UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO N^o 168

AUGUSTO PINHEIRO DE MORAES RÊGO

Palavras Chaves: Proveniência de Sedimentos - Geoquímica Isotópica Sm-Nd - Difratometria de Raios-X – Reservatório do Funil - Rio Paraíba do Sul.

Áreas de Trabalho da dissertação: Vale do rio Paraíba do Sul/SP

RESUMO

Dentro da crescente necessidade de manutenção e recuperação dos recursos hídricos, os estudos hidrossedimentológicos apresentam-se hoje como importantes delineadores das condições ambientais de bacias hidrográficas.
Neste trabalho são apresentadas as características granulométricas, mineralógicas e isotópicas (Sm-Nd) dos sedimentos em suspensão drenados na porção paulista da bacia do Rio Paraíba do Sul além dos resultados da utilização da Difratometria de Raios-X e da Geoquímica Isotópica Sm-Nd na determinação de suas principais áreas fonte. Para isso, a porção paulista da bacia do Rio Paraíba do Sul foi subdividida em 11 sub-bacias baseando-se na descarga líquida, área de drenagem e geologia.
O sedimento em suspensão drenado na área em estudo apresenta granulometria predominante silte (68,83%) e argila (20,95%) e mineralogia constituída basicamente por kaolinita, com algumas ocorrências importantes de quartzo, ilita e gibbsita. As concentrações de Sm variam entre 5,2 e 10,3 ppm enquanto o Nd oscila entre 30,7 e 64,6ppm. As idades modelo (TDM) obtidas para os sedimentos drenados variam entre 1718 e 2131Ma sendo todas as amostras caracterizadas por valores de Nd(0) bastante negativos (entre –16,86 e –21,93).
Os resultados obtidos indicaram uma excelente adequação das análises isotópicas Sm-Nd em estudos de proveniência de sedimentos em suspensão. As análises por Difratometria de Raios-X permitiram a caracterização do sedimento drenado porém, devido à homogeneidade intempérica da área em estudo, apresentaram-se pouco informativas em relação a proveniência dos mesmos.
Dentre as sub-bacias estudadas observou-se que aquelas drenadas pelos ribeirões Piquete, Guaratinguetá, Bocaina, Una, Buquirinha e Parateí apresentam uma maior contribuição ao fluxo de sedimentos ao longo do Rio Paraíba do Sul. Com relação ao sedimento em suspensão que atinge o reservatório do Funil (exutório da área em estudo) as sub-bacias dos ribeirões Piquete e Guaratinguetá foram caracterizadas como as de maior contribuição. Nestas, as unidades geológicas do Complexo Piracaia são as que apresentam uma maior influência na composição isotópica Sm-Nd deste material.

  
UNIVERSITY OF BRASILIA- INSTITUTE OF GEOSCIENCES

MSc THESIS N^o 168

AUGUSTO PINHEIRO DE MORAES RÊGO

CHARACTERIZATION AND PROVENANCE OF SEDIMENTS IN SUSPENSION FROM THE PAULISTA REGION OF THE PARAÍBA DO SUL RIVER BASIN

Key Words: Sediment provenance - Sm-Nd isotopic geochemistry - X-ray Difratometry – Funil Reservoir - Paraíba do Sul river.

ABSTRACT

Considering growing need to maintain and recover water resources, hydrosedimentological studies have been important to constrain environmental conditions of watersheds.
This work presents an integrated study involving the grain size, mineralogical and Sm-Nd isotopic characteristics of the suspended sediment drained out of the São Paulo portion of the Paraíba do Sul river watershed. The results of X-ray Difratometry and Sm-Nd isotopic geochemistry analyses aiming at assessing the main source areas of the suspended sediments are also presented. For this purpose the São Paulo portion of the Paraíba do Sul river watershed was divided into 11 sub basins based on water discharge, draining area and geology.
The suspended sediment drained out of the study area is characterized by a grain size of silt (in 68,83%) and clay (in 20,95%),and is basically composed of kaolinite with some important traces of quartz, illite and gibbsite. The concentrations of Sm are between 5,2 and 10,3 ppm while Nd varies from 30,7 to 64,6 ppm. The model ages (TDM) vary from 1718 to 2131My and all samples are characterized by low Nd(0) values (between –16,86 and –21,93).
The results has shown that Sm-Nd isotopic analyses represent a powerful tool in studies of sediment provenance. The X-ray Difratometry analyses allowed the characterization of the suspended sediment but, due to the high homogeneity of the weathering processes in the study area, they provided little information on the sediment r provenance.
Of all the studied sub basins those drained by the Piquete, Guaratinguetá, Bocaina, Una, Buquirinha and Parateí rivers showed the greatest contribution to the suspended sediment flow in the Paraíba do Sul river. Of those, the Piquete’s and Guaratinguetá’s rivers represented the most important contributor considering the suspended sediment reaching the Funil reservoir (end point of the study area). The geological units of the Piracaia Complex are the most influential for the Sm-Nd isotopic composition of the suspended sediment that reaches the Funil reservoir.