Thesis (M. Sc.)--Carleton University, 2008. / Includes bibliographical references (p. 157-168). Also available in electronic format on the Internet.

A erupção histórica de 1580 A.D. ocorreu ao sudoeste da Ilha de São Jorge, Açores recobrindo uma área total de 4 km². Este trabalho teve como objetivo caracterizar as diferentes morfologias de lava de 1580 A.D, juntamente com a definição de padrões petrográficos e geoquímicos. A erupção gerou quatro flow fields: Ribeira do Almeida, Queimada, Ribeira do Nabo I e Ribeira do Nabo II. A descrição detalhada das lavas permitiu identificar spiny, sheet, e slabby pahoehoe e derrames do tipo ‘a´ā. Próximo aos cones, derrames do tipo ‘a´ā são descritos. Com a constante erupção, estas lavas fluem em direção a costa formando deltas de lava ao entrar em contato com a água. Estes deltas geram um relevo sub-horizontal favorecendo a colocação de derrames do tipo sheet pahoehoe. A contínua alimentação interna favorece o espessamento dos derrames, podendo gerar o rompimento da superfície formando derrames slabby pahoehoe. Os estágios finais da erupção são marcados por derrames do tipo ‘a´ā canalizados lateralmente e sobre os derrames do tipo sheet pahoehoe. A variação na superfície dos derrames é controlada pelas taxas de efusão e pela topografia. Petrograficamente, todas as lavas da erupção de 1580 A.D. são olivina basaltos. Os dados geoquímicos indicam uma afinidade magmática alcalina com os termos menos diferenciados localizados na região de Ponta Queimada. Isto pode ser explicado por uma constante recarga de magma mais primitivo na câmara magmática. Os padrões de ETR normalizados sugerem que os basaltos estudados foram gerados a partir de um baixo grau de fusão de uma fonte profunda e enriquecida do tipo OIB. O estudo dos aspectos físicos dos derrames de 1580 juntamente com a petrografia e geoquímica permitiram compreender a história geológica deste evento. / The historic eruption of 1580 A.D. occurred in the southwestern of São Jorge Island, in the central Azores covering a total area of 4 km². This work provides a characterization of the distribution and morphology of the 1580 A.D. lava flows, integrated to petrography and geochemistry. The eruption formed four distinct flows fields: Ribeira do Almeida, Queimada, Ribeira do Nabo I and Ribeira do Nabo II. Detailed geological analysis allowed the identification of spiny, sheet and sllaby pahoehoe and ‘a´ā lava morphotypes. Near the vent, the flow fields are characterized by channelized ‘a´ā flows. With continuous eruption, these lavas flowed downwards forming fan-shaped lava deltas when entering the sea. Sheet pahoehoe flows overlay the ‘a´ā lavas and with continuous inflation the surface of the flows breaks generating slabby pahoehoe surface. The gradual increase in surface fragmentation form rubbly surfaces. In the late stages of the eruption channelized ‘a´ā flows were emplaced, depositing laterally and over the sheet pahoehoe flows. The variations in the lava surface are controlled by the effusion rates and the topography. Petrographically, all lava flows are olivine basalts. The chemistry of the basalts indicate an alkaline nature for the 1580 volcanism. The less-evolved compositions are found in Ribeira do Almeida and this fact can be related to continuous recharge of the magma chamber with more primitive melts. Normalized REE profiles show that the basalts were generated by low volumes of melt of an enriched OIB source. The study of the physical aspects of 1580 lava flows with petrography and geochemistry allowed understand the geologic history of this event.

abstract: This study evaluates five different hypotheses potentially accounting for the prehistoric movement of vesicular basalt during the Hohokam occupation of the Salt-Gila Basin (ca. A.D. 700-1450): 1) direct procurement; 2) direct exchange; 3) down-the-line exchange; 4) market exchange; and 5) elite-controlled exchange. The plausibility of each hypothesis is assessed by examining the relative frequency of different vesicular basalt source types at sites as related to the geographic distance from their source; intra-site variance in vesicular basalt source type diversity; inter-site variance in vesicular basalt source type diversity; and temporal specificity and continuity in source preference. The study sample is comprised of 484 vesicular basalt artifacts recovered from nine Hohokam sites: Casa Grande, Gila Crossing, the Hospital Site, La Plaza, Las Colinas, Los Hornos, Lower Santan, Pueblo Grande, and Upper Santan. Geographic provenance data for artifacts are generated by comparing their chemical composition to a geochemical reference database composed of more than 700 vesicular basalt raw material samples from 17 different source areas in the Salt-Gila Basin. Geochemical data for both artifact and raw material samples were collected using a portable X-ray fluorescence spectrometer and a newly developed sampling procedure that provides an efficient, reliable, and nondestructive means of analysis. The results of the hypothesis testing found that direct procurement is a possible material provisioning practice for perhaps only a small number of households in the Salt-Gila Basin; specifically those located less than 10 km from a vesicular basalt outcrop. Direct exchange is also an unlikely explanation, though it cannot be rejected outright. The other exchange hypotheses, down-the-line, market, and elite-controlled exchange, as defined in this study, are all rejected as possible explanations. From these results, a new model of Hohokam vesicular basalt provisioning practices is developed for future testing. This model posits that vesicular basalt groundstone tools were produced by specialists in a handful of locations during both the Preclassic and Classic periods, and that finished tools were acquired through workshop procurement or local distributers. The implications of these findings for understanding the organization of Hohokam domestic and political economies are also discussed. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Anthropology 2014

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-14T12:01:06Z No. of bitstreams: 1 DissMDBS.pdf: 7927945 bytes, checksum: b5fdbf2f10eecebb3c20045a15c1ec35 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-13T12:38:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMDBS.pdf: 7927945 bytes, checksum: b5fdbf2f10eecebb3c20045a15c1ec35 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-13T17:43:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissMDBS.pdf: 7927945 bytes, checksum: b5fdbf2f10eecebb3c20045a15c1ec35 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T17:43:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMDBS.pdf: 7927945 bytes, checksum: b5fdbf2f10eecebb3c20045a15c1ec35 (MD5) Previous issue date: 2016-09-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The Brazilian territory is constituted mostly by nutrient-poor soils. To keep the Brazilian agricultural activity is necessary to import and apply high amounts of fertilizers, which tends to aggravate the imbalance in the trade balance. Thus, rocks containing reasonable amounts of nutrients may be an alternative to supply the essential elements for agricultural use. But this practice has limitations, including the slow solubilization of the minerals present in the rock, which limits the release of nutrient amounts required by plants, especially the short cycle. The study aimed to evaluate changes in the chemical attributes of an Oxisol, in which the bean crop (Phaseolus vulgaris L.) occurred in succession to cover crops and the application of vinasse and remineralizer (basalt powder). The essay was conducted in a greenhouse and the experimental design was a randomized block in a factorial scheme 4x4x2, with three replications, and sampling in four times (0, 45, 90 and 110 days). Four doses of basalt powder (0, 2, 4 and 8 t ha-1) and two doses of vinasse (0 m3 ha- 1 and 200 m3 ha-1) were applied and four types of coverage were adopted: fallow (control), crotalaria (Crotalaria juncea L.), millet (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown) and brachiaria (Urocloa cv. ruziziensis Germain & Evrard). The variables evaluated were: the plant height (h), dry mass, chlorophyll relative index Falker (ICF), specific leaf area (IAF), levels of macronutrients (N, P, Ca, Mg and S total) on the leaves of the bean, and soil organic matter (MOS) content, pH in CaCl2, potential acidity (H+Al), sum of bases (SB), cation exchange capacity (CTC), bases saturation (V) and P, K, Ca, and Mg contents of the soil. The association of vinasse and rates of remineralizer increased thebiometric parameters. The combination of rates of remineralizer and cover plants promoted differences in foliar macronutrient levels, with satisfactory levels of sufficiency to the bean, in the stage assessed. The application of vinasse provided lower rates of macronutrients accumulation in common beanin relation to treatments without vinasse. The use of remineralizer showed low response in chemical soil attributes, with values of pH, V and CTC lower than the initial ones. Cover crops showed no significant effect on pH and V, with a small decrease in H+Al, mainly in the braquiaria. The application of vinasse provided significant increases in chemical attributes V, pH and decreased H+Al. The pH values increased until 45 days of incubation (DAI), but with bean cultivation they decreased and were close to its initial values. On the other hand, the H+Al decreases until the bean planting, but tended to initial values after 45 DAI. The bean cultivation also decreased V. Interactions showed little effect of the associations on the evaluated variables, but the association of remineralizer with vinasse stood out for its effect on the variables pH, H + Al and V. The vinasse application was the most influential factor on the macronutrientes of the soil, presenting lower concentrations of these in the soil when applied, except for K. It is concluded that the use of cover plants with the application of remineralizer is little advantageous to increase the solubilization of nutrients contained in the remineralizer, although the amount absorbed by the cover plants has not been evaluated. / O território brasileiro é constituído, em sua maior parte, por solos pobres em nutrientes. Para manter a atividade agrícola brasileira é necessário importar e aplicar elevadas quantidades de fertilizantes, o que tende a agravar o desequilíbrio da balança comercial brasileira. Com isso, rochas contendo quantidades razoáveis de nutrientes podem constituir uma alternativa para suprir os elementos essenciais para uso agrícola. Mas esta prática apresenta limitações, dentre as quais se tem a lenta solubilização dos minerais presentes na rocha, que limita a liberação de quantidades de nutrientes exigidas pelas plantas, principalmente as de ciclo curto. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de plantas de cobertura e de vinhaça na liberação de nutrientes contidos num remineralizador (constituído de pó de basalto), discutindo seus efeitos no desenvolvimento de plantas de feijoeiro e no solo, ao longo do tempo. O ensaio foi conduzido em casa de vegetação, em delineamento experimental de blocos casualizados em esquema fatorial 4x4x2, com três repetições, com amostragens em quatro épocas (0, 45, 90 e 110 dias). Foram aplicadas quatro doses de pó de basalto (0, 2, 4 e 8 t ha-1), duas doses de vinhaça (0 m3 ha-1 e 200 m3 ha-1) e foram adotados quatro tipos de cobertura: pousio (controle), crotalária (Crotalaria juncea), milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown) e braquiária (Urocloa cv. Ruziziensis Germain & Evrard). As variáveis avaliadas foram: altura de planta (h), massa seca, índice de clorofila Falker (ICF), índice de área foliar (IAF), teores de macronutrientes (N, P, Ca, Mg e S total) nas folhas do feijoeiro, e teores de matéria orgânica do solo (MOS), pH em CaCl2, acidez potencial (H+Al), capacidade de troca catiônica (CTC), saturação por bases (V) e teores de P, K, Ca e Mg do solo. A associação de vinhaça com doses de remineralizador proporcionou aumento dos parâmetros biométricos. A combinação de doses de remineralizador e plantas de cobertura proporcionou diferenças nos teores de macronutrientes foliares, com níveis satisfatórios de suficiência para o feijoeiro, no estágio R6 (florescimento pleno do feijoeiro), em que foi avaliado. A aplicação de vinhaça proporcionou menores taxas de acúmulo de macronutrientes no feijoeiro em relação aos tratamentos sem vinhaça. A aplicação de remineralizador mostrou baixa resposta nos atributos químicos do solo, com valores de pH, V e CTC inferiores aos iniciais. Plantas de cobertura não mostraram efeito significativo sobre o pH e V, com uma pequena diminuição de H+Al, principalmente na braquiária. A aplicação da vinhaça proporcionou incrementos significativos aos atributos químicos V, pH e diminuição da H+Al. Os valores de pH aumentaram até os 45 dias de incubação (DAI), mas com o plantio de feijão diminuíram e ficaram próximos ao valor inicial. Por outro lado, H+Al diminuiu até a época de plantio do feijão, mas tendeu aos valores iniciais após os 45 DAI. O plantio de feijão também provocou diminuição de V. As interações mostraram pouco efeito das associações sobre as variáveis avaliadas, mas a associação de remineralizador com vinhaça destacou-se por seu efeito sobre as variáveis pH, H+Al e V. A aplicação de vinhaça foi o fator que mais influenciou os teores de macronutrientes do solo, apresentando menores concentrações quando aplicada, com exceção do K. Conclui-se que a utilização de plantas de cobertura com a aplicação de remineralizador é pouco vantajosa para o aumento da solubilização de nutrientes contidos no remineralizador, embora não tenha sido avaliada a quantidade absorvida pelas plantas de cobertura.

A erupção histórica de 1580 A.D. ocorreu ao sudoeste da Ilha de São Jorge, Açores recobrindo uma área total de 4 km². Este trabalho teve como objetivo caracterizar as diferentes morfologias de lava de 1580 A.D, juntamente com a definição de padrões petrográficos e geoquímicos. A erupção gerou quatro flow fields: Ribeira do Almeida, Queimada, Ribeira do Nabo I e Ribeira do Nabo II. A descrição detalhada das lavas permitiu identificar spiny, sheet, e slabby pahoehoe e derrames do tipo ‘a´ā. Próximo aos cones, derrames do tipo ‘a´ā são descritos. Com a constante erupção, estas lavas fluem em direção a costa formando deltas de lava ao entrar em contato com a água. Estes deltas geram um relevo sub-horizontal favorecendo a colocação de derrames do tipo sheet pahoehoe. A contínua alimentação interna favorece o espessamento dos derrames, podendo gerar o rompimento da superfície formando derrames slabby pahoehoe. Os estágios finais da erupção são marcados por derrames do tipo ‘a´ā canalizados lateralmente e sobre os derrames do tipo sheet pahoehoe. A variação na superfície dos derrames é controlada pelas taxas de efusão e pela topografia. Petrograficamente, todas as lavas da erupção de 1580 A.D. são olivina basaltos. Os dados geoquímicos indicam uma afinidade magmática alcalina com os termos menos diferenciados localizados na região de Ponta Queimada. Isto pode ser explicado por uma constante recarga de magma mais primitivo na câmara magmática. Os padrões de ETR normalizados sugerem que os basaltos estudados foram gerados a partir de um baixo grau de fusão de uma fonte profunda e enriquecida do tipo OIB. O estudo dos aspectos físicos dos derrames de 1580 juntamente com a petrografia e geoquímica permitiram compreender a história geológica deste evento. / The historic eruption of 1580 A.D. occurred in the southwestern of São Jorge Island, in the central Azores covering a total area of 4 km². This work provides a characterization of the distribution and morphology of the 1580 A.D. lava flows, integrated to petrography and geochemistry. The eruption formed four distinct flows fields: Ribeira do Almeida, Queimada, Ribeira do Nabo I and Ribeira do Nabo II. Detailed geological analysis allowed the identification of spiny, sheet and sllaby pahoehoe and ‘a´ā lava morphotypes. Near the vent, the flow fields are characterized by channelized ‘a´ā flows. With continuous eruption, these lavas flowed downwards forming fan-shaped lava deltas when entering the sea. Sheet pahoehoe flows overlay the ‘a´ā lavas and with continuous inflation the surface of the flows breaks generating slabby pahoehoe surface. The gradual increase in surface fragmentation form rubbly surfaces. In the late stages of the eruption channelized ‘a´ā flows were emplaced, depositing laterally and over the sheet pahoehoe flows. The variations in the lava surface are controlled by the effusion rates and the topography. Petrographically, all lava flows are olivine basalts. The chemistry of the basalts indicate an alkaline nature for the 1580 volcanism. The less-evolved compositions are found in Ribeira do Almeida and this fact can be related to continuous recharge of the magma chamber with more primitive melts. Normalized REE profiles show that the basalts were generated by low volumes of melt of an enriched OIB source. The study of the physical aspects of 1580 lava flows with petrography and geochemistry allowed understand the geologic history of this event.

Orientador: Jacinta Enzweiler / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-08T13:45:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cotta_AloisioJoseBueno_M.pdf: 787013 bytes, checksum: 13b0b9b7761deb7be37a9a3b6857b626 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Materiais de referência (MRs) são usados para controlar e garantir a qualidade de resultados analíticos, além disso, são essenciais para calibrar instrumentos usados em análises de amostras de matriz complexa. Apesar de existirem várias dezenas de MRs de rochas, poucos são totalmente apropriados a essas finalidades. Dada a inexistência de MRs de rochas preparados no Brasil, um projeto colaborativo entre pesquisadores da UNICAMP/UNESP/CPRM/USGS/IAG foi elaborado em 2004, para a produção de 2 MRs de rochas. Os objetivos desta dissertação são descrever a preparação do primeiro desses materiais (BRP-1, Basalto de Ribeirão Preto) e estabelecer valores de referência conforme as recomendações do Guia 35 da ISO. O basalto BRP-1 apresenta elevado teor de titânio e de elementos-traço, o que o diferencia de outros MRs. A amostra (180 kg) foi fragmentada (< 5 cm) e enviada para o USGS (Denver, USA), onde ela foi moída (98% < 75µm). O pó foi homogeneizado e dividido em 1920 frascos, cada um com 55 g. De volta ao Brasil, a homogeneidade entre frascos foi avaliada por WDXRF. Os resultados das análises mostraram que os elementos maiores, menores e quatorze traços são suficientemente homogêneos. Adicionalmente, a massa mínima representativa para os principais constituintes de BRP-1 foi determinada por µ-SXRF, com um feixe de 1 mm2. Os resultados deste estudo indicam que os elementos maiores (Si, Ti, Fe, Ca e K) e traços (Ba, Co, Cu, Mn, Rb, Sr, Zn e Zr) são homogêneos em porções de 1 mg e 12 mg, respectivamente. A caracterização química foi efetuada em 18 laboratórios internacionais, selecionados com base no seu desempenho em teste proficiência organizado pela IAG. Adicionalmente, 12 laboratórios nacionais também foram convidados a analisar a amostra. Cada laboratório recebeu dois frascos de BRP-1 e um MRC para controle de qualidade (CQ). O protocolo analítico requisitava três resultados para cada frasco de BRP-1 e pelo menos um resultado do CQ. Até abril de 2007, os 18 laboratórios internacionais e 8 nacionais enviaram seus resultados, com os quais puderam ser calculados valores de referência e incertezas para 44 constituintes de BRP-1. O cálculo de cada valor de referência incluiu dados de comprovada rastreabilidade obtidos em 10 ou mais laboratórios, utilizando no mínimo duas técnicas analíticas. Nestes casos, a média das médias de cada laboratório foi tomada como valor de referência. As incertezas destes valores são, em geral, menores que 1/3 da incerteza de Horwitz. Adicionalmente, valores informativos para 11 elementos-traço são apresentados. Desta forma, BRP-1 é adequado aos usos previstos de um MRC. / Resumo: Materiais de referência (MRs) são usados para controlar e garantir a qualidade de resultados analíticos, além disso, são essenciais para calibrar instrumentos usados em análises de amostras de matriz complexa. Apesar de existirem várias dezenas de MRs de rochas, poucos são totalmente apropriados a essas finalidades. Dada a inexistência de MRs de rochas preparados no Brasil, um projeto colaborativo entre pesquisadores da UNICAMP/UNESP/CPRM/USGS/IAG foi elaborado em 2004, para a produção de 2 MRs de rochas. Os objetivos desta dissertação são descrever a preparação do primeiro desses materiais (BRP-1, Basalto de Ribeirão Preto) e estabelecer valores de referência conforme as recomendações do Guia 35 da ISO. O basalto BRP-1 apresenta elevado teor de titânio e de elementos-traço, o que o diferencia de outros MRs. A amostra (180 kg) foi fragmentada (< 5 cm) e enviada para o USGS (Denver, USA), onde ela foi moída (98% < 75µm). O pó foi homogeneizado e dividido em 1920 frascos, cada um com 55 g. De volta ao Brasil, a homogeneidade entre frascos foi avaliada por WDXRF. Os resultados das análises mostraram que os elementos maiores, menores e quatorze traços são suficientemente homogêneos. Adicionalmente, a massa mínima representativa para os principais constituintes de BRP-1 foi determinada por µ-SXRF, com um feixe de 1 mm2. Os resultados deste estudo indicam que os elementos maiores (Si, Ti, Fe, Ca e K) e traços (Ba, Co, Cu, Mn, Rb, Sr, Zn e Zr) são homogêneos em porções de 1 mg e 12 mg, respectivamente. A caracterização química foi efetuada em 18 laboratórios internacionais, selecionados com base no seu desempenho em teste proficiência organizado pela IAG. Adicionalmente, 12 laboratórios nacionais também foram convidados a analisar a amostra. Cada laboratório recebeu dois frascos de BRP-1 e um MRC para controle de qualidade (CQ). O protocolo analítico requisitava três resultados para cada frasco de BRP-1 e pelo menos um resultado do CQ. Até abril de 2007, os 18 laboratórios internacionais e 8 nacionais enviaram seus resultados, com os quais puderam ser calculados valores de referência e incertezas para 44 constituintes de BRP-1. O cálculo de cada valor de referência incluiu dados de comprovada rastreabilidade obtidos em 10 ou mais laboratórios, utilizando no mínimo duas técnicas analíticas. Nestes casos, a média das médias de cada laboratório foi tomada como valor de referência. As incertezas destes valores são, em geral, menores que 1/3 da incerteza de Horwitz. Adicionalmente, valores informativos para 11 elementos-traço são apresentados. Desta forma, BRP-1 é adequado aos usos previstos de um MRC. / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Os materiais vitrocerâmicos de basalto representam uma importante família de vitrocerâmicos. Sendo que um dos desempenhos técnicos exigidos atualmente é o efeito anti-desgaste dos materiais, as vitrocerâmicas de basalto cobrem essa necessidade e têm uma aplicação direta por suas boas propriedades mecânicas e anti-abrasivas, além da vantagem que têm as rochas basálticas quanto à baixa temperatura de fusão e maior fluidez do fundido, o que as torna mais adequadas para o processamento cerâmico. No presente trabalho, rejeitos da mineração de rocha basáltica da região de Campinas, São Paulo, foram fundidos em escala laboratorial em forno elétrico a 1350°C, usando cadinhos de alta alumina, para a obtenção de uma primeira série de amostras de vidro. Mais uma série foi obtida, realizando a fusão da matéria-prima com adição de 0,5% em massa de Cr2O3 como agente de nucleação. Os vidros foram tratados termicamente à máxima temperatura de cristalização como sendo 880°C e 820°C durante 5, 10, 20, 30 e 60 minutos e 5, 20 e 60 minutos respectivamente. A evolução das fases cristalinas foi acompanhada por análise de densidade (método de Arquimedes) e difração de raios X (DRX). Foi realizada a medição da microdureza Vickers e resistência à micro-abrasão, e o vidro cristalizado observou-se por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os vidros da primeira série foram também moídos, até tamanhos de partícula ASTM 80 e ASTM 325, para avaliar sua capacidade de cristalização como pó de vidro. Eles foram caracterizados mediante DRX e MEV. / Basalt glass-ceramics represent one of the most important family of glass-ceramics. The wear resistant, is now the technical performance requirement in material, basalt glass-ceramics cover that need and have a direct application for their good mechanical and anti-abrasive properties. In addition, the basaltic rocks have the advantage of a low melt temperature and higher fluidity melt. In this paper, a mining waste of basaltic rock from the city of Campinas, São Paulo, was melted in laboratory scale, in an electric furnace at 1350°C, in high-alumina crucibles, to obtain the first series of basalt glass samples. Other series was obtained by melting of the raw material with addition of 0,5% wt. of Cr2O3 as a nucleating agent. The glasses were heat treated at the maximum crystallization temperature: 880oC during 5, 10, 20, 30, and 60 minutes and 820°C during 5, 20 and 60 minutes, respectively. The evolution of the crystalline phases was accompanied by density and X-ray diffraction (XRD) analyses. Vickers hardness and micro-abrasion resistance of the samples were also carried out, and the crystallized glasses were observed in a scanning electron microscope (SEM). The first series of glasses were also milled, until particle sizes ASTM 80 e ASTM 325, for the evaluation of their ability to crystallization as glass powder. They were characterized by XRD and SEM.

Mining and construction industry is a major environmental disturbance creating habitats with extremely coarse material: gravel, cobbles and boulders. Simultaneously, there is an increasing interest in using spontaneous succession during restoration processes on those areas. This leads to a question if vegetation can establish on such coarse substrates. This project assessed the vegetation establishment on substrates with different grain size as well as the hydrological limitations of those substrates. The aim of this study was to find substrate moisture characteristics supporting vegetation establishment. Four herb species (Koeleria macrantha, Epilobium angustifolium, Artemisia campestris var. campestris and Poa nemoralis) typically occurring on xerothermic basalt rocks were sowed on basalt construction aggregates (0-4, 2-4, 4-8, 8-16, 11-22 and 32-63 mm). There were also made mixtures of coarse aggregates (4-8, 8-16 and 11-22 mm) as a base with 10% or 50% additive of fine aggregates (0-4 mm). The final number of individuals, aboveground and belowground dry biomass were measured and subsequently specific leaf area (SLA) was calculated. They were also measured substrate moisture characteristics: field capacity (PVK) and wilting point (BV) from which available water content (ODV) was obtained as...

Sixty one basalt samples from the Drakensberg Subgroup in the Barkly East area were analysed for major elements and fourteen trace elements viz. Sr, Rb, Zr, Y, Nb, Zn, Cu, Ni, Co, V, Cr, La, Ce and Nd . These data confirm the tholeiitic nature of the Drakensberg Subgroup. Geochemical differences in the major element compositions are small within the different units of the Drakensberg Subgroup. Small differences are also evident between these units. The trace element variation between the units and within the Lesotho Formation are more pronounced than the variation of the major elements. The Lesotho Formation samples show a minor vertical increase in value for the top half of the Naudes Nek section in Fe, Ti, P, Zr, Nb, Y, La, Ce and Nd . A decrease in value from the same position in Mg, Ni and Co was observed. These patterns of variation are interpreted as representing low-pressure fractionation of plagioclase, olivine and clinopyroxene. Differences between the units of the Drakensberg Subgroup are examined by using absolute trace element contents and interelement ratios. Ratios of incompatible elements differ for the different units leading to the suggestion that a heterogeneous mantle is the most likely explanation for these differences. A unique unit of flows designated the Omega Formation is examined. The basal massive unit displays an unusual pattern of variation with height which suggests an origin through two different differentiation mechanisms. The data from this thesis are compared with those of Cox and Hornung (1966) on the central Lesotho basalts, Bristow (1976) on the southern Lebombo basalts and Robey (1976) on the Karroo dolerites of the Eastern Cape. The geochemical comparison between the lavas of the Lesotho Formation in the Barkly East area, central Lesotho and the Karroo dolerites show no major differences. However the southern Lebombo basalts show an enrichment in Sr and depletion in Cr.

As part of a development programme in the Moretele II District, the Government of the Republic of Bophuthatswana, commissioned in 1983 the building of a dry system coal-fired power station. The lack of local surface water to cool the power station resulted in a decision to investigate the potential of the ground water resources. The resources will be required to supply an anticipated 30 year water demand. Because of the high capital investment and the importance of establishing an accurate assessement of the ground water potential there was a need for a comprehensive and detailed hydrogeological study. The specific aim of the investigation is to assess and quantify the long term reliability of the ground water resources. The very limited data for the area necessitated a particularly thorough and detailed investigation. This thesis describes the hydrogeological investigation carried out to define the ground water resource potential of this area. The main objectives of the study are to identify, recognize and evaluate the hydrogeological processes operating on this previously ill-defined Karoo aquifer. To achieve the research objectives the hydrogeological investigation was formulated to make use of various traditional geological, hydrogeological, geophysical and hydrochemical techniques in a logical framework. More specifically, the work involved a hydrocensus, a geophysical survey, the drilling of exploratory boreholes, aquifer tests to determine the intrinsic hydraulic parameters, water level measurements and the collection and analysis of water samples. The combined results of these various techniques provided data to quantify, evaluate and then propose management strategies for the identified resources. The study provided an understanding of the local hydrogeological conditions and has allowed for a conceptual model of the aquifer system to be derived