Study of the relationship between mineralogical types and potential radon in rocks of the region of Serra do Gandarela – Quadrilátero Ferrífero-MG.

Natália Fonseca Taveira; Frederico Guimarães; Talita Santos; Francisco Rios; Mariza Franklin; Ariela Diniz; Aimoré Neto; Maria Ângela Menezes; Zildete Rocha

doi:10.15392/bjrs.v9i1A.1543

Authors

Natália Fonseca Taveira Universidade Federal de Minas Gerais
Frederico Guimarães
Talita Santos
Francisco Rios
Mariza Franklin
Ariela Diniz
Aimoré Neto
Maria Ângela Menezes
Zildete Rocha

DOI:

https://doi.org/10.15392/bjrs.v9i1A.1543

Keywords:

radon exhalation, Moeda Formation conglomerate, radiation detection, INAA.

Abstract

The Quadrilátero Ferrífero (QF) is one of the most well-known metallogenetic provinces in the world and has its geological context well studied since the end of the 17th century. The Serra do Gandarela is positioned in the northeast of the QF and is supported by units of the Minas Supergroup. The Moeda Formation (MF) in the Serra do Gandarela hosts an uranium (U) occurrence which was recently characterized in terms of mineralogical context. Uraninite, coffinite and brannerite are the main U minerals present. It is expected that mineralogy and lithology contribute to radon emanation and exhalation, the radon (Rn) transport from the soil to the atmosphere. In this work, the Rn exhalation was correlated to the lithological types. Samples from the MF conglomerates and Nova Lima group schists were collected from the Serra do Gandarela. Rn exhalation measurements were performed on the samples with AlphaGUARD detector. These values were compared to the U content of samples obtained via INAA. The result of INAA was more expressive in the MF conglomerate sample from the NUCLEBRÁS drillcore, with a U concentration value of 24 µg.g^-1. The sample that had the highest average exhalation rate was also the same. The lowest value presented for both U concentration and average exhalation rate was shale, which were, 2 µg.g^-1and 180 Bq.m^-3, respectively. The results are relevant for exploration and mining activities, during which Rn can accumulate in galleries. Additionally, the knowledge of the characteristic emanometric can be an important tool for geological and environmental studies.

Views: 177
PDF Downloads: 575

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biography

Natália Fonseca Taveira, Universidade Federal de Minas Gerais

Tecnóloga em Radiologia, formada pela Universidade Federal de Minas Gerais e mestre em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, pelo Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, na área de Radioatividade Natural e geociências, tendo estudado a relação entre os tipos mineralógicos e o potencial de risco quanto ao radônio nos gases do solo e nas rochas da Região da Serra do Gandarela- Quadrilátero Ferrífero - MG. Atualmente é aluna de doutorado do Programa de Pós-graduação em Ciência e Técnicas Nucleares do Departamento de Engenharia Nuclear da UFMG. Ocupa a função de representante discente junto ao Departamento de Engenharia Nuclear da UFMG e de suplente junto ao colegiado de Pós-graduação em Técnicas Nucleares da UFMG. Vencedora do projeto intitulado Embaixadores Nucleares da Associação Brasileira de Energia Nuclear, que tem como objetivo divulgar as tecnologias nucleares que auxiliam no desenvolvimento dos objetivos do milênio. Supervisora de Segurança em Ressonância Magnética, formada pelo curso oferecido pela Rady Luma Healthcare em parceria com o Conselho Regional de Técnicos em Radiologia, terceira região.

References

BONOTTO, D. M. Radioatividade nas águas: Da Inglaterra ao Guarani. São Paulo: Editora UNESP, 2004.

WHO- WORLD HEALTH ORGANIZATION. WORLD CANCER REPORT. IARCPress. Lyon, 2003.

UNSCEAR - UNITED NATIONS SCIENTIFIC COMMITTEE ON THE EFFECTS OF ATOMIC RADIATION. Sources and Effects of Ionization Radiation. New York: United Nations Sources, Report to General Assembly, with Scientific Annexes, v. I, 2000.

EPA – Environmental Protection Agency, Citizen’s Guide to Radon, 402-K-92-001, 1992

IELSCH, G.; CUSHING, M. E; COMBES, PH.; CUNEY, M. Mapping of the geogenic radon potential in France to improve radon risk management: Methodology and first application to region Bourgogne. Journal of Environmental Radioactivity, Elsevier, v. 101, p. 813-820, 2010.

HEAMAN, L.M., and LeCheminant, A.N. Anomalous U-Pb systematics in mantle-derived baddeleyite xenocrysts from He Bizard: evidence for high temperature radon diffusion? Chemical Geology, 172, 77–93, 2000.

GARVER, E., and BASKARAN, M. Effects of heating on the emanation rates of radon-222 from a suite of natural minerals. Applied Radiation and Isotopes, 61, 1477–1485, 2004.

LEVINSON, A.A., Bland, C.J., and Lively, R.S. Exploration for U ore deposits. In M. Ivanovich and R.S. Harmon, Eds., Uranium Series Disequilibrium, p. 351–383. Clarendon Press, Oxford, 1982.

DORR, J.V.N. II, Nature and origin of the high-grade hematite ores of Minas Gerais, Brazil. Economic Geology, v. 60, p. 1-46, 1965.

NOCE, C. M.; LADEIRA, E. A.; PINHEIRO, S. O.; FRANCA, C. R. A sequência vul-cano-sedimentar do Grupo Nova Lima na região de Piedade do Paraopeba, borda oeste do Quadrilátero Ferriféro, Minas Gerais. Rev. Bras. Geoc., v. 22, (no prelo), 1992.

ALMEIDA, F. F. M. O Cráton de São Francisco. Revista Brasileira de Geociências, v. 7, n. 4, p. 349-364, 1977.

VILLAÇA, J. N. Projeto Gandarela – Área 3. Belo Horizonte: NUCLEBRÁS, E. R. D. B. H., 1978. Relatório extra.

VILLAÇA, J. N.; MOURA, L. A. M. O urânio e o ouro da Formação Moeda. Trabalho para publicação pelo DNPM. NUCLEBRÁS, E.R.D.B.H., sem data.

MOURA, L. A. M. Projeto Gandarela - Mapeamento geológico – Área 2 – Síntese. NUCLEBRÁS, 1976.

GUIMARÃES, F. S. Origem, Composição e Mineralogia do Urânio na Ocorrência Tipo-Witwatersrand da FM. Moeda na Serra do Gandarela, Quadrilátero Ferrífero (MG). 2017. 114f. Dissertação (Mestrado em Ciências e Tecnologia as Radiações, Minerais e Materiais) – Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Belo Horizonte, 2017.

SAPHYMO. The reference in professional radon measurement. AlphaGUARD. Frank-furt, 2009. Disponível em: <http://www.radtech.it/Data/Sites/1/media/documents/products/ag_pm_gb_12_ 144dpi_ebook.pdf>. Acesso em: 1 jan. 2018.

GUIMARÃES F.S et al. Mineralogical characterization and origin of uranium mineralization in Witwatersrand-like metaconglomerate of the Moeda Formation, Quadrilátero Ferrífero, Brazil. Ore geology reviews v. 106, p. 423-445, Elsevier, 2019.

SIMPSON, P.R., BOWLES, J.F.W. Uranium Mineralization of the Witwatersrand and Do-minion Reef Systems. Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 286 (1336), 527–548, 1977.

ENGLAND, G.L., RASMUSSEN, B., KRAPEZ, B., GROVES, D.I. The origin of uraninite, bitumen nodules, and carbon seams in Witwatersrand gold-uranium-pyrite ore deposits, based on a Permo-Triassic analogue. Econ. Geol. 96 (8), 1907–1920, 2001.

BARNICOAT, I.C., HENDERSON I.H.C., KNIPE R.J., YARDLEY B.W.D., NAPIER R.W., FOX N.P.C., KENYON A.K., MUNTINGH D.J., STRYDOM D., WINKLER K.S., LAWRENCE S.R., CONFORD C. Hydrothermal gold mineralization in the Witwatersrand basin. Nature. 386:820-824. 1997.

RUDNIK and GAO. Composition of the Continental Crust. IN: Treatise on Geochemistry, second edition, 2003.

AZEVEDO, L. R. P; ARTUR, A. C.; BONOTTO, D. M.; NOGUEIRA NETO, J.A. Caracterização petrográfica de índices físicos e da exalação de radônio em rochas ornamentais do estado do Ceará, Brasil. Geociências, UNESP, São Paulo, v. 34, n. 3, p. 423-440, 2015.

AMARAL P.G.Q Caracterização Radiométrica e de exalação de radônio em rochas ornamentais silicáticas beneficiadas no estado do Espírito Santo. Dissertação Instituto de Geociências e Ciências Exatas do Campus de Rio Claro, da Universidade Estadual Paulista, 2011.

DORR, J.V.N. Physiographic, Stratigraphic and Structural Development of the Quadrilatero Ferrifero, Minas Gerais, Brazil., USGS Professional Paper, 641-A, p. 110, 1969.