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Estudos para a utilização dos argilominerais das jazidas de gipsita do Araripe PE para produção de pigmentos naturaisSILVA, Sheila Alves Bezerra da 31 January 2008 (has links)
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Previous issue date: 2008 / Os argilominerais que recobrem os horizontes de gipsita da bacia sedimentar do
Araripe são constituídos por uma grande variedade de materiais, onde se pode
encontrar entre outros feldspatos, quartzo e principalmente calcita e gipsita. Essa
dissertação é resultado de um estudo de caracterização dos argilominerais
distribuídos em camadas em níveis diferentes localizadas acima das jazidas de
gipsita encontradas na região de Araripina PE, bem como, o estudo da
possibilidade de se utilizar esses argilominerais para obtenção de pigmentos
inorgânicos para a indústria cerâmica. Esses argilominerais divididos em camadas
de acordo com a disposição natural dos horizontes na própria jazida apresentam em
condições normais (sem tratamento térmico) cores distintas que variam entre bege e
vermelhas, e após tratamento térmico suas cores ficam ainda mais distintas e em
tons muito interessantes à indústria cerâmica em geral e possivelmente às indústrias
que utilizam tons mais claros como a polimérica e a indústria de tintas. Os
argilominerais presentes nessas argilas pertencem ao grupo das Esmectitas, das
micas e caulinitas. Para a caracterização foram aplicadas diversas técnicas tais
como a de Fluorescência de Raios-X (FRX), Difração de Raios-X (DRX),
Infravermelho (IV) e Análise Colorimétrica. Para a interpretação dos resultados foi
feita uma análise quimiométrica através do método de Análise dos Componentes
Principais (PCA). Para a purificação dos argilominerais foram testados técnicas de
processamento mineral. Os resultados observados mostram que os argilominerais
estudados podem ser utilizados como pigmentos para indústria cerâmica, no
desenvolvimento de novos materiais ao associá-los a polímeros e tintas
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Piralização das Argilas Montmorilonita e Estevensita com oligômero de alumínio. Caracterização e estudo de propriedades catalíticas em reações de hidroisomerização de n-octano / Pillarization of clays montmorillonite and stevensite with oligômero of aluminum. Characterization and study of catalytic properties in reactions of hidroisomerização of n-octaneOliveira, Ana 13 February 2004 (has links)
OLIVEIRA, A. Piralização das Argilas Montmorilonita e Estevensita com oligômero de alumínio. Caracterização e estudo de propriedades catalíticas em reações de hidroisomerização de n-octano. 2004. 122 f. Tese (Doutorado em Química) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2004. / Submitted by irlana araujo (irlanaaraujo@gmail.com) on 2011-11-01T17:21:19Z
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Previous issue date: 2004-02-13 / Two clays of the smectites type, a montmorillonite from the region of Campina Grande (Pb) and the stevensite of Marrocos were used in the process of intercalation and pillarization. Through the results of spectrophotometry of atomic absorption ICP-AES the chemical composition of the montmorillonite was determined as(Na0,43K0,22Ca0,09)(Al1,48,Mg0,18,Fe0,34)2Si4O10(OH)2. By the same process, the composition of the stevensite was determined as (Li0.09Na0.04K0.03Ca0,05)(Al,Mg,Fe)2(Si,Fe,Al)4O10(OH)2. The values of the specific areas were 29 m2.g-1 and 228 m2.g-1, before the intercalation and 106 m2.g-1 and 219 m2.g-1, after the pillarization, for the montmorillonite and stevensite, respectively. The clays were submitted to a treatment for removal of the organic matter and then transformed in the homoionic type with NaCl, and inserted with aluminium complex and pillarization at 500 oC. Through thermogravimetric analysis and X-Ray diffractometry, it was evaluated the influence of the organic matter in the intercalation of the clays. The results showed that the more stable samples were those submitted to treatment with hypochlorate. The stevensite presented catalytic activity of about 15% above the capacity of the montmorillonite, whose maximum was 50% at 315 oC. Its percentage of isomerization however, in the order of 82%, was about 13% more than for stevensite. The production of isomers of the Mono and Di type were similar for the two clays, being of 84% and 16% respectively. The predominant isomers for both clays were 3-methylheptane and 2-4-dimethylhexane. Despite the catalytic activities of the pillared clays having not reached the same levels for zeolites as ZSM-22, the isomerization relative percentages exceeded the figures reported for this zeolite, at the temperature where the activities of these clays are maximum. / Duas argilas do tipo esmectitas, uma montmorilonita da região de Campina Grande (Pb) e uma estevensita de Marrocos foram utilizadas no processo de intercalação e pilarização com soluções oligoméricas de alumínio. Através dos resultados de espectrometria ICP-AES com plasma indutivamente acoplado foram determinadas as composições químicas que resultaram nas fórmulas empíricas (Na0,43K0,22Ca0,09)(Al1,48,Mg0,18,Fe0,34)2Si4O10(OH)2 e (Li0,09Na0,04K0,03Ca0,05)(Al,Mg,Fe)2(Si,Fe,Al)4O10(OH)2. da montmorilonita e da estevensita respectivamente.Os valores das áreas específicas foram 29 m2.g-1 e 228 m2.g-1, antes da intercalação e de 106 m2.g-1 e 219 m2.g-1, após a pilarização, para a montmorilonita e estevensita, respectivamente. As argilas foram submetidas a lavagens a quente com hipoclorito para remoção da matéria orgânica, e transformadas na forma homoiônica com NaCl, seguidas de intercalações com complexo de alumínio e pilarização a 500°C. Através de análises termogravimétricas e por difratometria de raios-X, foi avaliada a influência da matéria orgânica na intercalação das argilas. Os resultados mostraram que as espécies mais estáveis foram àquelas submetidas ao tratamento com hipoclorito. A estevensita apresentou atividade catalítica de cerca de 15% acima da capacidade da montmorilonita, cujo máximo ficou em 50 % a 315 ºC, mas com percentual de isomerização na ordem de 82%, cerca de 13% superior a estevensita; A produção de isômeros do tipo Mono e Di foram semelhantes para as duas argilas, sendo de 84% e 16% respectivamente; Os isômeros predominantes para ambas às argilas foram 3-metilheptano e 2-4-dimetilhexano; Apesar das atividades catalíticas das argilas pilarizadas não terem atingindo os mesmos níveis que para as zeólitas, como a ZSM-22, os percentuais relativos de isomerização superam os valores reportados para essa zeólita, na temperatura onde as atividades dessas argilas são máximas.
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PiralizaÃÃo das Argilas Montmorilonita e Estevensita com oligÃmero de alumÃnio. CaracterizaÃÃo e estudo de propriedades catalÃticas em reaÃÃes de hidroisomerizaÃÃo de n-octano / Pillarization of clays montmorillonite and stevensite with oligÃmero of aluminum. Characterization and study of catalytic properties in reactions of hidroisomerizaÃÃo of n-octaneAna LÃcia Nunes FalcÃo de Oliveira 13 February 2004 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Duas argilas do tipo esmectitas, uma montmorilonita da regiÃo de Campina Grande (Pb) e uma estevensita de Marrocos foram utilizadas no processo de intercalaÃÃo e pilarizaÃÃo com soluÃÃes oligomÃricas de alumÃnio. AtravÃs dos resultados de espectrometria ICP-AES com plasma indutivamente acoplado foram determinadas as composiÃÃes quÃmicas que resultaram nas fÃrmulas empÃricas (Na0,43K0,22Ca0,09)(Al1,48,Mg0,18,Fe0,34)2Si4O10(OH)2 e (Li0,09Na0,04K0,03Ca0,05)(Al,Mg,Fe)2(Si,Fe,Al)4O10(OH)2. da montmorilonita e da estevensita respectivamente.Os valores das Ãreas especÃficas foram 29 m2.g-1 e 228 m2.g-1, antes da intercalaÃÃo e de 106 m2.g-1 e 219 m2.g-1, apÃs a pilarizaÃÃo, para a montmorilonita e estevensita, respectivamente. As argilas foram submetidas a lavagens a quente com hipoclorito para remoÃÃo da matÃria orgÃnica, e transformadas na forma homoiÃnica com NaCl, seguidas de intercalaÃÃes com complexo de alumÃnio e pilarizaÃÃo a 500ÂC. AtravÃs de anÃlises termogravimÃtricas e por difratometria de raios-X, foi avaliada a influÃncia da matÃria orgÃnica na intercalaÃÃo das argilas. Os resultados mostraram que as espÃcies mais estÃveis foram Ãquelas submetidas ao tratamento com hipoclorito. A estevensita apresentou atividade catalÃtica de cerca de 15% acima da capacidade da montmorilonita, cujo mÃximo ficou em 50 % a 315 ÂC, mas com percentual de isomerizaÃÃo na ordem de 82%, cerca de 13% superior a estevensita; A produÃÃo de isÃmeros do tipo Mono e Di foram semelhantes para as duas argilas, sendo de 84% e 16% respectivamente; Os isÃmeros predominantes para ambas Ãs argilas foram 3-metilheptano e 2-4-dimetilhexano; Apesar das atividades catalÃticas das argilas pilarizadas nÃo terem atingindo os mesmos nÃveis que para as zeÃlitas, como a ZSM-22, os percentuais relativos de isomerizaÃÃo superam os valores reportados para essa zeÃlita, na temperatura onde as atividades dessas argilas sÃo mÃximas. / Two clays of the smectites type, a montmorillonite from the region of Campina Grande (Pb) and the stevensite of Marrocos were used in the process of intercalation and pillarization. Through the results of spectrophotometry of atomic absorption ICP-AES the chemical composition of the montmorillonite was determined as(Na0,43K0,22Ca0,09)(Al1,48,Mg0,18,Fe0,34)2Si4O10(OH)2. By the same process, the composition of the stevensite was determined as (Li0.09Na0.04K0.03Ca0,05)(Al,Mg,Fe)2(Si,Fe,Al)4O10(OH)2. The values of the specific areas were 29 m2.g-1 and 228 m2.g-1, before the intercalation and 106 m2.g-1 and 219 m2.g-1, after the pillarization, for the montmorillonite and stevensite, respectively. The clays were submitted to a treatment for removal of the organic matter and then transformed in the homoionic type with NaCl, and inserted with aluminium complex and pillarization at 500 oC. Through thermogravimetric analysis and X-Ray diffractometry, it was evaluated the influence of the organic matter in the intercalation of the clays. The results showed that the more stable samples were those submitted to treatment with hypochlorate. The stevensite presented catalytic activity of about 15% above the capacity of the montmorillonite, whose maximum was 50% at 315 oC. Its percentage of isomerization however, in the order of 82%, was about 13% more than for stevensite. The production of isomers of the Mono and Di type were similar for the two clays, being of 84% and 16% respectively. The predominant isomers for both clays were 3-methylheptane and 2-4-dimethylhexane. Despite the catalytic activities of the pillared clays having not reached the same levels for zeolites as ZSM-22, the isomerization relative percentages exceeded the figures reported for this zeolite, at the temperature where the activities of these clays are maximum.
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Formação de carbonatos e argilo-minerais em solos sódicos do pantanal sul-mato-grossense / Minerals formation in a modern saline-alkaline lake of Pantanal wetland, Brazil.Furquim, Sheila Aparecida Correia 22 August 2007 (has links)
Uma característica de destaque da Nhecolândia, uma sub-região do Pantanal Sul-Mato- Grossense, é a presença de lagoas doces (baías) e salgadas (salinas) com uma grande variabilidade química entre si. Apesar da presença de sal nas salinas ser historicamente atribuída a processos passados, estudos recentes sugerem que as águas salgadas estão sendo originadas atualmente devido à concentração por evaporação. O perfil químico das águas salinas estaria sendo originado principalmente pelo controle de elementos (Ca2+, Mg2+ e Si(OH)4) durante a concentração das águas, com o conseqüente envolvimento destes íons em dois processos: a formação de carbonatos e de silicatos magnesianos. Estudos preliminares em solos de salinas sugerem que a ocorrência de nódulos esbranquiçados e a presença de um horizonte enriquecido em argila podem evidenciar estes dois processos. Neste tipo de ambiente, carbonatos como calcita e dolomita são comumente neoformados, mas há divergências na literatura quanto ao mecanismo de origem autigênica dos silicatos magnesianos. Baseando-se no exposto acima, foram definidos os seguintes objetivos para a presente pesquisa: 1) ampliar o conhecimento sobre os solos associados às salinas através de uma caracterização baseada em dados de campo e laboratório dos solos presentes no entorno de uma lagoa salina representativa da Nhecolândia (lagoa do Meio); 2) identificar os processos envolvidos no controle do Ca2+, Mg2+ e Si(OH)4 nas águas salinas, através do estudo das relações entre as fases líquidas (águas superficiais e subsuperficiais) e sólidas (minerais) presentes nos solos do entorno da lagoa do Meio; e 3) identificar os mecanismos específicos de gênese dos minerais autigênicos possivelmente presentes nos solos do entorno da lagoa do Meio. As amostras de solo foram coletadas ao longo de uma topossequência nos arredores da lagoa do Meio e submetidas à análise granulométrica, análises químicas (ICP-MS, pH, CE, carbono total, carbonato de cálcio equivalente, bases trocáveis e testes de imersão em água, ácido e bases) e análises mineralógicas (DRX, MET-EDS). Amostras de água superficiais e subsuperficiais foram coletadas em um transecto que abarca a topossequência estudada e então encaminhadas às análises de pH, Eh, CE, temperatura, titulação com HCl, cromatografia de íons, EAA e ICP-MS. Os solos dos arredores da salina do Meio caracterizam-se pela textura areia a franco-arenosa, pela ausência de estrutura e, de maneira geral, por altos valores de pH, CE, CTC e saturação em Na+. O pH fortemente alcalino e o domínio de Na+ no complexo de troca desencadeiam a atuação do processo de solonização e dos seguintes processos específicos associados: migração de matéria orgânica perfil abaixo, precipitação de carbonatos (calcita, dolomita e nahcolita) em nódulos, solubilização/precipitação de sílica amorfa e formação autigênica de minerais de argila do grupo das esmectitas e micas. Diferentes esmectitas estão presentes ao longo da topossequência: a) na zona raramente atingida pelas variações sazonais do nível d\'água da salina, a esmectita é do tipo ferribeidelita, possui um grau de interestratificação com mica e vermiculita e apresenta teores de Fe3+ similares às micas identificadas no mesmo solo. Estas características sugerem que o mineral do tipo ferribeidelita é originado pela transformação de micas enriquecidas em Fe3+, sendo a vermiculita provavelmente uma fase intermediária nesta transformação; b) na zona de maior variação sazonal do nível d\'água da salina, as esmectitas são classificadas como do tipo saponita e estevensita. Os baixos teores de elementos terras-raras nas amostras enriquecidas nestes minerais, o controle do Mg2+ e do Si(OH)4 nas águas próximas à lagoa do Meio, a saturação das águas do entorno da lagoa em relação a saponita e estevensita e a presença destas esmectitas magnesianas nos locais onde são esperadas máximas taxas de evaporação, provam que estes minerais estão se originando por precipitação química diretamente da coluna d\'água da lagoa salina. Já as micas presentes nos solos estudados são do tipo ilita, glauconita e mica glauconítica, possuem interestratificação com camadas de esmectitas e parecem estar associadas a materiais amorfos. Experimentos de síntese disponíveis na literatura mostram que águas semelhantes às associadas à lagoa do Meio são ideais para a cristalização de micas a partir da precipitação inicial de hidróxidos amorfos. Desta forma, as evidências obtidas sugerem que estas micas são neoformadas a partir da precipitação inicial de amorfos e posterior cristalização. Os resultados obtidos certamente ampliaram o conhecimento sobre os solos presentes no entorno de lagoas salinas, uma vez os estudos disponíveis na literatura são baseados quase que exclusivamente em dados de campo. Mostrou-se que o controle do Ca2+ das águas mais salinas está sendo realizado pela formação de calcita e dolomita em nódulos, enquanto o controle do Mg2+ e do Si(OH)4 está ocorrendo pela formação de esmectitas magnesianas do tipo saponita e estevensita. Estes processos são provavelmente os responsáveis pela alta variabilidade entre as águas doces das baías/vazantes e as salgadas das salinas/arredores, conforme hipótese lançada em literatura. Assim, o presente trabalho fornece fortes evidências de que a presença de sal nas águas das lagoas salinas da Nhecolândia é atual ou, ao menos, tem contribuição de processos atuais. Por fim, mostrou-se ser possível a formação conjunta de ilita, glauconita e mica glauconítica e de esmectitas do tipo saponita e estevensita pelo mecanismo de precipitação diretamente das águas ou soluções em ambientes sujeitos a concentração evaporativa. / A distinctive feature of Nhecolândia, a sub-region of the Pantanal wetland, is the presence in close proximity of freshwater and saline lakes with a huge chemical variability. The salt has been generally attributed to Pleistocene processes, but recent studies have suggested that saline waters arise from present-day concentration of freshwater by evaporation. The chemical profile of saline waters would be originated by chemical control of Ca2+, Mg2+, and Si(OH)4 as the water becomes more saline. Two processes would be responsible for this control: formation of carbonates and formation of Mg-silicates. The presence of whitish nodules and clayey horizons in soils associated to the saline lakes would be evidences of these processes. In saline-alkaline environments, carbonates such as calcite and dolomite are commonly formed by chemical precipitation, but the mechanisms responsible for Mgsilicates genesis are still under debate. The objectives of this research are: a) increasing the general knowledge about soils associated to Pantanal saline lakes through a detailed characterization of the soils located around a representative saline lake of Nhecolândia (\"Salina do Meio\"); b) identifying the processes involved in Ca2+, Mg2+ and Si(OH)4 control from saline waters, through the study of relationships between waters and minerals present in the soils around \"Salina do Meio\"; c) identifying the specific mechanisms of authigenic genesis of the minerals possibly found around \"Salina do Meio\". Soils were sampling along a toposequence and submitted to physical (particle-size), chemical (ICP-MS, pH, EC, total carbon, inorganic carbonate, exchangeable bases, and soaking in H2O, HCl 1N, and NaOH 4M), and mineralogical analyses (XRD and TEM-EDS). Water was collected along a transect involving the lake and submitted to pH, Eh, EC, temperature, titration with HCl, ion chromatography, and ICP-MS analyses. The studied soils are sandy, structureless, and present, in general, high values of pH, CE, CEC, and Na+ saturation. Prevailing of Na+ in the waters and exchangeable sites and dominance of extremely high pH strongly suggest the general action of solonization in these soils and its influence on the following processes: organic matter translocation toward deeper horizons, precipitation of carbonates (calcite, dolomite, and nahcolite) in nodules, precipitation of amorphous silica, and authigenic formation of smectites and micas. Different authigenic smectites occur along the toposequence: a) in the zone hardly reached by the lake level variation, the smectite is classified as ferribeidellite-type, present an interstratification with mica and vermiculite, and has similar amounts of Fe3+ than the Fe-mica present in the soils. These characteristics suggest that this ferribeidellite-type mineral originates from transformation of Fe-mica and that vermiculite may be an intermediate phase in this transformation; b) in the zone of seasonal lake level variation, the smectites are classified as saponite- and stevensite-type minerals. Low REE amounts in the samples enriched in saponite and stevensite, geochemical control of Mg2+ and Si(OH)4, saturation with respect to Mg smectite in the more saline waters, and presence of Mg-smectite where the maximum of evaporation is expected, prove that saponite- and stevensite-like minerals originate by chemical precipitation from the water column of the saline lake. The micas present in the studied soils are classified as illite-, glauconite- and glauconitic mica-type minerals. They present 20% or less smectite layers and seem to be associated to amorphous materials. Synthesis of micas available in the literature shows that water conditions similar to the study area allow for dioctahedral mica crystallization from initial precipitation of amorphous hydroxides. Therefore, it suggests that micas of study area are neoformed. The results of this dissertation contributed to a better understanding about the soils associated to Nhecolândia saline lakes, since most of the published researches are based on field data. The control of Ca2+ from more saline waters occurs by formation of calcite and dolomite in nodules, while the control of Mg2+ and Si(OH)4 occur by formation of Mg-smectites classified as saponite- and stevensite-type. These processes are probably responsible for the chemical variability between freshwater and saline lakes, as supposed in a previous research. Therefore, the present work gives strong evidences about the current origin of Nhecolândia salt water. Also, it showed the possibility of genesis of illite, glauconita, glauconitic mica, saponite, and stevensite minerals through direct precipitation of waters or soil solutions under concentration by evaporation.
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Solos desenvolvidos nas bacias sedimentares do Acre e do Solimões, Amazônia Sul-OcidentalDELARMELINDA, Elaine Almeida 20 February 2015 (has links)
Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-18T14:27:54Z
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Previous issue date: 2015-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / There are large areas of soils in the Southwestern Amazon originated of sediments from the Acre and Solimões sedimentary basins. In Acre basin arises sediments of Solimões Formation of lacustrine and alluvial origin, composed of mudstones, siltstones and sandstones. However, the Solimões basin has extensive area covered by alluvial sediments, especially in the region of Eastern Wood, south of Amazonas state. This work aimed to study soil in two geological framework of southwestern Amazon: a litosequence in the alluvial sediments of the Middle Madeira River, Solimões Basin, in order to determine the morphological, chemical, physical and mineralogical properties, and to study the processes of genesis occurring in these soils. The second geological context is the two strata of Solimões Formation in Acre Basin, consisting the Lower Solimões Formation (LSF) and Higher Solimões Formation (HSF), and aimed to identify changes in morphological, chemical, physical and mineralogical soil propoerties originated from this geological unit. In addition, was also an objective of the study to identify variations which occur in the soil properties along two toposequences in the Solimões Formation. The investigation comprising the regions of Humaitá city, Amazonas state; Nova Califórnia district, Rondônia state; Sena Madureira and Tarauacá cities, Acre state. It was studied nine soil profiles, including morphological characterization, chemical analysis (pH, exchangeable cations, available phosphorus, exchangeable aluminum, potential acidity, organic carbon); and physical (particle size, bulk and particle densisty, water dispersible clay and flocculation), sulfuric extraction and selective extractions with DCB and ammonium oxalate; analysis by x-ray fluorescence to total chemical; mineralogical analysis by x-rays diffraction using clay samples with saturation and thermal treatments, and not oriented powder of silt and clay. Additionally, analysis were performed by SEM and TEM coupled with EDS, and modeling for interstratified study. In general, we observed variations in relation to soil properties in the alluvial sediments of the Madeira River, and that fluctuation of the water table and poor drainage restricts process of leaching, also occurs mica, vermiculite, HIV, pyrophyllite, quartz and kaolinite in the clay fraction. The soils were Argissolo Amarelo Alumínico plintossólico and Cambissolo Flúvico Alumínico típico. In the Solimões Formation was observed Cambissolo Háplico Ta Eutrófico vertissólico in LSF, Nitossolo Háplico Alítico típico and Argissolo Vermelho Alítico nitossólico in the USF, a predominance of smectite, illite, kaolinite and silica in the clay fraction, and Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico típico, the latter probably associated with Debris-Lateritic a predominance of kaolinite, quartz and gibbsite. In relation to changes in soils in different landscape positions, it was observed in the LSF there is no one variation in soil properties in upper and lower position, probablt because of the high restriction on the drainage. In USF variations are related to the values of exchangeable bases that tend to increase in the lower parts of the relief, while the exchangeable aluminum values decreases. In these soils, the mineralogy is very similar in the A and B horizons, while in depth occurs variations related to the deposition of other mineral materials. / Na Amazônia Sul-Ocidental ocorrem extensas áreas de solos originados de sedimentos localizados nas bacias sedimentares do Acre e do Solimões. Na bacia do Acre afloram principalmente sedimentos da Formação Solimões, de origem lacustre e fluvial, composta de argilitos, siltitos e arenitos. Por sua vez, a bacia do Solimões tem vasta área recoberta por sedimentos aluviais, especialmente na região do Médio Madeira, sul do estado do Amazonas. Nesse trabalho objetivou-se estudar solos em dois contextos geológicos da Amazônia Sul-Ocidental: uma litossequência nos sedimentos aluviais do Médio Madeira, Bacia do Solimões, no intuito de determinar as propriedades morfológicas, químicas, físicas e mineralógicas, bem como verificar os processos de gênese que ocorrem nesses solos. O segundo contexto geológico abrange os estratos da Formação Solimões Inferior (FSI) e Superior (FSS), e objetivou-se identificar variações nas propriedades morfológicas, químicas, físicas e mineralógicas dos solos originados nessa unidade geológica; ainda no contexto da Formação Solimões, também foi objetivo do estudo identificar quais variações ocorrem nos atributos dos solos ao longo de duas topossequências. Para isso foram estudados 9 perfis de solos compreendendo as regiões de Humaitá, AM; Nova Califórnia, RO; Sena Madureira e Tarauacá, AC. Foi realizada caracterização morfológica, química (pH, cátions trocáveis, fósforo disponível, alumínio trocável, acidez potencial, carbono orgânico); e física (granulometria, densidade do solo e de partículas, argila dispersa em água e grau de floculação), extração sulfúrica e extrações seletivas com DCB e oxalato de amônio; análise por fluorescência de raios-x da composição química total; análises mineralógicas por difração de raios-x utilizando amostras de argila com tratamentos de saturação e térmico, e pó não orientado da fração silte e argila. Adicionalmente foram realizadas análises por MEV e MET com EDS acoplado, e modelagem para estudo de interestratificados. De forma geral, foi observado variações em relação às propriedades dos solos nos sedimentos aluviais do Médio Madeira, e que a flutuação do lençol freático e a má drenagem restringe processos de perda de elementos, além disso ocorre mica, vermiculita, VHE, pirofilita, quartzo e caulinita na fração argila desses solos, nesse local foram observados Argissolo Amarelo Alumínico plintossólico e Cambissolos Flúvico Alumínico típico. Na Formação Solimões foram observados Cambissolos Háplicos Ta Eutrófico vertissólico na FSI, Nitossolo Háplico alítico típico e Argissolo Vermelho Alítico nitossólico na FSS, com predomínio de esmectita, ilita, caulinita e quartzo na fração argila, e Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico típico, este último provavelmente associado a coberturas Detrito-Lateríticas com predomínio de caulinita, quartzo e gibbsita. Em relação às variações dos solos nas diferentes posições da paisagem, observa-se que na FSI não há variação nas propriedades dos solos em posição de terço superior e inferior, ocasionado pela alta restrição à drenagem desses solos. Na FSS as variações ocorrem em relação aos teores de bases trocáveis que tendem a aumentar nas partes mais baixas do relevo, enquanto os valores de alumínio trocável diminuem. Nesses solos, a mineralogia é muito semelhante nos horizontes A e B, enquanto em profundidade ocorrem variações que parecem estar relacionadas à deposição de outros materiais minerais.
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Formação de carbonatos e argilo-minerais em solos sódicos do pantanal sul-mato-grossense / Minerals formation in a modern saline-alkaline lake of Pantanal wetland, Brazil.Sheila Aparecida Correia Furquim 22 August 2007 (has links)
Uma característica de destaque da Nhecolândia, uma sub-região do Pantanal Sul-Mato- Grossense, é a presença de lagoas doces (baías) e salgadas (salinas) com uma grande variabilidade química entre si. Apesar da presença de sal nas salinas ser historicamente atribuída a processos passados, estudos recentes sugerem que as águas salgadas estão sendo originadas atualmente devido à concentração por evaporação. O perfil químico das águas salinas estaria sendo originado principalmente pelo controle de elementos (Ca2+, Mg2+ e Si(OH)4) durante a concentração das águas, com o conseqüente envolvimento destes íons em dois processos: a formação de carbonatos e de silicatos magnesianos. Estudos preliminares em solos de salinas sugerem que a ocorrência de nódulos esbranquiçados e a presença de um horizonte enriquecido em argila podem evidenciar estes dois processos. Neste tipo de ambiente, carbonatos como calcita e dolomita são comumente neoformados, mas há divergências na literatura quanto ao mecanismo de origem autigênica dos silicatos magnesianos. Baseando-se no exposto acima, foram definidos os seguintes objetivos para a presente pesquisa: 1) ampliar o conhecimento sobre os solos associados às salinas através de uma caracterização baseada em dados de campo e laboratório dos solos presentes no entorno de uma lagoa salina representativa da Nhecolândia (lagoa do Meio); 2) identificar os processos envolvidos no controle do Ca2+, Mg2+ e Si(OH)4 nas águas salinas, através do estudo das relações entre as fases líquidas (águas superficiais e subsuperficiais) e sólidas (minerais) presentes nos solos do entorno da lagoa do Meio; e 3) identificar os mecanismos específicos de gênese dos minerais autigênicos possivelmente presentes nos solos do entorno da lagoa do Meio. As amostras de solo foram coletadas ao longo de uma topossequência nos arredores da lagoa do Meio e submetidas à análise granulométrica, análises químicas (ICP-MS, pH, CE, carbono total, carbonato de cálcio equivalente, bases trocáveis e testes de imersão em água, ácido e bases) e análises mineralógicas (DRX, MET-EDS). Amostras de água superficiais e subsuperficiais foram coletadas em um transecto que abarca a topossequência estudada e então encaminhadas às análises de pH, Eh, CE, temperatura, titulação com HCl, cromatografia de íons, EAA e ICP-MS. Os solos dos arredores da salina do Meio caracterizam-se pela textura areia a franco-arenosa, pela ausência de estrutura e, de maneira geral, por altos valores de pH, CE, CTC e saturação em Na+. O pH fortemente alcalino e o domínio de Na+ no complexo de troca desencadeiam a atuação do processo de solonização e dos seguintes processos específicos associados: migração de matéria orgânica perfil abaixo, precipitação de carbonatos (calcita, dolomita e nahcolita) em nódulos, solubilização/precipitação de sílica amorfa e formação autigênica de minerais de argila do grupo das esmectitas e micas. Diferentes esmectitas estão presentes ao longo da topossequência: a) na zona raramente atingida pelas variações sazonais do nível d\'água da salina, a esmectita é do tipo ferribeidelita, possui um grau de interestratificação com mica e vermiculita e apresenta teores de Fe3+ similares às micas identificadas no mesmo solo. Estas características sugerem que o mineral do tipo ferribeidelita é originado pela transformação de micas enriquecidas em Fe3+, sendo a vermiculita provavelmente uma fase intermediária nesta transformação; b) na zona de maior variação sazonal do nível d\'água da salina, as esmectitas são classificadas como do tipo saponita e estevensita. Os baixos teores de elementos terras-raras nas amostras enriquecidas nestes minerais, o controle do Mg2+ e do Si(OH)4 nas águas próximas à lagoa do Meio, a saturação das águas do entorno da lagoa em relação a saponita e estevensita e a presença destas esmectitas magnesianas nos locais onde são esperadas máximas taxas de evaporação, provam que estes minerais estão se originando por precipitação química diretamente da coluna d\'água da lagoa salina. Já as micas presentes nos solos estudados são do tipo ilita, glauconita e mica glauconítica, possuem interestratificação com camadas de esmectitas e parecem estar associadas a materiais amorfos. Experimentos de síntese disponíveis na literatura mostram que águas semelhantes às associadas à lagoa do Meio são ideais para a cristalização de micas a partir da precipitação inicial de hidróxidos amorfos. Desta forma, as evidências obtidas sugerem que estas micas são neoformadas a partir da precipitação inicial de amorfos e posterior cristalização. Os resultados obtidos certamente ampliaram o conhecimento sobre os solos presentes no entorno de lagoas salinas, uma vez os estudos disponíveis na literatura são baseados quase que exclusivamente em dados de campo. Mostrou-se que o controle do Ca2+ das águas mais salinas está sendo realizado pela formação de calcita e dolomita em nódulos, enquanto o controle do Mg2+ e do Si(OH)4 está ocorrendo pela formação de esmectitas magnesianas do tipo saponita e estevensita. Estes processos são provavelmente os responsáveis pela alta variabilidade entre as águas doces das baías/vazantes e as salgadas das salinas/arredores, conforme hipótese lançada em literatura. Assim, o presente trabalho fornece fortes evidências de que a presença de sal nas águas das lagoas salinas da Nhecolândia é atual ou, ao menos, tem contribuição de processos atuais. Por fim, mostrou-se ser possível a formação conjunta de ilita, glauconita e mica glauconítica e de esmectitas do tipo saponita e estevensita pelo mecanismo de precipitação diretamente das águas ou soluções em ambientes sujeitos a concentração evaporativa. / A distinctive feature of Nhecolândia, a sub-region of the Pantanal wetland, is the presence in close proximity of freshwater and saline lakes with a huge chemical variability. The salt has been generally attributed to Pleistocene processes, but recent studies have suggested that saline waters arise from present-day concentration of freshwater by evaporation. The chemical profile of saline waters would be originated by chemical control of Ca2+, Mg2+, and Si(OH)4 as the water becomes more saline. Two processes would be responsible for this control: formation of carbonates and formation of Mg-silicates. The presence of whitish nodules and clayey horizons in soils associated to the saline lakes would be evidences of these processes. In saline-alkaline environments, carbonates such as calcite and dolomite are commonly formed by chemical precipitation, but the mechanisms responsible for Mgsilicates genesis are still under debate. The objectives of this research are: a) increasing the general knowledge about soils associated to Pantanal saline lakes through a detailed characterization of the soils located around a representative saline lake of Nhecolândia (\"Salina do Meio\"); b) identifying the processes involved in Ca2+, Mg2+ and Si(OH)4 control from saline waters, through the study of relationships between waters and minerals present in the soils around \"Salina do Meio\"; c) identifying the specific mechanisms of authigenic genesis of the minerals possibly found around \"Salina do Meio\". Soils were sampling along a toposequence and submitted to physical (particle-size), chemical (ICP-MS, pH, EC, total carbon, inorganic carbonate, exchangeable bases, and soaking in H2O, HCl 1N, and NaOH 4M), and mineralogical analyses (XRD and TEM-EDS). Water was collected along a transect involving the lake and submitted to pH, Eh, EC, temperature, titration with HCl, ion chromatography, and ICP-MS analyses. The studied soils are sandy, structureless, and present, in general, high values of pH, CE, CEC, and Na+ saturation. Prevailing of Na+ in the waters and exchangeable sites and dominance of extremely high pH strongly suggest the general action of solonization in these soils and its influence on the following processes: organic matter translocation toward deeper horizons, precipitation of carbonates (calcite, dolomite, and nahcolite) in nodules, precipitation of amorphous silica, and authigenic formation of smectites and micas. Different authigenic smectites occur along the toposequence: a) in the zone hardly reached by the lake level variation, the smectite is classified as ferribeidellite-type, present an interstratification with mica and vermiculite, and has similar amounts of Fe3+ than the Fe-mica present in the soils. These characteristics suggest that this ferribeidellite-type mineral originates from transformation of Fe-mica and that vermiculite may be an intermediate phase in this transformation; b) in the zone of seasonal lake level variation, the smectites are classified as saponite- and stevensite-type minerals. Low REE amounts in the samples enriched in saponite and stevensite, geochemical control of Mg2+ and Si(OH)4, saturation with respect to Mg smectite in the more saline waters, and presence of Mg-smectite where the maximum of evaporation is expected, prove that saponite- and stevensite-like minerals originate by chemical precipitation from the water column of the saline lake. The micas present in the studied soils are classified as illite-, glauconite- and glauconitic mica-type minerals. They present 20% or less smectite layers and seem to be associated to amorphous materials. Synthesis of micas available in the literature shows that water conditions similar to the study area allow for dioctahedral mica crystallization from initial precipitation of amorphous hydroxides. Therefore, it suggests that micas of study area are neoformed. The results of this dissertation contributed to a better understanding about the soils associated to Nhecolândia saline lakes, since most of the published researches are based on field data. The control of Ca2+ from more saline waters occurs by formation of calcite and dolomite in nodules, while the control of Mg2+ and Si(OH)4 occur by formation of Mg-smectites classified as saponite- and stevensite-type. These processes are probably responsible for the chemical variability between freshwater and saline lakes, as supposed in a previous research. Therefore, the present work gives strong evidences about the current origin of Nhecolândia salt water. Also, it showed the possibility of genesis of illite, glauconita, glauconitic mica, saponite, and stevensite minerals through direct precipitation of waters or soil solutions under concentration by evaporation.
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