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Análise dos fluxos turbulentos de CO2 e energia entre o ecossistema aquático e atmosfera na Flona de Caxiuanã-PA
(Universidade Federal do Pará, 2019-02-26) SOUZA FILHO, José Danilo da Costa; CATTANIO, José Henrique; http://lattes.cnpq.br/1518769773387350
Esta pesquisa investigou os fluxos turbulentos de CO2 e energia, na interface da baia de Caxiuanã - atmosfera na Floresta Nacional de Caxiuanã (FLONA) localizada na Amazônia Oriental sob influência de variáveis atmosféricas, da cota da baia e do gradiente de temperatura na interface baia-atmosfera, durante os anos de 2013 e 2014. Os dados utilizados neste estudo foram obtidos a 7 metros, em média, acima da lamina de água, a partir de uma torre micrometeorológica, instalada na baia de Caxiuanã. Medidas de fluxos de CO2 (FCO2), calor sensível (H) e calor latente (Le) e foram coletados através de um sistema de vórtices turbulentos. Dados meteorológicos foram coletados por uma estação meteorológica automática. Verificou-se que a precipitação registrada nos anos estudados foi superior a normal climatológica. A temperatura média horária da água da baia esteve sempre superior a temperatura do ar ao longo dos meses. O gradiente de temperatura vertical médio mensal na interface baia - atmosfera se mostrou sempre positivo, alcançando os maiores e menores valores no período chuvoso e seco, respectivamente. Os resultados mostram um forte padrão sazonal na partição do saldo de energia para aquecer a atmosfera (H) e para o processo de evaporação (Le). Na análise do FCO2 podemos verificar um claro padrão sazonal com o período chuvoso e seco da região, ou seja, as magnitudes dos FCO2, tanto de emissão quanto de sequestro pela baia, são maiores nos meses chuvosos quando comparados com os meses secos.
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Caracterização da alteração hidrotermal no alvo Coelho Central, depósito aurífero Pedra Branca, sequência Serra das Pipocas, maciço de Troia, com base em estudos isotópicos (O, H, S e C) e inclusões fluidas.
(Universidade Federal do Pará, 2019-05-08) LIMA, Rafael Guimarães Corrêa; KLEIN, Evandro Luiz; http://lattes.cnpq.br/0464969547546706
O depósito aurífero Pedra Branca está hospedado em rochas metavulcânicas riacianas do Greenstone Belt Serra das Pipocas, Maciço de Troia, um dos principais embasamentos arqueano/paleoproterozoico da Província Borborema. O depósito é formado por quatro alvos principais, Mirador, Queimadas, Igrejinha e Coelho Central e foi, recentemente, incluído na classe dos depósitos de ouro orogênico hipozonais com base no contexto geológico, tipos de alterações hidrotermais e dados isotópicos obtidos para os alvos Mirador e Queimadas. No alvo Coelho Central, as principais rochas hospedeiras do ouro são ilmenita- e granada anfibolitos formados a partir de protólitos máficos. Ocorrências subordinadas de ouro foram reconhecidas também em lentes de metadacitos e metatonalitos hidrotermalizados encaixados nos anfibolitos. Zonas hidrotermalizadas com mineralização aurífera associada mostram associações minerais formadas em condições equivalentes à fácies anfibolito. Foram reconhecidas (i) Venulações cálcio-silicáticas (diopsídio, titanita, calcita, epidoto e sulfetos), (ii) Venulações com hornblenda, albita, biotita e granada, com pirrotita e ouro associado, (iii) Alteração potássica rica em biotita, com pirrotita, ouro e teluretos e (iv) Veios de quartzo com ouro livre. Registros hidrotermais pós-mineralização são evidenciados por (v) Bolsões com epidoto, titanita e calcita, (vi) Cloritização e (vii) Carbonatação fissural rica em pirita, os quais marcam um estágio de deformação dúctil-rúptil, provavelmente já em condições de fácies xisto verde. O ouro ocorre principalmente como micropartículas inclusas em pirrotita, calcopirita, pentlandita e Copentlandita indicando sua associação com fases de enxofre, e subordinadamente com micropartículas livres em veios de quartzo. A associação metálica das zonas sulfetadas inclui ainda abundantes teluretos de Ag, Bi, Ni e Pb. A geotermometria por isótopos de O e H em silicatos hidrotermais estima um intervalo de temperatura entre 484 e 586 ºC para formação das alterações com ouro associado. A composição isotópica dos fluidos em equilíbrio com silicatos hidrotermais (quartzo, hornblenda, biotita, turmalina e titanita) mostra valores de δ18O (+6,8 a +10,7‰), δD (-58,4 a -35,5‰), tal como os valores de δ34S em sulfetos (-3,1 e +2,7‰) e de δ13C para calcita (-11,1 a -5,8‰), indicativos de fluidos oriundos de fonte magmáticohidrotermal profunda, com possível interação e mistura com fluidos da sequência Greenstone encaixante. Assembleias de inclusões fluidas reconhecidas em veios de quartzo revelam o predomínio de inclusões carbônicas, com densidade de até 1,15 g/cm3 e até 15 mol % de CH4, coexistentes com inclusões de nitrogênio, e também com variedades aquocarbônicas e aquosas de baixa salinidade (<9,7 % equiv. NaCl). Os critérios petrográficos e microtermométricos sugerem processo de imiscibilidade de um fluido CO2-H2O-NaCl-N2-CH4 como o responsável pela formação das inclusões observadas. Considerando este como o fluido mineralizador, desestabilização de complexos como Au(HS)-2 e precipitação de ouro e metais associados ocorreram por imiscibilidade e interação fluido-rocha, além de variações nas condições redox e pH do fluido entre 2,2 e 5,5 kbar (6,3 a 16,0 km). Tardiamente, um fluido com H2O-NaCl-CaCl2 circulou na área do alvo e contribuiu para a cristalização de calcita, com pirita e esfalerita associadas, em fraturas e falhas. As características acima apresentadas permitem ratificar o alvo Coelho Central e depósito associado como hospedeiros de uma mineralização aurífera hipozonal formada em condições de fácies anfibolito, a partir de fluidos magmáticos profundos ricos em CO2 que interagiram com a sequência metamórfica do Greenstone Belt Serra das Pipocas e precipitaram ouro e metais associados.
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Estudo das alterações petrofísicas e mineralógicas em amostras de calcita e dolomita decorrentes da interação com água carbonatada e CO2 supercrítico
(Universidade Federal do Pará, 2023-05-29) SOUZA, Felipe Pereira de; LUCAS, Cláudio Regis dos Santos; http://lattes.cnpq.br/1695226159975283; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0001-5443-462X; AUM, Pedro Tupã Pandava; http://lattes.cnpq.br/7515419219571335; https://orcid.org/0000-0002-2339-9865
As técnicas de captura, utilização e armazenamento de CO2, conhecidas pela sigla CCUS (do inglês: Carbon capture, utilization, and storage), têm sido estudadas como ferramentas primordiais para que sejam alcançadas as metas de descarbonização, estipuladas para desaceleração da elevação da temperatura média da terra. Neste contexto, o armazenamento geológico, consiste na injeção de CO2 na formação rochosa, para que fique aprisionado em aquíferos salinos, jazidas de carvão mineral ou reservatórios de petróleo. A injeção de CO2 já é realizada, por exemplo, nos campos do Pré-sal brasileiro, onde o óleo produzido apresenta elevada concentração de CO2 em sua composição. Espera-se que outras estruturas geológicas possam ser utilizadas para o armazenamento geológico de carbono. Contudo, os locais geológicos devem ser cuidadosamente selecionados, sendo um dos pontos chaves a estabilidade geoquímica em decorrência do contato do CO2 com a formação rochosa. Assim, este projeto visou estudar o processo de interação do CO2 com formações de rochas carbonáticas, de forma a aumentar o conhecimento fundamental relativo aos processos de interação rocha-fluido no armazenamento geológico de CO2. A metodologia incluiu a análise das propriedades petrofísicas de rochas carbonáticas comerciais (Indiana Limestone e Silurian Dolomite) e da amostra de carbonato dolomítico da Formação Itaituba, antes e após a exposição ao CO2 na forma de água carbonatada e na forma supercrítica. Também utilizamos a microtomografia de raios-X para estudar a estrutura porosa das amostras em diferentes escalas. Os resultados mostraram que as amostras das rochas Indiana apresentam porosidade distribuída, sendo essencialmente formada por estruturas compostas predominantemente por paletes, grãos esqueléticos, oóides e fragmentos de conchas. As amostras de Silurian Dolomite, apresentaram uma estrutura formada, por menos poros, contudo maiores e mais concentrados. As amostras de rocha da formação Itaituba, apresentaram baixíssima porosidade e permeabilidade. As propriedades petrofísicas tiveram evolução após o contato com CO2. Os estudos de interação rocha-fluido apresentarão mudança nas matrizes das rochas decorrente do processo de dissolução/ou expansão de poros. A técnica de microtomografia de raios-X foi utilizada no imageamento das amostras para visualizar a mudança da morfologia das rochas, a técnica permitiu a comparação de antes e pós ataque de CO2. As análises de DRX e FRX apresentaram resultados positivos quanto a composição mineral das amostras utilizadas. Os resultados deste trabalho irão contribuir com a redução de incertezas relacionadas aos processos e mecanismos do armazenamento geológico de CO2.
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The mineralizing fluid in the Piaba gold deposit, São Luís cratonic fragment (NW-Maranhão, Brazil) based on fluid inclusion studies in quartz veins
(2013-03) FREITAS, Saney Cecílio Ferreira de; KLEIN, Evandro Luiz
O depósito aurífero de Piaba tornou-se a primeira mina em operação no fragmento cratônico São Luís, noroeste do Maranhão. Seu ambiente geológico compreende rochas metavulcanossedimentares do Grupo Aurizona e granitoides da Suíte Tromaí, entre outras unidades menores, formadas em ambiente de arcos de ilhas entre 2240 e 2150 Ma, juntamente com outras unidades menores. A mineralização é caracterizada por uma trama stockwork de veios e vênulas de quartzo com seus halos de alteração (clorita + muscovita + carbonato + pirita + calcopirita e ouro) hospedada em um granodiorito granofírico fino (Granófiro Piaba) e em rocha subvulcânica andesítica do Grupo Aurizona. O corpo mineralizado é espacialmente limitado à zona de cisalhamento ENE-WSW rúptil-dúctil (Falha Piaba). Estudos petrográficos, microtermométricos e por espectroscopia microRaman no quartzo definiram inclusões aquo-carbônicas bifásicas e trifásicas, produzidas por aprisionamento heterogêneo durante separação de fases, e fluidos aquosos tardios. A solução mineralizadora corresponde a um fluido aquo-carbônico composto por CO2 (5 - 24 mol%, densidade de 0,96 - 0,99 g/cm3), H2O (74 - 93 mol%), N2 (< 1 mol%), CH4 (<1mol%) e 5,5 % em peso NaCl equivalente. O minério depositou a 267 - 302ºC e 1,25 - 2,08 kbar, correspondendo a profundidades de 4 a 7 km, em consonância com o regime estrutural. A composição e o intervalo de P-T do fluido mineralizador, combinados com o caráter redutor (log ƒO2 -31,3 a -34,3) e a sulfetação da rocha hospedeira, sugerem que o ouro foi transportado como um complexo sulfetado. O minério foi depositado em consequência da separação de fase, redução da atividade de enxofre e da ƒO2 pela interação fluido-rocha.