Uma evidência contundente da ocupação pré-histórica na Amazônia são os solos de cor escura com material arqueológico, conhecidos regionalmente como Terra Preta de Índio (TPI). Apesar de amplamente estudados, alguns de seus atributos permanecem ainda pouco conhecidos, especialmente os micromorfológicos, mineralógicos e geoquímicos. Esses estudos podem identificar os processos envolvidos na gênese e evolução desses solos, e quando empregados em conjunto com estudos fitolíticos, podem auxiliar na elucidação das suas formas de uso pretéritas. O objetivo desse estudo foi obter uma aproximação da hierarquia dos processos envolvidos na gênese desses solos e as suas prováveis formas de uso em tempos pré-colombianos. A pesquisa foi conduzida no Campo Experimental do Caldeirão, Iranduba - AM. Foram estudados dois perfis com TPI (P1 e P2) e um solo adjacente com horizonte A moderado (P3). Em cada horizonte foram coletadas amostras deformadas para análises físico-químicas, mineralógicas e geoquímicas e a cada 5 cm de profundidade para análise fitolítica e isotópica. Lâminas delgadas de amostras indeformadas de horizontes selecionados foram confeccionadas e descritas em sua micromorfologia, com posterior exame em microscópio eletrônico de varredura com microanálise química. A idade dos solos foi estabelecida com base em datações 14C de carvões. A microestrutura granular das TPI é de origem zoogenética e geoquímica. A gênese dos horizontes antrópicos envolveu: i) a ação do homem descartando e queimando resíduos (antropização); ii) espessamento do horizonte A e escurecimento dos horizontes subsuperficiais por bioturbação (cumulização e melanização); iii) dispersão e translocação de colóides (argiluviação); iv) condições pedoambientais diferentes das atuais (pedorrelíquia - nódulos ferruginosos). Revestimentos de argila com extinção forte, contínua e estriada nas cerâmicas indica que o processo de argiluviação é atual. O processo de elutriação predomina no solo não antrópico. A degradação dos nódulos de ferro na TPI favorece a xantização e atua como fonte de argila (pedoplasmação). Arecaceae e Cyperaceae são mais abundantes nos horizontes antrópicos, notadamente nos níveis com maior quantidade de cerâmica. A ausência de fitólitos de plantas domesticadas indica que a formação das TPI não está relacionada com práticas agrícolas. As evidências fitolíticas demonstram que as atividades antrópicas ocorreram de forma mais intensa no P1. A rápida ciclagem de silício, evidenciada pela presença de fitólitos com silicificação incompleta, favorece a estabilidade da mineralogia caulínitica. VHE, ilita e variscita-estrengita ocorrem somente nos perfis com TPI. P2O5-CaO-K2O-NaO-Cs-Co-Zn-Cu-Ba-Rb-Ni representa a assinatura geoquímica das TPI. A presença de variscita-estrengita, tridimita e maghemita nas TPI, notadamente nas cerâmicas, confirma a formação de minerais em decorrência das práticas antrópicas. As cerâmicas apresentam predominantemente cauixi (Tubella reticulata e Parnula betesil) e cariapé (Licania utilis). A presença comum de micas primárias nesses artefatos sugere material alóctone em seu fabrico. As TPI resultam da adição de artefatos arqueológicos e melanização de horizontes pedogenéticos não antropizados. Tais atividades enriqueceram em nutrientes e alteraram a assinatura geoquímica do solo, assim como promoveram a formação de minerais. Essa antropização acelerou os processos de argiluviação e de degradação de petroplintitas. No decorrer de sua evolução, foram utilizados e adicionados resíduos de plantas, destacadamente de palmeiras e Cyperaceae. / A remarkable evidence of human occupation in Amazonian region is the existence of soils with dark colors and presence of ceramic materials, known as Indigenous Dark Earth (IDE). Despite of widely studied some of their features are still poorly understood, mainly that related to micromorphology, mineralogy and geochemical aspects. Such approach, in combination to phytolytic studies, is able to identify soil genesis processes and unravel the comprehension of occupation mechanisms of human. The aim of this study was to establish the hierarchy of these processes and their association with ancient activities of pre-Columbian populations. The research was carried out in the experimental site of Caldeirão, Iranduba city (Amazon state, Brazil). Two pedons containing surface anthropogenic horizons (P1 and P2) were directly compared to a non-anthropogenic soil (P3). In each soil horizon disturbed soil samples were sampled in order to perform physical, chemical, mineralogical and geochemical analyses. For phytolitic analyses samples were taken each 5 cm of depth. Micromorphological samples were studied in thin sections in the optical microscope and further analyzed in Scanning Electron Microscopy (SEM). The chronology was accomplished after 14C dating. The microaggregates in anthropogenic horizon are related to geochemical and biological processes. The genesis of IDE implicates in the following mechanisms: i) disposal and burning of residues by humans (anthropization); ii) deepening A horizons and darkening subsurface horizons by bioturbation (cumulization and melanization processes); iii) dispersion and migration of colloidal particles leading to argiluviation process; iv) different condictions of environment that not occur nowdays (pedorelict - ferruginous nodules). Clay coatings with extinction bands and continuous orientation in the ceramic artifacts suggest a current argiluviation process. The degradation of Fe nodules enhances the xantization process also providing clay (source of clay). The prevalent soil genesis in non-anthropic soil is the elutriation. The degradation of Fe nodules in the IDE enhances the xantization process also providing clay (pedoplasmation). The number of phytoliths of Arecaceae and Cyperaceae is higher in IDE than non-IDE, mainly in the horizons with more ceramics. The phytolitic evidence demonstrate that activities anthropic was more intense in the P1. The rapid Si cycling, highlighted by the presence of phytoliths without complete silicification, contribute to stability of kaolinitic mineralogy. HIV, illite and variscite-strengite are constrained to IDE pedons. P2O5-CaO-K2O-NaO-Cs-Co-Zn-Cu-Ba-Rb-Ni represents the geochemical signature of IDE. The presence of maghemite, variscite-strengite and tridimite strengthen a mineral forming process linked to human activity. In ceramic materials there is a prevalence of phytoliths from cauixi (Tubella reticulata and Parnula betesil) and cariapé (Licania utilis). The presence of mica suggests an alloctone material for their manufacturing. Hence the anthropic horizons result from the addition of archeological artifacts and melanization of non-anthropic horizons. These activities chemically enriched and modify the geochemical signature of soil, as soon as promoted formation of minerals. The anthropic activities conducted the argiluviation and degradation of Fe nodules. During their evolution there was a clear addition of plant residues, notably related to palm trees and Cyperaceae species.

Uma evidência contundente da ocupação pré-histórica na Amazônia são os solos de cor escura com material arqueológico, conhecidos regionalmente como Terra Preta de Índio (TPI). Apesar de amplamente estudados, alguns de seus atributos permanecem ainda pouco conhecidos, especialmente os micromorfológicos, mineralógicos e geoquímicos. Esses estudos podem identificar os processos envolvidos na gênese e evolução desses solos, e quando empregados em conjunto com estudos fitolíticos, podem auxiliar na elucidação das suas formas de uso pretéritas. O objetivo desse estudo foi obter uma aproximação da hierarquia dos processos envolvidos na gênese desses solos e as suas prováveis formas de uso em tempos pré-colombianos. A pesquisa foi conduzida no Campo Experimental do Caldeirão, Iranduba - AM. Foram estudados dois perfis com TPI (P1 e P2) e um solo adjacente com horizonte A moderado (P3). Em cada horizonte foram coletadas amostras deformadas para análises físico-químicas, mineralógicas e geoquímicas e a cada 5 cm de profundidade para análise fitolítica e isotópica. Lâminas delgadas de amostras indeformadas de horizontes selecionados foram confeccionadas e descritas em sua micromorfologia, com posterior exame em microscópio eletrônico de varredura com microanálise química. A idade dos solos foi estabelecida com base em datações 14C de carvões. A microestrutura granular das TPI é de origem zoogenética e geoquímica. A gênese dos horizontes antrópicos envolveu: i) a ação do homem descartando e queimando resíduos (antropização); ii) espessamento do horizonte A e escurecimento dos horizontes subsuperficiais por bioturbação (cumulização e melanização); iii) dispersão e translocação de colóides (argiluviação); iv) condições pedoambientais diferentes das atuais (pedorrelíquia - nódulos ferruginosos). Revestimentos de argila com extinção forte, contínua e estriada nas cerâmicas indica que o processo de argiluviação é atual. O processo de elutriação predomina no solo não antrópico. A degradação dos nódulos de ferro na TPI favorece a xantização e atua como fonte de argila (pedoplasmação). Arecaceae e Cyperaceae são mais abundantes nos horizontes antrópicos, notadamente nos níveis com maior quantidade de cerâmica. A ausência de fitólitos de plantas domesticadas indica que a formação das TPI não está relacionada com práticas agrícolas. As evidências fitolíticas demonstram que as atividades antrópicas ocorreram de forma mais intensa no P1. A rápida ciclagem de silício, evidenciada pela presença de fitólitos com silicificação incompleta, favorece a estabilidade da mineralogia caulínitica. VHE, ilita e variscita-estrengita ocorrem somente nos perfis com TPI. P2O5-CaO-K2O-NaO-Cs-Co-Zn-Cu-Ba-Rb-Ni representa a assinatura geoquímica das TPI. A presença de variscita-estrengita, tridimita e maghemita nas TPI, notadamente nas cerâmicas, confirma a formação de minerais em decorrência das práticas antrópicas. As cerâmicas apresentam predominantemente cauixi (Tubella reticulata e Parnula betesil) e cariapé (Licania utilis). A presença comum de micas primárias nesses artefatos sugere material alóctone em seu fabrico. As TPI resultam da adição de artefatos arqueológicos e melanização de horizontes pedogenéticos não antropizados. Tais atividades enriqueceram em nutrientes e alteraram a assinatura geoquímica do solo, assim como promoveram a formação de minerais. Essa antropização acelerou os processos de argiluviação e de degradação de petroplintitas. No decorrer de sua evolução, foram utilizados e adicionados resíduos de plantas, destacadamente de palmeiras e Cyperaceae. / A remarkable evidence of human occupation in Amazonian region is the existence of soils with dark colors and presence of ceramic materials, known as Indigenous Dark Earth (IDE). Despite of widely studied some of their features are still poorly understood, mainly that related to micromorphology, mineralogy and geochemical aspects. Such approach, in combination to phytolytic studies, is able to identify soil genesis processes and unravel the comprehension of occupation mechanisms of human. The aim of this study was to establish the hierarchy of these processes and their association with ancient activities of pre-Columbian populations. The research was carried out in the experimental site of Caldeirão, Iranduba city (Amazon state, Brazil). Two pedons containing surface anthropogenic horizons (P1 and P2) were directly compared to a non-anthropogenic soil (P3). In each soil horizon disturbed soil samples were sampled in order to perform physical, chemical, mineralogical and geochemical analyses. For phytolitic analyses samples were taken each 5 cm of depth. Micromorphological samples were studied in thin sections in the optical microscope and further analyzed in Scanning Electron Microscopy (SEM). The chronology was accomplished after 14C dating. The microaggregates in anthropogenic horizon are related to geochemical and biological processes. The genesis of IDE implicates in the following mechanisms: i) disposal and burning of residues by humans (anthropization); ii) deepening A horizons and darkening subsurface horizons by bioturbation (cumulization and melanization processes); iii) dispersion and migration of colloidal particles leading to argiluviation process; iv) different condictions of environment that not occur nowdays (pedorelict - ferruginous nodules). Clay coatings with extinction bands and continuous orientation in the ceramic artifacts suggest a current argiluviation process. The degradation of Fe nodules enhances the xantization process also providing clay (source of clay). The prevalent soil genesis in non-anthropic soil is the elutriation. The degradation of Fe nodules in the IDE enhances the xantization process also providing clay (pedoplasmation). The number of phytoliths of Arecaceae and Cyperaceae is higher in IDE than non-IDE, mainly in the horizons with more ceramics. The phytolitic evidence demonstrate that activities anthropic was more intense in the P1. The rapid Si cycling, highlighted by the presence of phytoliths without complete silicification, contribute to stability of kaolinitic mineralogy. HIV, illite and variscite-strengite are constrained to IDE pedons. P2O5-CaO-K2O-NaO-Cs-Co-Zn-Cu-Ba-Rb-Ni represents the geochemical signature of IDE. The presence of maghemite, variscite-strengite and tridimite strengthen a mineral forming process linked to human activity. In ceramic materials there is a prevalence of phytoliths from cauixi (Tubella reticulata and Parnula betesil) and cariapé (Licania utilis). The presence of mica suggests an alloctone material for their manufacturing. Hence the anthropic horizons result from the addition of archeological artifacts and melanization of non-anthropic horizons. These activities chemically enriched and modify the geochemical signature of soil, as soon as promoted formation of minerals. The anthropic activities conducted the argiluviation and degradation of Fe nodules. During their evolution there was a clear addition of plant residues, notably related to palm trees and Cyperaceae species.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-07-28T13:30:24Z No. of bitstreams: 1 Francis Henrique Tenorio Firmino.pdf: 4853310 bytes, checksum: 1fe150e845bd37deb7105c6799480a8b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T13:30:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francis Henrique Tenorio Firmino.pdf: 4853310 bytes, checksum: 1fe150e845bd37deb7105c6799480a8b (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / The lamellae’s genesis in soils is related to geogenetics processes, pedogenetic or even pedogeogenetics. The presence and expression of this feature is important to crop production due to increased capacity and retention or reduction in evaporation of water from the soil. Even though the lamellae has common occurrence, little is known about its genesis in the Agreste of Pernambuco and how they vary in their properties (thickness, composition, distribution, etc.). Thus, the objective of this work is to identify and characterize the main mechanisms involved in the formation of lamellae along a litotoposequence in southern Pernambuco’s Agreste. For this we used collecting spots, with regular spacing between them, associated with an adaptation of the structural analysis of soil cover proposed by Boulet (1993), which provided an understanding of the distribution of horizons and lamellae along the slope. Augers were made to separate the segments within the litotoposequence, allowing allocation and collection of representative profiles to each segment. Morphological, chemical, physical, physical-hydric, sedimentological, mineralogical and micromorphological analysis were held in the profiles and in selected horizons. In general, it was observed that the formation of lamellae is pedogenetic, given the sieving clays promoted by more enclosed areas of fine sand grains resulting from the disintegration of quartz polycrystalline. The first formed lamellae were from the surface and the formation is controlled by the water flow. The thickness of the lamellae directly related to the spacing in the areas between lamellaes. Saturating Ca2+, Mg2+ and Al3+ bring upon the lamellae stability within the segments. The lamellae provide greater water retention and act as chemical filters, with high base saturation. The advance in depth is the result of moisture maintenance, and the aluminum saturation controls the non-development of new lamellae. The hillside has caulinitic domain, due to the good drainage of the soils. / A gênese de lamelas em solos está relacionada a processos geogenéticos, pedogenéticos, ou mesmo pedogeogenéticos. A presença e a expressividade dessa feição é importante para produção agrícola devido ao aumento da capacidade de retenção e, ou redução na evaporação da água do solo. Mesmo as lamelas tendo ocorrência comum, pouco se sabe sobre sua gênese no Agreste pernambucano e como elas variam em suas propriedades (espessura, composição, distribuição, etc.). Desta forma, o objetivo deste trabalho é identificar e caracterizar os principais mecanismos envolvidos na formação de lamelas ao longo de uma litotopossequência no Agreste meridional pernambucano. Para tanto foi utilizado pontos de amostragem com espaçamentos regulares, associados a uma adaptação da análise estrutural da cobertura pedológica proposta por Boulet (1993), que proporcionou o entendimento da distribuição dos horizontes e lamelas ao longo da vertente. Tradagens foram realizadas para separação dos segmentos dentro da litotopossequência, permitindo alocação e coleta dos perfis representativos a cada segmento. Análises morfológicas, químicas, físicas, físico-hídricas, sedimentológicas, mineralógicas e micromorfológicas foram realizadas nos perfis e em alguns horizontes selecionados. De forma geral, foram observados que a formação das lamelas é pedogenética, dado o peneiramento de argilas promovidos por zonas mais fechadas de grãos de areia finas oriundos da desintegração de quartzos policristalinos. As primeiras lamelas formadas foram as de superfície, e a formação é controlada pelo fluxo hídrico. A espessura das mesmas está diretamente relacionada com o espaçamento das zonas entre lamelas. A estabilidade das lamelas dentro dos segmentos é ocasionada pela saturação de Ca2+, Mg2+ e Al3+. As lamelas proporcionam uma maior retenção de água, e funcionam como filtros químicos, apresentando alta saturação por bases. O avanço em profundidade é consequência da manutenção da umidade, e a saturação por alumínio controla o não desenvolvimento de novas lamelas. A vertente apresenta domínio caulinítico, devido a boa drenagem desses solos.