abstract: The Byrd Glacier region of Antarctica is important for understanding the tectonic development and landscape evolution of the Transantarctic Mountains (TAM). This outlet glacier crossing the TAM marks a major discontinuity in the Neoproterozoic-early Paleozoic Ross orogen. The region has not been geologically mapped in detail, but previous studies have inferred a fault to exist beneath and parallel to the direction of flow of Byrd Glacier. Thermochronologic analysis has never been undertaken across Byrd Glacier, and little is known of the exhumation history of the region. The objectives of this study are to assess possible differential movement across the inferred Byrd Glacier fault, to measure the timing of exhumation, and to gain a better overall understanding of the structural architecture of the TAM. Apatites and zircons separated from rock samples collected from various locations north and south of Byrd Glacier were dated using single-crystal (U- Th)/He analysis. Similar cooling histories were revealed with comparable exhumation rates of 0.03 ± 0.003 and 0.04 ± 0.03 mm/yr north and south of Byrd Glacier from apatite data and somewhat similar rates of 0.06 ± 0.008 and 0.04 ± 0.01 mm/yr north and south of Byrd Glacier from zircon data. Age vs. elevation regressions indicate a vertical offset of 1379 ± 159 m and 4000 ± 3466 m from apatite and zircon data. To assess differential movement, the Kukri Peneplain (a regional unconformity) was utilized as a datum. On-site photographs, Landsat imagery, and Aster Global DEM data were combined to map Kukri Peneplain elevation points north and south of Byrd Glacier. The difference in elevation of the peneplain as projected across Byrd Glacier shows an offset of 1122 ± 4.7 m. This study suggests a model of relatively uniform exhumation followed by fault displacement that uplifted the south side of Byrd Glacier relative to the north side. Combining apatite and zircon (U-Th)/He analysis along with remote geomorphologic analysis has provided an understanding of the differential movement and exhumation history of crustal blocks in the Byrd Glacier region. The results complement thermochronologic and geomorphologic studies elsewhere within the TAM providing more information and a new approach. / Dissertation/Thesis / M.S. Geological Sciences 2011

Estudos termocronológicos por traços de fissão em apatita são utilizados para estabelecer os principais eventos de denudação, erosão e subsidência na margem continental emersa do sul do Brasil e Uruguai. Os dados obtidos permitem verificar que as idades aparentes de traços de fissão variam de 383,4 ± 40,9 a 9,7 ± 1,2 Ma, entre o Devoniano Superior e o Mioceno, com comprimento dos traços de fissão entre 14,02 a 8,87 μm. A correlação entre idade e distribuição do comprimento dos traços de fissão confinados evidencia que as amostras sofreram diferentes reduções no comprimento dos traços de fissão. Isto indica que as rochas foram submetidas a diferentes posições crustais, paleotemperaturas e tempo de residência na Zona de Apagamento Parcial. As histórias térmicas obtidas mostram que processos de resfriamento lentos e contínuos foram registrados nas regiões desde o final do Pensilvaniano (Neopaleozóico). Os padrões de denudação são complexos, mas foi possível caracterizar no Uruguai e Rio Grande do Sul reflexos do evento orgênico Gondwanides (ou São Rafaélico) atuantes nas margens do Gondwana SW. Nas regiões do norte do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná foi possível documentar com detalhe o recuo da escarpa da margem continental associada a fragmentação e dispersão mesocenozóica do Gondwana, com a definição de eventos de denudação em torno de: (i) 150-140 Ma, atribuído aos eventos pré-rifte a rifte; (ii) 90-80 Ma, associado ao magmatismo alcalino do Cretáceo Superior; (iii) eventos de 70-60 Ma e 45-35 Ma associados a rearranjos isostático da placa Sul-Americana na região estudada. Evento mais jovem com idades entre 20-10 Ma é reconhecido na margem continental do leste do RS e Uruguai, diretamente conectado à formação do Cone do Rio Grande. / Apatite fission track (FT) thermochronological analyses are used to establish the main events of denudation, erosion and subsidence of the emerse continental margin of South Brazil and Uruguay. The obtained data provide apparent ages ranging from 383.4 ± 40.9 Ma to 9.7 ± 1.2 Ma, between Upper Devonian and Miocene, and mean track length from 14.02 μm to 8.87 μm. Thermal history reconstruction based on apatite fission track thermochronology suggest the occurrence of long term and continuous cooling as well rapid uplift in investigated regions, recorded from Neopaleozoic to the Miocene. The oldest denudation event is well recorded in the Uruguay and Rio Grande do Sul as result of orogenic processes at margin of SW Gondwana, the so-called Gondwanides or San Rafael cycle. In the northern portion of Rio Grande do Sul, Santa Catarina and Paraná was possible to document the escarpment retreat across the rifted continental margin connected to the Mesocenozoic fragmentation and dispersion of Gondwana, defined by the main denudation event as follow: (i) 150-140 Ma, developed during the pre-rift and rift stages; (ii) 90-80 Ma, associated to Upper Cretaceous alkaline ; (iii) 70-60 Ma and 45-35 Ma events due to isostatic rearrangement of South American plate in the study area. The youngest denudation event, aged at 20-10 Ma, is very well defined in the emerse continental margin of east Rio Grande do Sul and Uruguay, and coeval to the Rio Grande Cone formation, a large sedimentary package of 4000 m thick.

A presente dissertação apresenta um estudo sobre a fossildiagênese da Supersequencia Santa Maria. Esta unidade contém uma grande variedade de vertebrados fósseis, que são conhecidos deste o início do século XX. Muitas vezes a preservação destes fósseis é excelente, mas alguns não seguem esse padrão. Algumas vezes, o processo de crescimento dos minerais permineralizantes pode destruir a forma original dos ossos, o que impede, às vezes, a sua identificação taxonômica precisa. Este trabalho tem como objetivo principal estudar os diferentes tipos de fossilização que ocorrem nos pacotes fossilíferos da Supersequência Santa Maria (Sequências Santa Maria I e II). Para isso, foram realizadas análises petrográficas por microscopia óptica, difração de raios X, refinamento cristalino e por espectroscopia no infravermelho. Em alguns ossos, foram coletadas amostras (para análises geoquímicas) em distintas porções do osso (mais externas e mais internas). Os resultados obtidos possibilitaram estudar as modificações cristaloquímicas e diagenéticas da apatita que compõe os ossos fósseis e compreender a evolução dos processos de fossilização. Através das análises petrográficas, foi possível identificar todas as fases minerais envolvidas nestes processos e estudar as transformações da hidroxiapatita ao longo da diagenênese. As análises possibilitaram identificar calcita, hematita e calcedônia como minerais precipitados durante a fossilização e fluorapatita e carbonato fluorapatita como as variedades de apatita que ocorrem nos ossos. Também foram observadas diferenças nas microfeições de calcita em ossos bem preservados (cristais grandes preenchendo completamente as cavidades internas) e mal preservados (calcita micro espática típica de calcretes freáticos). Com base nos resultados, foram identificados dois padrões, sendo um para Sequencia Santa Maria I e base da Sequencia Santa Maria II e outro para o topo da Sequencia Santa Maria II. No primeiro caso, onde a rocha fossilífera é um pelito depositado em planície de inundação, existem duas variantes: 1) após o soterramento final, o osso não ficar na zona de oscilação de nível freático, acarretando um uma boa preservação e 2) o osso ficar na zona de oscilação de nível freático, recebendo maior aporte de íons e tendo uma probabilidade maior de sofrer alteração volumétrica. Estas duas possibilidades podem sobrepor-se. Já no topo na Sequencia Santa Maria II, a rocha fossilífera é um arenito fino e a preservação se dá pela percolação de íons fora da zona de oscilação do nível freático, implicando em uma boa preservação. O refinamento cristalino mostrou que, durante o processo de fossilização, a apatita sofre mudança nos parâmetros cristalográficos, indicando uma mudança mineralógica causada principalmente pela substituição dos ânions na estrutura cristalina, especialmente incluindo o flúor e o carbonato, íons muito comuns nas águas superficiais. As análises por espectroscopia no infravermelho permitiram constatar a entrada de carbonato e a diminuição de fosfato nas porções mais centrais do osso, que são as mais alteradas. Com isso, se pode concluir que as partes mais centrais dos ossos servem de conduto principal para os fluidos diagenéticos e que a alteração da hidroxiapatita para carbonato apatita ocorre de dentro para fora. / The present master degree thesis presents a study about Santa Maria Supersequence fossildiagenesis. This unit contains a great variety of vertebrate fossils known since the early XX century. In many cases, the fossils are in excellent preservational state, although some of them do not follow this pattern. The process of expansive growth of the permineralizing minerals destroys the original shape of the fossils, which sometimes does not allow an accurate taxonomic identification. This work has as main objective to study the different fossilization patterns that occurs in Santa Maria Sequences I and II. For that, petrographic analyzes were performed by optical microscopy, X-ray diffraction, refinement and crystal infrared spectroscopy. In some bones were collected samples (for geochemical analysis) in different portions of the bone (from bone marrow to the edges). The results made possible to study the crystallochemical and diagenetic modifications of bone apatite in places with distinct preservational states, and understand the evolution of the fossilization processes. Through petrographic analyses were possible to identificate all mineral phases involved in fossilization process and to study hydroxylapatite transformations through fossildiagenetic process. Were identified calcite, hematite and chalcedony as precipited minerals during fossilization besides fluorapatite and carbonate fluorapatite as varieties of bone apatite after fossildiagenesis. Also were observed differences in calcite microfeatures between well preserved bones (big crystals filling all bone cavities) and badly preserved (microspar calcite, typical of phreatic precipitation). Based in these results were recognized two patterns, being one for Santa Maria Sequence I and Santa Maria Sequence II base and another to Santa Maria Sequencie II top. In the first case, the fossiliferous rock is a floodplain mudstone and there are two variables: 1) after the final burial bone stay out of phreatic level, favoring a good preservation and 2) bone stay in phreatic oscillation zone resulting in a bad preservation. These two possibilities may overlap. For Santa Maria Sequence II top the fossiliferous rock is a deltaic massive sandstone and the preservation occurs by ion percolation outside the phreatic oscillation zone, resulting in a good preservation. The crystalline refinement showed that during the fossilization processes bone apatite suffers changes in crystallographic parameters, indicating a mineralogical change due to anion substitution inside crystalline structure, especially floride and carbonate found in any sedimentary environment. Infrared spectroscopy made possible to observe the carbonate entry and the phosphate in the bone marrow. Due this, were concluded that the bone marrow serve as the primary conduit for the diagenetic fluids, and the change of hydroxylapatite for carbonate fluorapatite and fluorapatite occurs from the inside to outside.

Orientador: Roberto Lyra Villas Bôas / Resumo: Com o intuito de avaliar o efeito da biodigestão anaeróbia sobre a solubilização e a eficiência agronômica de diferentes fontes de fertilizantes fosfatados, foi desenvolvido um experimento no Departamento de Recursos Naturais/Ciência do Solo em Botucatu (SP). O estudo realizado foi dividido em duas etapas, onde a primeira constou da construção de três biodigestores e a produção de biofertilizantes enriquecidos ou não, pelas diferentes fontes de fósforo. O biofertilizante gerado foi caracterizado quimicamente em relação a sua solubilidade pelos diferentes extratores. Após a análise química, o biofertilizante foi utilizado na etapa seguinte, sendo aplicado ao solo e avaliado o Índice de Eficiência Agronômica (IEA) das fontes quanto à produção de matéria seca da parte aérea e a quantidade de fósforo nas plantas de milho, as quais foram cultivadas durante 30 dias após a emergência. Foram realizados dois cultivos consecutivos, onde as fontes de fósforo foram aplicadas apenas no primeiro cultivo, na dose de 200 mg de P kg-1 de solo...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: An experiment was realized with the objective of evaluate the anaerobic disgestion effect about the solubilization and agronomic efficiency of different phosphate fertilizer. The research was realized in two phases, than the first was the construction of three reactors and the biofertilizer production. The biofertilizer generated was characterizated chemically relationship its solubility in different extractors. After the chemical analysis, the biofertilizer was used in the next phase, it being applicated into soil and it was evaluate about the agronomic efficiency of the phosphorous fonts, that dry matter production and phosphorous amount in the corn plants. The corn plants were cultivated during 30 days after its emergence. Two consecutives cultivation were realized, where the phosphorous fonts were only applicated in the first cultive (200mg P Kg-1 of soil). The study conclusions were: because some extractor solutions used in the assays doesn't digest the organic matter present in the material, and yet, the difficult to have homogenous biofertilizer samples by reactors... (Complete abstract, click electronic access below) / Mestre

Orientador: Antonio Carlos Guastaldi / Banca: Maria Aparecida Zaghete Bertochi / Banca: Luis Geraldo Vaz / Banca: Carla dos Santos Riccardi / Banca: Rodrigo Fernando Costa Marques / Resumo: Recobrimentos de apatitas foram realizados em superfícies de titânio modificadas por feixe de laser Yb:YAG a pressão e atmosfera ambiente. As apatitas foram depositadas pelo método biomimético usando três soluções SBF (Simulated Body Fluid) diferentes que simulam a concentração de sais dos fluídos corpóreos para obtenção das apatitas. As superfícies de titânio submetidas ao processo de fusão e solidificação rápida (ablação) foram imersas na solução de SBF, as quais permaneceram por 4 dias a 37 ºC. As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de DRX, refinamento de Rietveld, FTIR, MEV e solubilidade. Os espectros de FTIR mostram bandas referentes às ligações químicas confirmadas pela análise de DRX e quantificadas pelo método de Rietveld. Os recobrimentos de apatitas foram submetidas ao teste de solubilidade em água destilada utilizando-se eletrodo de íons seletivos e titulação complexométrica a fim de estudar a cinética de liberação para as fases se apatitas / Abstract: Apatite coatings were deposited on titanium surfaces modified by an Yb:YAG laser beam under ambient pressure and air. The apatites were deposited by a biomimetic method using three different SBF (simulated body fluid) solutions that mimic the concentration of salts in the body fluids to obtain the apatites. The titanium surfaces subjected to the process of rapid fusion and solidification (ablation) were immersed in the SBF solutions, remaining there for four days at 37ºC. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Rietveld refinement, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and solubility. The FTIR spectra showed bands corresponding to chemical bonds, which were confirmed by the XRD analysis and quantified by the Rietveld method. The apatite coatings were subjected to a solubility test in distilled water using ion-selective electrodes and complexometric titration to study the kinetics of drug release through the apatite phases / Doutor

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The phosphate industry moves in the world, billion of dollars. In Brazil, about 80% of the natural deposit of phosphate is from igneous source, with low grade of P2O5. The economical exploited of these deposits leads to losses of mineral values, demanding like this, more and more, improviments in the concentration process, in order to obtain a better use of the phosphorus sources. Among the major developments attained in the search to satisfy the strict market specifications, column flotation proved to be a proper technique for processing low grade ores, presenting a high liberation degree only at fine size ranges. Particle size is an important parameter on flotation process performance. Most of the observed results show, that for a given flotation system, there is an optimum flotation size range. Fine and coarse particles can lead difficulties in the recovery and/or grade of mineral values. Besides, in a conventional flotation machine there is an enormous difficulty of finding appropriate conditions for obtaining satisfactory recovery and grade in different particle size ranges. In such case, the aim of this work is to study the influence of the particle size on apatite flotation in column. For in such a way, multi-factor experimental designs was carried through, for all size fractions studied. Collector and depressant dosages was the variables analyzed. Ahead of the obtained results, it was made an analysis overall statistics and a canonical analysis in order to optimize the operational conditions. In accordance with the main experimental results, it was possible to find favorable conditions for recoverey and grade of P2O5 in the concentrate for different fractions. Reagents and particle size conditions were determined for better individually results of grade, recovery and selectivity as well as those conditions that lead to recovery values desired and apatite content above of 60 and 33 %, respectively. Particle size range from 37 to 105 µm attained of simultaneous way to satisfactory resulted of the answers apatite grade and recovery. For the analysis of the response surfaces it was observed that the conditions that increase the recovery are, high collector levels and low values for depressant dosage and particle size. For the canonical analysis, it was verified for the P2O5 grade that the conditions that maximize this answer are dosage of collector of 50 g/t, dosage of depressant of 220 g/t and average particle size equal to 269 µm. / A indústria do fosfato movimenta no mundo, bilhões de dólares por ano. No Brasil, cerca de 80% das jazidas de fosfato são de origem ígnea, de baixo teor de P2O5. A exploração econômica dessas reservas leva a perdas de fósforo, exigindo assim, cada vez mais, aprimoramentos no processo de concentração, para se obter um melhor aproveitamento das reservas fosfáticas. Entre os avanços alcançados na busca para atender as restritas especificações de mercado, a coluna de flotação tem-se mostrado adequada para o beneficiamento de minérios complexos, com baixos teores e granulometria mais fina. O tamanho de partícula é uma variável importante para o desempenho do processo de flotação. A maioria dos resultados observados na literatura mostra que para um determinado sistema de flotação, há uma faixa de tamanho de partícula ótima para o processo. Partículas muito finas ou muito grossas podem acarretar em dificuldades na recuperação do minério de interesse. Além disso, em um equipamento de flotação convencional, existe uma enorme dificuldade de encontrar condições adequadas para a obtenção de recuperação e teor satisfatórios em faixas de tamanhos muito distintos. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é estudar a influência do tamanho da partícula na flotação da apatita em coluna. Para tanto, foram realizados, para as diferentes faixas de tamanho analisadas, planejamentos fatoriais tendo como variáveis as dosagens de coletor e depressor. Diante dos resultados obtidos, foi feita uma análise estatística global e uma análise canônica a fim de otimizar as condições operacionais. Através destes resultados foi possível encontrar as condições que favorecem a recuperação e o teor de P2O5 no concentrado obtido nas diversas frações granulométricas. Determinou-se as condições de granulometria e reagentes que levam aos melhores resultados das respostas teor, recuperação e seletividade de forma isolada, assim como aquelas condições que levam a resultados de teor e recuperação de P2O5 de forma simultânea acima dos valores desejados na indústria, ou seja, teor e recuperação acima de 33 e 60 %, respectivamente. A faixa de tamanho de 37 a 105 µm levou ao mesmo tempo a resultados satisfatórios das respostas teor e recuperação de apatita. Pela análise das superfícies de resposta observou-se que as condições que aumentam a recuperação são, altos níveis de coletor e baixos valores para dosagem de depressor e tamanho de partícula. Pela análise canônica, verificou-se, para o teor, que as condições que maximizam esta resposta são dosagem de coletor de 50 g/t, dosagem de depressor de 220 g/t e tamanho de partícula médio igual a 269 µm. / Mestre em Engenharia Química

A presente dissertação apresenta um estudo sobre a fossildiagênese da Supersequencia Santa Maria. Esta unidade contém uma grande variedade de vertebrados fósseis, que são conhecidos deste o início do século XX. Muitas vezes a preservação destes fósseis é excelente, mas alguns não seguem esse padrão. Algumas vezes, o processo de crescimento dos minerais permineralizantes pode destruir a forma original dos ossos, o que impede, às vezes, a sua identificação taxonômica precisa. Este trabalho tem como objetivo principal estudar os diferentes tipos de fossilização que ocorrem nos pacotes fossilíferos da Supersequência Santa Maria (Sequências Santa Maria I e II). Para isso, foram realizadas análises petrográficas por microscopia óptica, difração de raios X, refinamento cristalino e por espectroscopia no infravermelho. Em alguns ossos, foram coletadas amostras (para análises geoquímicas) em distintas porções do osso (mais externas e mais internas). Os resultados obtidos possibilitaram estudar as modificações cristaloquímicas e diagenéticas da apatita que compõe os ossos fósseis e compreender a evolução dos processos de fossilização. Através das análises petrográficas, foi possível identificar todas as fases minerais envolvidas nestes processos e estudar as transformações da hidroxiapatita ao longo da diagenênese. As análises possibilitaram identificar calcita, hematita e calcedônia como minerais precipitados durante a fossilização e fluorapatita e carbonato fluorapatita como as variedades de apatita que ocorrem nos ossos. Também foram observadas diferenças nas microfeições de calcita em ossos bem preservados (cristais grandes preenchendo completamente as cavidades internas) e mal preservados (calcita micro espática típica de calcretes freáticos). Com base nos resultados, foram identificados dois padrões, sendo um para Sequencia Santa Maria I e base da Sequencia Santa Maria II e outro para o topo da Sequencia Santa Maria II. No primeiro caso, onde a rocha fossilífera é um pelito depositado em planície de inundação, existem duas variantes: 1) após o soterramento final, o osso não ficar na zona de oscilação de nível freático, acarretando um uma boa preservação e 2) o osso ficar na zona de oscilação de nível freático, recebendo maior aporte de íons e tendo uma probabilidade maior de sofrer alteração volumétrica. Estas duas possibilidades podem sobrepor-se. Já no topo na Sequencia Santa Maria II, a rocha fossilífera é um arenito fino e a preservação se dá pela percolação de íons fora da zona de oscilação do nível freático, implicando em uma boa preservação. O refinamento cristalino mostrou que, durante o processo de fossilização, a apatita sofre mudança nos parâmetros cristalográficos, indicando uma mudança mineralógica causada principalmente pela substituição dos ânions na estrutura cristalina, especialmente incluindo o flúor e o carbonato, íons muito comuns nas águas superficiais. As análises por espectroscopia no infravermelho permitiram constatar a entrada de carbonato e a diminuição de fosfato nas porções mais centrais do osso, que são as mais alteradas. Com isso, se pode concluir que as partes mais centrais dos ossos servem de conduto principal para os fluidos diagenéticos e que a alteração da hidroxiapatita para carbonato apatita ocorre de dentro para fora. / The present master degree thesis presents a study about Santa Maria Supersequence fossildiagenesis. This unit contains a great variety of vertebrate fossils known since the early XX century. In many cases, the fossils are in excellent preservational state, although some of them do not follow this pattern. The process of expansive growth of the permineralizing minerals destroys the original shape of the fossils, which sometimes does not allow an accurate taxonomic identification. This work has as main objective to study the different fossilization patterns that occurs in Santa Maria Sequences I and II. For that, petrographic analyzes were performed by optical microscopy, X-ray diffraction, refinement and crystal infrared spectroscopy. In some bones were collected samples (for geochemical analysis) in different portions of the bone (from bone marrow to the edges). The results made possible to study the crystallochemical and diagenetic modifications of bone apatite in places with distinct preservational states, and understand the evolution of the fossilization processes. Through petrographic analyses were possible to identificate all mineral phases involved in fossilization process and to study hydroxylapatite transformations through fossildiagenetic process. Were identified calcite, hematite and chalcedony as precipited minerals during fossilization besides fluorapatite and carbonate fluorapatite as varieties of bone apatite after fossildiagenesis. Also were observed differences in calcite microfeatures between well preserved bones (big crystals filling all bone cavities) and badly preserved (microspar calcite, typical of phreatic precipitation). Based in these results were recognized two patterns, being one for Santa Maria Sequence I and Santa Maria Sequence II base and another to Santa Maria Sequencie II top. In the first case, the fossiliferous rock is a floodplain mudstone and there are two variables: 1) after the final burial bone stay out of phreatic level, favoring a good preservation and 2) bone stay in phreatic oscillation zone resulting in a bad preservation. These two possibilities may overlap. For Santa Maria Sequence II top the fossiliferous rock is a deltaic massive sandstone and the preservation occurs by ion percolation outside the phreatic oscillation zone, resulting in a good preservation. The crystalline refinement showed that during the fossilization processes bone apatite suffers changes in crystallographic parameters, indicating a mineralogical change due to anion substitution inside crystalline structure, especially floride and carbonate found in any sedimentary environment. Infrared spectroscopy made possible to observe the carbonate entry and the phosphate in the bone marrow. Due this, were concluded that the bone marrow serve as the primary conduit for the diagenetic fluids, and the change of hydroxylapatite for carbonate fluorapatite and fluorapatite occurs from the inside to outside.

Estudos termocronológicos por traços de fissão em apatita são utilizados para estabelecer os principais eventos de denudação, erosão e subsidência na margem continental emersa do sul do Brasil e Uruguai. Os dados obtidos permitem verificar que as idades aparentes de traços de fissão variam de 383,4 ± 40,9 a 9,7 ± 1,2 Ma, entre o Devoniano Superior e o Mioceno, com comprimento dos traços de fissão entre 14,02 a 8,87 μm. A correlação entre idade e distribuição do comprimento dos traços de fissão confinados evidencia que as amostras sofreram diferentes reduções no comprimento dos traços de fissão. Isto indica que as rochas foram submetidas a diferentes posições crustais, paleotemperaturas e tempo de residência na Zona de Apagamento Parcial. As histórias térmicas obtidas mostram que processos de resfriamento lentos e contínuos foram registrados nas regiões desde o final do Pensilvaniano (Neopaleozóico). Os padrões de denudação são complexos, mas foi possível caracterizar no Uruguai e Rio Grande do Sul reflexos do evento orgênico Gondwanides (ou São Rafaélico) atuantes nas margens do Gondwana SW. Nas regiões do norte do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná foi possível documentar com detalhe o recuo da escarpa da margem continental associada a fragmentação e dispersão mesocenozóica do Gondwana, com a definição de eventos de denudação em torno de: (i) 150-140 Ma, atribuído aos eventos pré-rifte a rifte; (ii) 90-80 Ma, associado ao magmatismo alcalino do Cretáceo Superior; (iii) eventos de 70-60 Ma e 45-35 Ma associados a rearranjos isostático da placa Sul-Americana na região estudada. Evento mais jovem com idades entre 20-10 Ma é reconhecido na margem continental do leste do RS e Uruguai, diretamente conectado à formação do Cone do Rio Grande. / Apatite fission track (FT) thermochronological analyses are used to establish the main events of denudation, erosion and subsidence of the emerse continental margin of South Brazil and Uruguay. The obtained data provide apparent ages ranging from 383.4 ± 40.9 Ma to 9.7 ± 1.2 Ma, between Upper Devonian and Miocene, and mean track length from 14.02 μm to 8.87 μm. Thermal history reconstruction based on apatite fission track thermochronology suggest the occurrence of long term and continuous cooling as well rapid uplift in investigated regions, recorded from Neopaleozoic to the Miocene. The oldest denudation event is well recorded in the Uruguay and Rio Grande do Sul as result of orogenic processes at margin of SW Gondwana, the so-called Gondwanides or San Rafael cycle. In the northern portion of Rio Grande do Sul, Santa Catarina and Paraná was possible to document the escarpment retreat across the rifted continental margin connected to the Mesocenozoic fragmentation and dispersion of Gondwana, defined by the main denudation event as follow: (i) 150-140 Ma, developed during the pre-rift and rift stages; (ii) 90-80 Ma, associated to Upper Cretaceous alkaline ; (iii) 70-60 Ma and 45-35 Ma events due to isostatic rearrangement of South American plate in the study area. The youngest denudation event, aged at 20-10 Ma, is very well defined in the emerse continental margin of east Rio Grande do Sul and Uruguay, and coeval to the Rio Grande Cone formation, a large sedimentary package of 4000 m thick.

O dimensionamento de sistemas de transporte hidráulico de polpas minerais exige especial atenção à medida que partículas grossas apresentam um comportamento de sedimentação no interior dos tubos. Dentro desta situação, a velocidade de transporte da polpa mineral deve ter magnitude suficiente para suspender e transportar os sólidos, evitando que os mesmos se depositem na base da tubulação. O bombeamento de polpas minerais em tubos horizontais contendo partículas grossas constituiu o objeto desta tese. Um levantamento sobre a literatura corrente foi realizado e, através de procedimentos experimentais, obteve-se um banco de dados para o modelamento da velocidade crítica (VC), isto é, a velocidade mínima em que ocorre a formação de um leito móvel na base do tubo, apresentando magnitude ligeiramente superior à velocidade de deposição VD, caracterizada pelo início da deposição das partículas na base dos dutos. Para a realização dos ensaios, foram construídas duas unidades experimentais de bombeamento de polpa mineral, onde foram estudadas as seguintes variáveis: i) gradiente de pressão por metro de tubo horizontal (\'delta\'P/L), ii) velocidade média do fluxo (V), iii) perfil de concentração de sólidos ao longo da seção transversal, iv) fator de forma através da função de esfericidade das partículas (\'psi\'), v) densidade do sólido e do líquido, vi) concentração volumétrica dapolpa mineral, vii) granulometria dos sólidos e viii) diâmetro da tubulação. A primeira unidade experimental foi montada com tubulação em PVC transparente de diâmetro interno de 25,4mm e a segunda unidade foi construída em PVC branco com um trecho de 2m em acrílico transparente, apresentando diâmetro interno de 50,8mm. A velocidade critica (VC) para cada condição estudada foi determinada visualmente, através das seções transparentes da tubulação. As amostras utilizadas neste trabalho foram: concentrados de apatita e hematita e o mineral quartzo. As frações granulométricas estudadas foram inseridas em duas classes de tamanho, sendo a primeira classe passante em 297µm e retida em 249µm e a segunda classe passante em 149µm e retida em 105µm. Os resultados permitiram determinar um novo modelo semiempírico para VC, alcançando desvios menores que 10% para as velocidades preditas em relação aos valores de velocidades observadas experimentalmente. / The design of hydraulic systems of slurry transport demands a special attention due to coarse particles present a settling behavior inside the pipes. In this situation, the transport velocity should have order of magnitude sufficient to promote the suspension and the transport of particles, avoiding the solids deposition at the bottom of pipe. The transport of mineral slurries containing coarse particles was the primary goal of the thesis. A survey of the available literature was done and through the experimental tests could be possible to raise a data bank in order to develop a new best fit correlation for the critical velocity (VC) which included the particle shape effect, through the sphericity function. VC could be defined as the minimum velocity where a moving bed of particles takes place at the bottom of the horizontal pipe and it is slightly above the deposition velocity VD, which could be characterized by a bed of stationary particles at the bottom of pipe. The research was conducted using two recirculating pipe test rigs with transparent PVC pipe of 25.4mm and 50.8mm internal diameter with slurry concentrations from 8% up to 27% by volume. The material used was apatite and hematite concentrates and quartz mineral, clustered in two classes of size range (-0.297+0.210mm; -0.149+0.105mm), where the variables were: i) Head losses per meter of horizontal pipe (\'delta\'P/L), ii) Mean transport velocity (V), iii) solids distribution profile, iv) particle shape effect, through the sphericity function (\'psi\'), v) density of particles and liquid, vi) Volumetric concentration of slurries, vii) particles size and viii) pipe diameter. The critical velocity (VC), for each studied condition, was visually determined through the transparent sections of the pipes. The results have yielded a new semi empirical model to predict the critical velocity, yielding a deviation of less than 10% from the observed values of experimental data for VC.

O presente estudo refere-se à caracterização tecnológica de tipos de minério de fosfato residual do complexo alcalino-carbonatítico de Salitre (MG), em área de interesse da Fosfertil. O procedimento experimental consistiu de moagem das amostras abaixo de 0,21 mm, análise granulométrica por peneiramento a úmido e separações minerais (líquido denso e Frantz). A composição mineralógica bem como a liberação da apatita e suas formas de associação com a ganga foram determinadas através de sistema de análise de imagens por feixe de elétrons (Mineral Liberation Analyser), com apoio de análises por DRX e MEV/EDS. As composições químicas dos produtos gerados foram determinadas por FRX. Seis amostras com graus distintos de intemperismo foram estudadas: apatitito (APAT), foscorito intemperizado (FIT), foscorito silicificado (FST), zona de mistura (ZMT), piroxenito intemperizado (PIT) e piroxenito (PXT). Os teores de P2O5 variam de 9 a 25% e a composição mineralógica é similar para todas as amostras, variando apenas as proporções relativas entre as espécies minerais. As amostras mais intemperizadas (APAT e FIT) são basicamente constituídas por apatita e magnetita; a amostra PIT apresenta também conteúdos elevados de filossilicatos e quartzo. Já as amostras menos intemperizadas (PXT, FST e ZMT) contêm maiores proporções de filossilicatos e diopsídio, principalmente a amostra PXT. A parcela de fósforo não apatítico varia de 10 a 20% nas amostras PIT e FIT e de 1 a 6% nas demais, sendo mais expressiva nos finos (<0,020 mm). Para cominuição abaixo de 0,21 mm, o conteúdo de finos varia de 20 a 34% e a parcela de fósforo associada a estes é de 13 e 16% nas amostras APAT, FIT e PIT e de 19 a 21% nas demais. Acima de 0,020 mm, a apatita representa de 96 a 98% do P2O5 (89% na amostra PIT); a liberação da apatita é superior a 90% nas amostras APAT, FIT e PIT, variando de 85 a 89% nas demais. Os resultados obtidos sugerem que a composição mineralógica e suas formas de associação não devem opor maiores dificuldades à concentração da apatita por flotação, podendo-se, em princípio, restringir a variabilidade do minério estudado a três tipos principais para fins de processamento mineral. / The present study refers to the technological characterization of residual phosphate ore types from Salitre alkaline-carbonatitic complex (MG), in Fosfertil area. The procedure comprised grinding the samples bellow 0.21 mm, size analysis by wet screening and mineral separations (heavy liquid and Frantz). Mineralogical composition as well as apatite liberation and its associations to gangue minerals were determined by SEM-based image analysis (Mineral Liberation Analyser) and supported by XRD and SEM/EDS. Chemical compositions of all generated products were determined by XRF. Six samples with different weathering grades were studied: apatitite (APT), weathered foskorite (FIT), silicified foskorite (FST), mixture zone (ZMT), weathered piroxenite (PIT) and piroxenite (PXT). The P2O5 grades vary from 9 to 25% and mineralogical composition is similar to all samples, varying only the relative proportions among mineral species. The deeply weathered samples (APAT and FIT) are basically constituted by apatite and magnetite; PIT shows also high content of phyllosilicates and quartz. On the other hand, the less weathered samples (FST, ZMT and PXT) have major amounts of phyllosilicates and diopside, especially PXT. The non-apatitic phosphor varies from 10 to 20% in samples PIT and FIT and from 1 to 6% in the others; these contents are mostly expressive in fines (<0.020 mm). The fine content, considering comminution under 0.21 mm, varies between 20 and 34% w/w, while the related distribution of apatitic phosphor corresponds from 13 to 16% in the samples APAT, FIT and PIT and from 19 to 21% in the others. Above 0,020 mm, apatite represents 96 to 98% of total phosphor (89% in sample PIT); its liberation grade overcomes 90% in APAT, FIT and PIT, varying from 85 to 89% in the other samples. The results suggest that mineralogical composition and its associations should not oppose major difficulties to apatite concentration by froth flotation and that might be possible to restrict the ore variability to three main oretypes for mineral processing.