A gênese dos Espodossolos na planície hidromórfica amazônica está associada à duas hipóteses principais: primeiro à transformação de uma cobertura argilosa preexistente, cuja dinâmica lateral a podzolização remontante promoveria a dissolução das argilas e deixaria como resíduo o esqueleto quartzoso e segundo, ter sua gênese associada com depósitos de sedimentos aluviais e uma podzolização hidromórfica com importante adição lateral de carbono orgânico dissolvido. Fora das planícies hidromórficas, nas zonas de transição floresta-savana, também há ocorrência de Espodossolos, como ocorre em Roraima, estado no extremo norte da Amazônia brasileira. O que motivou essa investigação foram questões como: a gênese destes solos está associada à transição de uma cobertura argilosa para arenosa ou é proveniente de depósitos arenosos aluvionares passados, assim como ocorre nas planícies hidromórficas? Outra curiosidade é a ocorrência de um horizonte endurecido não cimentado por matéria orgânica nos perfis estudados. A área está situada no centro-leste de Roraima, foram estudadas três sequências com espodossolos e realizadas as seguintes análises: parâmetros granulométricos, datação 14C, análise isotópica (δC13), luminescência opticamente estimulada (LOE) e micromorfologia. A matéria orgânica (MO) apresentou idade de 1620 ± 29 AP, o resultado calibrado foi de 1538-1381 anos cal AP (95.4%) e a razão isotópica de - 26,66 ± 0,24 ‰., evidenciando o predomínio de plantas de ciclo fotossintético C3. A idade desses depósitos foi de 57.300 ± 6.940 anos para a base do Bhm e de 21.100 ± 1.870 anos para o topo. Foi possível ver processos de degradação da MO no topo do Bh e avanço do horizonte E, além de processos de pedoturbação, evidenciados pela distribuição alinhada de grãos e MO polimórfica nos preenchimentos. Os grãos possuem arredondamento subangular, mostrando que houve transporte. O relevo e o tempo foram os dois fatores de formação mais atuantes para a conformação atual da paisagem na área estudada. A deposição dos sedimentos ocorreu em função de fortes ventos no período seco no último máximo glacial, transportando sedimentos fluviais da bacia do médio Rio Branco, que por sua vez, foram depositados nas áreas de relevo plano e com ocorrência de depressões. Essa agradação é pleistocênica e ocorre até o último máximo glacial, que foi o período mais intenso de deposição. Após a estabilização dos campos dunares, oscilações climáticas sazonais favoreceram o estabelecimento da vegetação e podzolização. Essas oscilações também favoreceram a formação do duripã com a deposição de sílica. Atualmente está ocorrendo um processo de degradação do horizonte endurecido (duripã) em função do rebaixamento do lençol freático nas áreas de topo. / The genesis of the Spodosols in the Amazonian hydromorphic plain is associated with two main hypotheses: first, the transformation of a preexisting clayey layer, whose lateral dynamics and the present podzolization would promote the clay dissolution and leave a quartz skeleton as a residue, and the second hypotheses, to have its genesis associated of alluvial sediments deposits and a hydromorphic podzolization with important lateral addition of dissolved organic carbon. Outside the hydromorphic plains, in forest-savanna transition zones, there is also occurrence of Spodosols, as occurs in Roraima, state at the extreme north of the Brazilian Amazon. The motivation of this investigation were the following questions: is the genesis of these soils associated with the transition from a clayey to a sandy soil cover or is it from past alluvial sandy deposits, just as it occurs in the hydromorphic plains? Another curiosity is the occurrence of a hardened horizon not cemented by organic matter in the studied profiles. The area is located in the center-east of Roraima, three sequences were studied with Spodossols and the following analyzes were performed: granulometric parameters, 14C dating, isotopic analysis (δC13), optically stimulated luminescence (OSL) and micromorphology. The organic matter (OM) presented an age of 1620 ± 29 (BP), the calibrated result was 1538-1381 years (BP) lime (95.4%) and the isotopic ratio of -26.66 ± 0.24 ‰, evidencing the predominance of C3 photosynthetic cycle plants. The age of these deposits was 57,300 ± 6,940 years for the Bhm base and 21,100 ± 1,870 years for the top. It was possible to see processes of degradation of OM at the top of Bh and advance of horizon E, in addition to pedoturbation processes evidenced by the aligned distribution of grains and polymorphic OM in the fills. The grains have subangular rounding, showing that there was transportation. Relief and time were the two most influential formation factors for the current landscape conformation in the studied area. Sediment deposition occurred due to strong winds in the dry period in the last glacial maximum, transporting fluvial sediments from the Rio Branco basin, which in turn were deposited in areas of flat relief and occurring depressions. This pleistocene deposition occurs until the last glacial maximum, which was the most intense deposition period. After stabilization of the dune fields, seasonal climatic oscillations favored the establishment of vegetation and podzolization. These oscillations also favored the formation of the duripan with the deposition of silica. Currently, a process of degradation of the hardened horizon (duripan) is occurring due to the lowering of the water table in the top areas.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-20T11:45:08Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5018911 bytes, checksum: c165d315b4ec5118fd1293d13fac6a70 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-20T11:45:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5018911 bytes, checksum: c165d315b4ec5118fd1293d13fac6a70 (MD5) Previous issue date: 2001-11-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente estudo teve por objetivo caracterizar física, química, mineralógica e micromorfologicamente solos de duas toposseqüências: Argissolo Amarelo Distrófico latossólico → Espodossolo Ferrocárbico Órtico dúrico; Argissolo Amarelo Distrófico planossólico e Argissolo Amarelo Distrófico abrúptico → solo com fragipã e duripã 1 , desenvolvidos de sedimentos pertencentes ao Grupo Barreiras, bem como solo formado a partir do embasamento cristalino. A caracterização proposta visava avaliar os possíveis mecanismos físicos, químicos e mineralógicos que ocasionam a pedocimentação temporária nos horizontes com coesão em Argissolos Amarelos, bem como a pedocimentação mais consistente e pouco variável com a umidade em solo com fragipã e duripã. Os solos das duas toposseqüências apresentaram diferenciação quanto às características morfológicas e físicas (textura), principalmente no que se refere à manifestação do caráter coeso. Os Adotou-se esta designação pelo solo não enquadrar-se em nenhuma das classes propostas por EMBRAPA-CNPS (1999) valores de densidade do solo tanto para os horizontes coesos quanto para o fragipã e duripã foram elevados, guardando uma relação inversa com o teor em matéria orgânica. O menor incremento em matéria orgânica, favoreceu o maior ajuste face a face da caulinita, o que resultou em um estado de coesão mais pronunciado. Os resultados obtidos, na presente pesquisa, indicam que a sílica e o alumínio desempenham papel relevante na gênese de fragipã e duripã, com presença determinante na manifestação das referidas feições. Nos Argissolos Amarelos, os baixos teores de sílica recuperada pelo ditonito e pelo oxalato, principalmente nos horizontes coesos, não causaram abaixamento significativo do PCZ. Nestes, a mineralogia essencialmente caulinítica e a sua forma placóide favorecem o ajuste cerrado entre as partículas mineralógicas, o que sugere que o mecanismo de coesão é meramente físico e se desfaz rapidamente com a umidade. No caso do solo com fragipã e duripã, o ajuste entre as partículas do solo é intensificado pela presença de hidroxialuminossilicatos que funcionam como um cimento. Neste caso, em particular, a presença ou não de gibbsita parece não influenciar no processo, pois o mecanismo é físico-químico e envolve adsorção de material amorfo como ligante entre as partículas. As principais características micromorfológicas, observadas nos horizontes coeso, fragipã e duripã foram: pequena quantidade de poros, ausência de atividade biológica e presença de grande quantidade de argilãs de deposição. De acordo com esta observação, o horizonte mais endurecido é o Cx do solo com fragipã e duripã, da base do tabuleiro da segunda toposseqüência, seguido pelos dois horizontes coesos do Argissolo Amarelo Distrófico planossólico e do Argissolo Amarelo Distrófico abrúptico. O menos coeso é o horizonte BA do Argissolo Amarelo Distrófico latossólico, do topo do tabuleiro da primeira toposseqüência. A mineralogia caulinítica e o ajuste face a face das suas lâminas parecem definir, nos horizontes coeso, fragipã e duripã, uma distribuição dos grãos em relação ao plasma do tipo porfirogrânica, onde os grãos estão envoltos num plasma denso, contínuo, com pouca tendência ao desenvolvimento do padrão aglutinado, que só foi encontrado nos horizontes livre de coesão do Argissolo Amarelo Distrófico latossólico com traços de gibbsita, e no horizonte C 2 do solo com fragipã e duripã, na área da lâmina sem a manifestação do fragipã. / This study aimed to characterizethe physical, chemical, and micromorphological attributes of soils in two toposequences: (1) latossolic Dystrophic Yellow Argisol → duric Ortic Ferrocarbic Spodosol; (2) planossolic Dystrophic Yellow Argisol and abrupt Dystrophic Yellow Argisol → soils with fragipan and duripan, developed from Barreiras Group sediments, compared with a soil developed from the crystalline basement. The proposed characterization aimed to evaluate possible physical, chemical and mineralogical attributes related to soil cementation in the horizons with seasonal cohesion in Yellow Argisols, and a more unvariable, consistent cementation in soils with fragipan and duripan. Soils in both toposequences differed in their morphological and physical (textural) characteristics, notably in the cohesive character display. Soil density values for both cohesive horizons and fragipans and duripans were high, having an inverse relation to organic matter content. Slight increases in organic matter favored the face-to-face arrangement of kaolinite crystals, resulting in greater cohesion. The results indicated that silica and aluminium played a prominent role in the genesis of fragipan and duripan. xiIn the in the Yellow Argisols, the low contents of silica recovered by dithionite and oxalate in cohesive horizons have not caused a significant PCZ decrease. In these, the essentially kaolinitic mineralogy and its sheet-like form favor de close adjustment between particles suggesting that cohesion is mainly physical, easily breaking apart with wetting. As for fragipan and duripan soils, the particles adjustment is intensified by the presence of aluminosilicates cements. In this case, the presence or absence of gibbsite does not appear to influence the process, since the mechanism is physical-chemical, involving adsorption of amorphous material, such as ligants between the particles. The main micromorphological characteristics observed in the cohesive, fragipan and duripan horizons were: lower porosity, absence of biological activity and presence of a large depositional clay cutans. According to this observation, the most hardened horizon is Cx of fragipan and duripan soil, on the basis of the second toposequence plateau, followed by two cohesive horizons of planosolic Dystrophic Yellow Argisol and abruptic Dystrophic Yellow Argisol. The least cohesive is the BA horizon in the latossolic Dystrophic Yellow Argisol, from the top of the first sequence plateau. Kaolinitic mineralogy and the face-to-face arrangement of crystals in the cohesive, fragipan and duripan horizons create a distribution of grains in relation to the plasma of the porfirogranic type, where grains are surrounded by a dense, continuous plasma, with litlle tendency to develop an agglutinic pattern. The agglutinic pattern was found only in the cohesion-free friable horizons of latossolic Dystrophic Yellow Argisol – with gibbsite traces - and in the C horizon with fragipan and duripan in areas in the thin section where pans were absent.

Horizontes cimentados foram estudados em Argissolos Amarelos, Argissolos Acinzentados e Espodossolos dos tabuleiros costeiros e em Neossolos Regolíticos e Planossolos da depressão sertaneja, no Nordeste do Brasil. A ênfase dos estudos foi direcionada para os horizontes cimentados desenvolvidos em suaves depressões dos tabuleiros costeiros. O objetivo principal foi caracterizar a natureza de agentes cimentantes e de horizontes cimentados considerados como duripãs e fragipãs, e inferir processos pedogenéticos envolvidos na formação dos mesmos. Os horizontes cimentados foram caracterizados com base em aspectos morfológicos, físicos, químicos, mineralógicos e micromorfológicos. A caracterização e a dedução dos agentes cimentantes foram estabelecidas com base, principalmente, em extrações seletivas de fases amorfas pelos métodos do oxalato de amônio, Tiron e pirofosfato de sódio. O refinamento dos estudos foi desenvolvido com o apoio da microscopia eletrônica. Na região dos tabuleiros costeiros, os resultados indicaram que os agentes cimentantes principais são compostos aluminosos, identificados como aluminossilicatos amorfos hidratados e, secundariamente, complexos organometálicos. Foi constatado, também, altas proporções de ferro em compostos amorfos, em associação com complexos organometálicos, cimentando finas camadas ferruginosas (horizonte plácico). O balanço geoquímico de massa em geral foi indicativo do acúmulo de alumínio nos horizontes cimentados, constituídos essencialmente por caulinita e quartzo. Conforme características e atributos diagnósticos, os horizontes com cimentação fraca foram enquadrados como fragipã. Os que apresentaram cimentação forte, em função da natureza dos agentes cimentantes principais, foram enquadrados como horizonte dúrico, ortstein e horizonte plácico. Portanto, parece ser inadequado o uso tradicional do termo duripã para denominar horizontes com agentes cimentantes principais aluminosos, como os desenvolvidos nesta região. No ambiente das suaves depressões, os principais mecanismos envolvidos na formação desses horizontes foram a podzolização moderada, o transporte mecânico de argila e condições hidromórficas, ainda que temporárias. Na zona da depressão sertaneja, ao contrário, foi constatado que os agentes cimentantes principais são compostos silicosos, mas sempre acompanhados por alumínio. Os horizontes com cimentação forte desenvolvidos em Neossolos Regolíticos mostraram um conjunto de características que permitiram enquadrá-los como duripãs. O horizonte com cimentação fraca desenvolvido no perfil de Planossolo, com mais de 10 cm de espessura, foi classificado como fragipã. O balanço geoquímico de massa não indicou nenhum acúmulo de silício nos horizontes cimentados. A composição mineralógica essencial destes horizontes apresentou caulinita, quartzo, feldspato e pequenas proporções de argilominerais 2:1. As investigações indicaram que as proporções entre o conteúdo de frações finas e os teores de agentes cimentantes foram fatores determinantes na diferenciação entre horizontes com cimentação forte e fraca. Entretanto, tais proporções só puderam ser observadas com mais detalhes nos horizontes cimentados desenvolvidos nos solos dos tabuleiros costeiros. / The present study was carried out in cemented horizons in Ultisols and Spodosols from the coastal tablelands, and in Inceptisols and Alfisols from the sertaneja depression of Northeast Brazil. The emphasis was concentrated on the cemented horizons developed in smooth depressions in the coastal tablelands. The main objective was to identify the cementing agents and to characterize horizons considered to be duripan and fragipan, and to infer the pedogenic processes involved in their formation. The morphological, micromorphological, physical, chemical, and mineralogical features of the cemented horizons were described. The identification of the cementing agents was achieved with selective extractions of the amorphous phases using ammonium oxalate, Tiron and sodium pyrophosphate. Detailed studies were carried out with an electron microscope. In the coastal tablelands region, the results indicated that the principal cementing agents are aluminum compounds, found to be amorphous hydrated aluminosilicates, and secondarily, organo-metallic complexes. The significant contents of amorphous iron compounds associated with organo-metallic complexes were found to cement thin ferruginous layers (placic horizon). The overall geochemical mass balance indicated the accumulation of aluminum in the cemented horizons composed mainly of quartz and kaolinite. Weakly cemented horizons were classified as fragipans. The more strongly cemented horizons were separated into duric, ortstein and placic horizons, according to their principal cementing agents. The traditional use of the term duripan seems to be inappropriate in the case of horizons in which the principal cementing agents are aluminous, such as those occurring in this region. In the smooth depression domain, the main mechanisms of the formation of these horizons are moderate podzolization, clay translocation, and the development of hydromorphic conditions, although temporary. In contrast, the main cementing agents in the sertaneja depression region are silicon compounds, always accompanied by aluminum. Strongly cemented horizons developed in Inceptisols have the characteristics of duripan. The weakly cemented horizon thicker than 10 cm within an Alfisol profile was classified as fragipan. The geochemical mass balance showed no silica accumulation in the cemented horizons. The mineralogical composition of these horizons includes kaolinite, quartz, feldspar and small amounts of 2:1 clay minerals. The investigations indicated that the relative proportions of fine fractions and cementing agents were the main factors in determining the degree of cementation. However, it was only possible to study these proportions in more detail in the cemented horizons of the soils formed on the coastal tablelands.

Horizontes cimentados foram estudados em Argissolos Amarelos, Argissolos Acinzentados e Espodossolos dos tabuleiros costeiros e em Neossolos Regolíticos e Planossolos da depressão sertaneja, no Nordeste do Brasil. A ênfase dos estudos foi direcionada para os horizontes cimentados desenvolvidos em suaves depressões dos tabuleiros costeiros. O objetivo principal foi caracterizar a natureza de agentes cimentantes e de horizontes cimentados considerados como duripãs e fragipãs, e inferir processos pedogenéticos envolvidos na formação dos mesmos. Os horizontes cimentados foram caracterizados com base em aspectos morfológicos, físicos, químicos, mineralógicos e micromorfológicos. A caracterização e a dedução dos agentes cimentantes foram estabelecidas com base, principalmente, em extrações seletivas de fases amorfas pelos métodos do oxalato de amônio, Tiron e pirofosfato de sódio. O refinamento dos estudos foi desenvolvido com o apoio da microscopia eletrônica. Na região dos tabuleiros costeiros, os resultados indicaram que os agentes cimentantes principais são compostos aluminosos, identificados como aluminossilicatos amorfos hidratados e, secundariamente, complexos organometálicos. Foi constatado, também, altas proporções de ferro em compostos amorfos, em associação com complexos organometálicos, cimentando finas camadas ferruginosas (horizonte plácico). O balanço geoquímico de massa em geral foi indicativo do acúmulo de alumínio nos horizontes cimentados, constituídos essencialmente por caulinita e quartzo. Conforme características e atributos diagnósticos, os horizontes com cimentação fraca foram enquadrados como fragipã. Os que apresentaram cimentação forte, em função da natureza dos agentes cimentantes principais, foram enquadrados como horizonte dúrico, ortstein e horizonte plácico. Portanto, parece ser inadequado o uso tradicional do termo duripã para denominar horizontes com agentes cimentantes principais aluminosos, como os desenvolvidos nesta região. No ambiente das suaves depressões, os principais mecanismos envolvidos na formação desses horizontes foram a podzolização moderada, o transporte mecânico de argila e condições hidromórficas, ainda que temporárias. Na zona da depressão sertaneja, ao contrário, foi constatado que os agentes cimentantes principais são compostos silicosos, mas sempre acompanhados por alumínio. Os horizontes com cimentação forte desenvolvidos em Neossolos Regolíticos mostraram um conjunto de características que permitiram enquadrá-los como duripãs. O horizonte com cimentação fraca desenvolvido no perfil de Planossolo, com mais de 10 cm de espessura, foi classificado como fragipã. O balanço geoquímico de massa não indicou nenhum acúmulo de silício nos horizontes cimentados. A composição mineralógica essencial destes horizontes apresentou caulinita, quartzo, feldspato e pequenas proporções de argilominerais 2:1. As investigações indicaram que as proporções entre o conteúdo de frações finas e os teores de agentes cimentantes foram fatores determinantes na diferenciação entre horizontes com cimentação forte e fraca. Entretanto, tais proporções só puderam ser observadas com mais detalhes nos horizontes cimentados desenvolvidos nos solos dos tabuleiros costeiros. / The present study was carried out in cemented horizons in Ultisols and Spodosols from the coastal tablelands, and in Inceptisols and Alfisols from the sertaneja depression of Northeast Brazil. The emphasis was concentrated on the cemented horizons developed in smooth depressions in the coastal tablelands. The main objective was to identify the cementing agents and to characterize horizons considered to be duripan and fragipan, and to infer the pedogenic processes involved in their formation. The morphological, micromorphological, physical, chemical, and mineralogical features of the cemented horizons were described. The identification of the cementing agents was achieved with selective extractions of the amorphous phases using ammonium oxalate, Tiron and sodium pyrophosphate. Detailed studies were carried out with an electron microscope. In the coastal tablelands region, the results indicated that the principal cementing agents are aluminum compounds, found to be amorphous hydrated aluminosilicates, and secondarily, organo-metallic complexes. The significant contents of amorphous iron compounds associated with organo-metallic complexes were found to cement thin ferruginous layers (placic horizon). The overall geochemical mass balance indicated the accumulation of aluminum in the cemented horizons composed mainly of quartz and kaolinite. Weakly cemented horizons were classified as fragipans. The more strongly cemented horizons were separated into duric, ortstein and placic horizons, according to their principal cementing agents. The traditional use of the term duripan seems to be inappropriate in the case of horizons in which the principal cementing agents are aluminous, such as those occurring in this region. In the smooth depression domain, the main mechanisms of the formation of these horizons are moderate podzolization, clay translocation, and the development of hydromorphic conditions, although temporary. In contrast, the main cementing agents in the sertaneja depression region are silicon compounds, always accompanied by aluminum. Strongly cemented horizons developed in Inceptisols have the characteristics of duripan. The weakly cemented horizon thicker than 10 cm within an Alfisol profile was classified as fragipan. The geochemical mass balance showed no silica accumulation in the cemented horizons. The mineralogical composition of these horizons includes kaolinite, quartz, feldspar and small amounts of 2:1 clay minerals. The investigations indicated that the relative proportions of fine fractions and cementing agents were the main factors in determining the degree of cementation. However, it was only possible to study these proportions in more detail in the cemented horizons of the soils formed on the coastal tablelands.