr 
87Sr 
88Sr 
Rb+ raio iônico = 1,48 A K+ 
Sr++ raio iônico = 1,13 A Ca++ 
 Crosta Superior 0,25 
Rb/Sr 
 Manto 0,025 
CARACTERÍSTICAS GEOQUÍMICAS DO Sm-Nd 
Grupo dos elementos Terras Raras 
 Sm - 0,96 A 
Raio iônico próximo 
 Nd - 1,0 A 
 Pouco solúvel 
 Elementos com alto número atômico e forte densidade de carga 
 Não se difundem facilmente e em escala de rocha total são muito 
pouco móveis em estado sólido 
 Em escala de mineral o Sm e o Nd redistribuem-se entre os minerais 
neoformados ao longo de uma recristalização metamórfica 
 Como ETR são pouco solúveis em água; Sm-Ndsão resistentes a 
processos de intemperismo e de lixiviação 
 Sm e Nd ocorrem nas rochas substituindo os LILE e as vezes são 
constituintes principais de alguns minerais acessórios, de rochas 
graníticas como: monazita, xenotímio, fluorita, schellita 
O MÉTODO 40Ar-39Ar 
PRINCÍPIOS DO MÉTODO: 
 Termo-cronológico 
 39K – 39Ar, relação 40K/39K constante 
 Decai novamente para K – 265 a 
 Quantidade de potássio x tempo de irradiação 
 Padrão – 30h 
 Idade presumida da amostra 
 15 dias p/ > 500 Ma 
 30 dias p/ < 500 Ma 
 Quarentena: duas a três semanas 
93,2581% 39K 
0,1167% 40K 
6,7302% 41K 
Atm. 36Ar 0,337% 
Spike 38Ar 0,063% 
Artificial 39Ar 
Radiog. 40Ar 99,60% 
89% decaimento beta 40 K  40 Ca + e - 
  = 4,962  10 
- 10 ano - 1 
11% dec . captura eletr . 40 K + e -  40 Ar 
 
 = 0,581  10 
- 10 ano - 1 
Dec. Total  T = 5,543  10 
- 10 ano - 1 
K-Ar (Princípios dos métodos) 
Geoquímica de U, Th e Pb 
Th (z=90) e U (z=92) 
• preenchimento do orbital 5f 
• apresentam configuração eletrônica equivalente 
• propriedades químicas similares 
 
Forma de ocorrência 
• U +1 raio iônico = 1,05 Å e 
• Th +4 raio iônico = 1,10 Permite substituição 
 
Entretanto, na forma oxidada: 
UO2 
+2 valência +6 solúvel em água 
Th2O 
+6 valência +4 insolúvel em água 
Re-Os (princípios básicos) 
O ósmio possui sete isótopos: 184Os, 186Os, 187Os, 188Os, 190Os e 192Os 
187Re decai para o 187Os por decaimento beta com uma meia vida de l = 
1,666 ±0,017  10-11 anos-1 (Smoliar et al. 1996) 
Re e o Os são elementos siderófilos 
Assinatura isotópicas - Fases minerais ou rochas ricas em Os (Sulfetos de 
Cu e Mo) 
Como para o Nd, nós medimos composições isotópicas relativas a um 
reservatório modelo: 
Esta é a % diferença do reservatório modelo – os dados não 
necessitam ser tão precisos como para o Nd, e as diferenças 
entre reservatórios são grandes. 
MÉTODO Re-Os 
187Re -  187Os 
 
= 1,64 ±0,05  10-11 a-1 
T ½  43 Ga 
Re: incompatível durante processos de fusão do Manto. 
Os: é retido na olivina, sulfetos e nas ligas metálicas de fases 
refratárias. 
Consequências: Os encontra-se empobrecido na crosta em 
relação ao manto e o sistema é 
sensível aos processos de 
fracionamento magmático por 
cristalização fracionada. 
187
Re/
188
Os
187
Os/
188
Os
Condritose Manto Superior 0,40 0,1271
CrostaSuperior 42 1,69
187
Re/
188
Os
187
Os/
188
Os
Condritose Manto Superior 0,40 0,1271
CrostaSuperior 42 1,69