As rochas para revestimento tendem, naturalmente, a se alterar pela exposição às novas condições ambientais e de uso, o que pode se acelerar ante as agressividades climáticas, a ação de poluentes atmosféricos e a adoção de procedimentos construtivos e de manutenção inadequados. As deteriorações resultantes são de caráter irreversível. A adoção das medidas preventivas adequadas, melhor recurso disponível, é dificultada pela carência de informações técnicas relativas aos tipos de alterações que podem ocorrer, conforme o tipo rochoso e as condições de uso. A caracterização tecnológica de rochas graníticas selecionadas e estudos experimentais de alteração acelerada, simulando situações como as descritas acima, visaram ao estabelecimento de uma metodologia para ensaios laboratoriais que permitam antecipar as deteriorações do material rochoso e, também, agregar a questão da durabilidade dentre os critérios de escolha dessas rochas para uso como revestimento. Os resultados mostraram deteriorações, em diferentes intensidades e formas (oxidação de minerais, eflorescências, escamações e outros), relacionadas às características intrínsecas de cada rocha, atribuindo-se papel condicionante aos minerais previamente alterados e ao microfissuramento. A petrografia revelou-se a ferramenta mais importante nos estudos de alterabilidade. Foi possível verificar que a qualificação tecnológica da rocha contempla dois aspectos complementares: determinação das propriedades de engenharia (parâmetros físicos e mecânicos) e da alterabilidade. / Rock for cladding or flooring will be naturally weathered when exposed to the new environmental and use conditions. This alteration may be modified or accelerated in contact to climatic aggressiveness, by the action of atmospheric pollutants and improper constructive and maintenance procedures. Resulting deteriorations are irreversible. Therefore, the only available way is to prevent such alteration using adequate techniques. However, it is made difficult due to the lack of technical information regarding to the types of deterioration that may occur according to rock type and use conditions. Technological characterization of selected granitic rocks and experimental studies on accelerated alteration under simulated environmental and uses situations, similar to those described above were carried out aiming at the establishment of a methodology for laboratorial tests that could anticipate deteriorations of the rocky material. Moreover, they also aimed to add the question of durability as a choice criterion of rocks used for covering. Results showed stone deteriorations, in different intensities and ways (mineral oxidation, efflorescence, scaling and others), related to the intrinsic characteristics of each rock from which previously altered minerals and microcracks played significant role in stone degradation. Petrography was the main technique in the alterability studies. It was also possible to verify that the technological qualification of rocks contemplates two complementary aspects: determination of engineering properties (physical and mechanical parameters) and alterability.

A produção de aço necessita de etapas e gera resíduo, dentre eles tem-se a escória de aciaria. No estado do Espírito Santo, Brasil, a mineração de granito é uma das principais atividades econômicas gerando o resíduo de serragem de granito. Nesta pesquisa, busca-se o reaproveitamento destes resíduos, de modo a minimizar possíveis problemas ambientais, apontar a viabilidade técnica do seu uso e reciclá-los por meio de utilização na produção de cimento. Alguns dos principais componentes das escórias de aciaria, tais como, o óxido de cálcio, óxido de magnésio e o ferro metálico sofrem transformações químicas em presença de umidade, que provocam expansão volumétrica da escória. Este fenômeno aliado a reatividade da escória tem dificultado sua utilização. Este trabalho é uma contribuição ao estudo do aproveitamento da escória de aciaria, que passa a ser chamada de ss (steel slag) e do resíduo da serragem de granito, que passa a ser chamado gsw (granite sawing waste), oriundo da extração de granito. Os resíduos estão disponíveis em quantidades nos pátios das siderúrgicas e nas áreas de mineração do granito, respectivamente. Para o reaproveitamento foi realizada a caracterização física, química e mineralógica dos resíduos. Diferentes dosagens de misturas foram produzidas com ss e gsw de forma a permitir avaliação das propriedades obtidas nestas misturas visando sua utilização na produção de cimento. Desenvolveu-se misturas nas quais busca-se a basicidade na escória de aciaria, compreendida entre 4 e 5, para valores próximos ao da escória de alto-forno, na faixa de 0,9 a 1,5 cuja utilização na produção de cimento já está normatizada desde 1991 (NBR 5735, ABNT 1991). Misturas com basicidade entre 0,9 a 4 foram pesquisadas e selecionou-se a mistura com basicidade 1,2 para ser utilizada na produção de cimento. Ao longo da pesquisa foi necessária a produção de 3(três) tipos de cimento até se equacionarem os problemas técnicos e operacionais que surgiram ao longo da mesma. Suas propriedades foram medidas e comparadas com as do cimento contendo escória de alto-forno. As análises dos resultados obtidos para o cimento produzido com a mistura são apresentadas e indicam o potencial de utilização dos resíduos como elementos de adição ao cimento apesar da heterogeneidade dos materiais. / Steel making requires production stages and generates waste, such as steel slag. In the State of Espirito Santo, Brazil, granite mining is one of the main economic activities, wich generates granite sawing waste. This study aims at reusing these two types waste in order to minimize possible environmental problems; point out the technical feasibility of their use; and recycle them by using in cement. Some of the main components of steel slag, such as calcium oxide, oxides, and metallic iron undergo chemical transformations in the presence of humidity, wich cause slag volume expansion. This phenomenon, combined with slag reactivity, has made its use difficult. This study is a contribution to the study on reusing steel slag (ss) and granite sawing waste (gsw) deriving from granite mining. These types of waste are available in large amounts in the yards of steelmaking plants and granite mining areas, respectively. In order to reuse waste, physical, chemical and mineralogical characterizations were carried out. Different mix proportions were made with ss and gsw so as to allow the evaluation of the properties obtained from these mix designs, aiming at their use in cement production. The tests sought steel slag basicity between 4 and 5, for values close to those of blast-furnace slag ranging from 0.9 to 1.5, whose use in cement production has been standardized since 1991 ( NBR 5735, ABNT 1991). Mix designes with basicity between 0,9 and 4 were studied, and a mix with basicity 1.2 was chosen to be used in cement production. Throughout the investigation, 3 types of cement needed to be made until all the technical and operational problems arising were solved. Their properties were measured and compared to those of blast-furnace cement. The analyses of the achieved results for the cement made with that mix are presented and they show the potential use of these types of waste as admixture elements to cement, despite material heterogeneity.

Existe atualmente uma tendência de se utilizar em revestimento das fachadas de grandes edificações placas cada vez maiores, separadas por juntas de dilatação com dimensões menores possíveis, a fim de proporcionar efeitos arquitetônicos agradáveis e ao mesmo tempo dificultar a infiltração de agentes deterioradores na estrutura das edificações. Desta forma, há a necessidade de se dimensionar precisamente estas juntas, cuja função é absorver as variações do comprimento de placas produzidas pela dilatação térmica linear (&#946) de rochas graníticas e gnáissicas extraídas nos Estados de São Paulo, Mato Grosso e Espírito Santo, usadas comercialmente na forma de placas para revestimento de edificações. Os coeficientes de dilatação térmica linear (&#946) foram determinados em dilatômetro de quartzo fundido e correlacionadas com o conteúdo em quartzo, granulação, porosidade aparente e estrutura das rochas estudadas. Conclui-se que, nas rochas gnáissicas, os valores de &#946 são muito maiores quando determinados paralelo à gnaissificação. Nas graníticas, o &#946 aumenta com o conteúdo em quartzo e diminui com os aumentos da porosidade aparente e do tamanho dos grãos minerais. / There is a great tendency of using larger plaques of rocks on the covering of the faces of buildings, separated by expansion joints of very small dimensions as possible, in order to provide agreeable architectural effects and at the same time to make difficult the infiltration in the building structure of deterioration agents. Therefore, there is a great need of dimensioning precisely these joints whose function is to absorb the plates length variation produced by thermal expansion. This research presents values of plates length variation produced by thermal expansion. This research presents values of thermal linear expansion coefficient (&#946) of granite and gneiss rocks extracted from São Paulo, Mato Grosso and Espírito Santo states, used commercially in plate shapes for covering of buildings. The thermal linear expansion coefficients (&#946) were determined by cast quartz dilatometer and correlated with the quartz content, granulation, apparent porosity, and the studied rock structures. It can be concluded that, in gneiss rocks, the &#946 values are much bigger when determined in parallel with the structure. On the granite rocks, the &#946 value increases with the quartz content and it decreases with the increases of apparent porosity and the size of mineral grains.

A porção central da Faixa Ribeira no Estado de São Paulo possui inúmeros corpos graníticos de pequeno e médio porte aflorantes em um domínio cuneiforme definido pelo encontro das Falhas de Taxaquara-Guararema e Cubatão, aqui designado como Bloco Mogi das Cruzes (BMC), em virtude da proximidade da cidade homônima. Além desses, expressivos batólitos composicionalmente zonados afloram a leste do bloco e todo conjunto carecia de informações essenciais de campo, petrografia, geocronologia e geoquímica. A fim de caracterizar o magmatismo associado aos estágios finais da Orogênese Brasiliana nessa área, amostras de dez desses plútons (Mauá, Mogi das Cruzes, Santa Branca, Santa Catarina, Itapeti, Sabaúna e Guacuri, pertencentes ao BMC, além dos batólitos Serra do Quebra Cangalha, Natividade da Serra e Lagoinha, aflorantes a leste do bloco) foram analisadas para elementos maiores, menores e isótopos de Sr, Nd e Pb. Adicionalmente, idades U-Pb foram determinadas em cristais de zircão e monazita via LA-MC-ICPMS e TIMS, respectivamente. Tais idades confirmam o principal evento de geração de magmas nessa área entre 600 - 580 Ma, com predomínio de idades mais jovens. Entretanto, foi identificado evento de granitogênese mais antiga (~650 Ma) formadora dos plútons Santa Catarina e Serra do Quebra Cangalha relatado pela primeira vez em rochas do Domínio Embu. Origem a partir de retrabalhamento crustal, sugerida principalmente pelos elevados teores de SiO2 (68 a 76%) e pelo caráter peraluminoso das amostras (exceto as do plúton Santa Catarina), é confirmada por idades modelo Sm-Nd (TDM= 1,7 a 2,2 Ga), e também pela presença de cristais de zircão herdado, cujas idades se concentram no intervalo 1,4 a 2,0 Ga. As assinaturas isotópicas indicam que o magmatismo granítico do BMC amostrou pelo menos dois reservatórios crustais distintos. Os biotita granitos indicam participação de fontes de alto Th/U,\'épsilon\'\'Nd IND.t\' (- 11,2 a 14,6) e \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT.t\' entre 0,709 a 0,712 (crosta continental inferior antiga), enquanto as fontes principais envolvidas na geração de muscovita biotita granitos são caracterizadas por valores baixos de Th/U, \'épsilon\'\'Nd IND.t\' mais negativos (-15,2 a 18,2) e razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT.t\' semelhantes (crosta continental superior retrabalhada). As áreas-fonte dos batólitos graníticos aflorantes a leste do BMC são também distintas; razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT.t\' superiores a 0,716 e eNdt entre -11,9 a -7,3 são sugestivos da participação de material crustal mais jovem, potencialmente menos retrabalhado. A assinatura isotópica de Pb indica baixas razões Th/U, também consistentes com crosta superior mais jovem em relação às fontes envolvidas na geração dos muscovita-biotita granitos do BMC. Dentre os granitos datados em 590 Ma os plútons Mauá, Itapeti e Mogi das Cruzes mostram semelhanças petrográficas e composicionais (razões de elementos traço e isotópicas) marcantes, que associadas à presença de enclaves composicionalmente semelhantes às rochas hospedeiras, indicam processos genéticos e evolutivos correlatos para os plútons. Análises isotópicas de Sr e de elementos traço por LA-ICPMS em megacristais de plagioclásio em desequilíbrio textural indicam cristalização em sistema aberto. Núcleos mais cálcicos, quimicamente primitivos e de mais alta \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT..t\' são sobrecrescidos por bordas que registram decréscimo contínuo dos teores de elementos traço como Ba, Sr e ETR e das razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT.t\', alcançando equilíbrio com a matriz em sua porção mais externa. A combinação dos dados de elementos traço e de isótopos de Sr não indica a presença de magmas quimicamente mais primitivos (e.g., básicos-intermediários) e sugere que os enclaves micrograníticos são produto de interação entre magmas química e fisicamente semelhantes, em eventos de auto-mistura. / The central part of the Ribeira Fold Belt in São Paulo hosts a great number of granitic intrusions of varied forms and compositions. These plutons outcrop in a cuneiform domain defined by the intersection between two main structures (Taxaquara and Cubatão Faults) here referred as Mogi das Cruzes Block (MCB) in allusion to the homonymous nearby city. In addition to these plutons, we also studied compositionally zoned batholiths outcrop to the east of MCB and despite their significant volume the group was still lacking basic field, petrographic, geochronological and geochemical information. In order to characterize the magmatism associated to the final stages of the Brazilian Orogeny in this area, samples from ten plútons (Mauá, Mogi das Cruzes, Santa Branca, Santa Catarina, Itapeti, Sabaú na and Guacuri, from MCB, added by the batholiths Serra do Quebra Cangalha, Natividade da Serra and Lagoinha) were analyzed for major, minor and trace elements, and Sr, Nd and Pb isotopes. Furthermore, U-Pb ages were determined in zircon and monazite crystals using LA-MC-ICPMS e TIMS, respectively. The obtained ages confirm that the main event of granitic magma generation in this area occurred between 600 and 580 Ma, with predominance of younger ages. However, previous event of granitogenesis which formed Santa Catarina and Serra do Quebra Cangalha plutons (crystallization ages ~650 Ma) was identified and is described for the first time within the Embu Domain. An origin by crustal reworking is suggested for most of the plútons by the high SiO2 contents (68 a 76%) and by the peraluminous character of all samples (except the Santa Catarina plúton) and the assumption is also confirmed by Sm-Nd model ages (TDM= 1,7 a 2,2 Ga) and by the presence of inherited zircon crystals with ages in the 1.4 to 2.0 Ga range. Isotopic signatures indicate that the MCB granitic magmatism sampled at least two distinct crustal reservoirs. The biotite granites show signatures indicative of participation of high Th/U sources, with negative \'épsilon\'\'Nd IND..t\' values (- 11,2 a 14,6) and \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT.t\' ratios between 0.709 and 0.712 (ancient lower crust), while the source involved in the generation of muscovite-biotite granites was characterized by low Th/U ratios, combined with more negative \'épsilon\'\'Nd IND.t\' (-15,2 to -18,2) and \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT..t\' ratios similar to those of the biotite granites (reworked upper crust). The source areas for the granitic batholiths to the east of MCB are also distinct; their \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT..t\' ratios higher than 0,716 and eNdt between -11,9 and -7,3 are suggestive of relatively juvenile upper crustal sources, potentially less reworked. The Pb isotope signatures indicate sources with low Th/U ratios, equally compatible with involvement of a younger upper crust compared to the old component suggested as source of MCB muscovite-biotite granites. Among the plutons dated at ca. 590 Ma, the Mauá, Itapeti and Mogi das Cruzes granites show marked petrographic and compositional similarities (trace elements ratios and isotope signatures), which associated with the presence of microgranular enclaves compositionally similar to their host granite, indicate correlated genetic and evolutionary processes for these plutons. Rb-Sr isotope and trace elements analyses conducted via LA-(MC)-ICP-MS in plagioclase megacrysts in textural disequilibrium indicate crystallization under open-system conditions. More calcic cores, chemically primitive and with higher \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT..t\'. are overgrown by rims recording continuous decrease in trace element contents (e.g. Ba, Sr e ETR) and \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT..t\' ratios, external rims reach equilibrium with matrix crystals. The combination of trace element and isotopic signatures do not indicate the participation of chemically more primitive magmas (e.g., basic to intermediate), suggesting that the enclaves are products of interaction between chemically and physically similar magmas, in selfmixing events.

Submitted by CARLA MARIA GOULART DE MORAES (carlagm) on 2015-04-23T14:47:46Z No. of bitstreams: 1 Caracterizacao das rochas vulcanicas.pdf: 6912939 bytes, checksum: 658d534ba5ce96162be35ee8e9b12ce6 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-23T14:47:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caracterizacao das rochas vulcanicas.pdf: 6912939 bytes, checksum: 658d534ba5ce96162be35ee8e9b12ce6 (MD5) Previous issue date: 2006 / Nenhuma / O Alvo Estrela (Cu-Au) está localizado na extremidade leste da Falha Carajás, na região da Serra do Rabo. Ele compreende uma área de 1,6 por 2,4 km, composta por andesitos, gabros e riolitos arqueanos do grupo Grão Pará, formações ferríferas da Formação Carajás, arenitos arcoseanos da Formação Gorotire e granitóides paleoproterozóicos. O minério de Cu-Au é epigenético, ocorrendo em veios brechados, stockworks, e também disseminado nos andesitos. Os riolitos, objeto de estudo deste trabalho, formam faixas em contato com andesitos a NE e a SW na área do Alvo. Eles são formados por fenocristais de oligoclásio e quartzo, imersos em uma matriz de fragmentos finos de oligoclásio alterados para Fe-biotita com posterior siderofilitização e albita substituída por sericita e quartzo. Os granitóides, também objeto de estudo, são intrusivos no pacote andesítico e compreendem quartzo diorito e álcali-feldspato granito a quartzo-álcali-feldspato sienito, englobando três fácies: albita-ortoclásio granito, episienito e topázio-albita-ortoclásio granito. O quartzo diorito é portador de fenocristais de andesina e ortoclásio transformados em albita, sericita e siderofilita, e com quartzo intersticial. O albita-ortoclásio granito é constituído por albita, feldspato potássico pertítico alterado para sericita, protolitionita e lepidolita, além de quartzo e topázio. O episienito potássico é granular e poroso. Fluorita e clorita preenchem os espaços vazios, possivelmente do quartzo dissolvido. O topázio-albita-ortoclásio granito só difere do albita-ortoclásio granito pela maior quantidade de topázio, de feldspato potássico sericitizado, de matriz e de zinnwaldita e lepidolita. As rochas félsicas e intermediárias do Alvo foram afetadas por alteração potássica precedida por albitização e seguida por greisenização. A siderofilita foi o mineral dominante na alteração potássica, bem como, protolitionita, zinnwaldita, lepidolita e topázio o foram na greisenização. Os riolitos do Alvo Estrela comparados aos da Serra Norte são mais enriquecidos em Rb, Cs, Th, U, Ta e Cu e empobrecidos em Ba. O albita-ortoclásio granito e o topázio-albita-ortoclásio granito são cálcio-alcalinos a alcalinos, sendo o primeiro ainda peraluminoso. Os valores de Ga (67,2 ppm), Nb (67,36 ppm) e Ce (67,5 ppm), assim como as razões Ga/Al2O3 (4,49) e Fe/Mg (233,25) do albita-ortoclásio granito, sugerem que ele seja quimicamente semelhante aos granitos do tipo A, tal como os granitos paleoproterozóicos de Carajás e os fanerozóicos da Austrália. A coincidência nos padrões de ETR entre os riolitos do Alvo e os da Serra Norte, e a associação andesito-riolito observada em ambos, sugere uma possível correlação com os riolitos do Grupo Grão Pará. A semelhança nos padrões de ETR entre o albita-ortoclásio granito e topázio-albita-ortoclásio granito, sugerem que este último derive de evolução metassomática do primeiro. O episienito também mostra semelhanças nos padrões de ETR comparado com o albita-ortoclásio granito, coincidindo com as fácies mais hidrotermalizadas. O padrão de ETR do tipo gaivota, a razão Lu/Ybn entre 1,01 e 1,08 e a diminuição conteúdo total dos ETR no sentido do albita-ortoclásio granito (323,08 ppm) para o topázio-albitaortoclásio granito (74,18 ppm) são compatíveis com os granitos Pojuca, Serra Branca e Pedra Branca. A semelhança da razão Fe2O3/FeO do albita-ortoclásio granito (0,01 a 0,11) e do topázio-albita-ortoclásio granito (0,08 a 0,13), sugere que ambos se equilibraram sob condições de fugacidade de oxigênio semelhantes, enquanto que o episienito (0,55 a 0,78) se equilibrou em um ambiente mais oxidado. O estudo químico das micas revelou que a greisenização ocorreu em um ambiente já em resfriamento e a pressão maior do que a alteração potássica, dada a falta de titânio nas protolitionitas e lepidolitas, e o elevado conteúdo de AlVI nessas micas e nas zinnwalditas. / The Estrela Cu-Au deposit is situated in the Serra do Rabo, at the easternmost part of Carajás shear zone, at the Serra dos Carajás region. It is hosted by altered andesites and gabbros and rhyolites of the Grão Pará Group, Itacaiunas Supergroup, formed at 2.76 Ga (Sm-Nd isochronic age) cut by Paleoproterozoic porphyritic quartz diorite, orthoclase-albite granite, topaz-orthoclase-albite granite and quartz-alkali-feldspar syenite (episyenite). The Cu-Au ore is epigenetic, mostly in quartz veins, disseminated in the host rocks, or forming the matrix of brecciated quartz veins. The rhyolites are distributed for 2.4 km along a WNW trending ridge, presenting mylonitized contacts with andesites to the SW and to the NE. They are composed of oligoclase and quartz phenocrysts in a matrix of oligoclase partially replaced by Fe-biotite and siderophyllite, and albite replaced by sericite and quartz. The orthoclasealbite granite, topaz-orthoclase-albite granite and quartz-alkali-feldspar syenite (episyenite) are different facies of the same granitoid intrusion. The quartz diorite is composed of andesine and orthoclase phenocrysts replaced by albite, sericite and siderophyllite in a matrix of the same minerals plus interstitial quartz. The orthoclase-albite granite facies is formed by albite, perthitic orthoclase replaced by sericite, protolithionite and lepidolite, together with quartz and topaz. The topaz-albite-orthoclase granite facies presents larger contents of topaz, zinnwaldite, lepidolite and sericitization of the orthoclase, compared with the orthoclasealbite granite facies. The episyenite is a granular and porous rock composed of a potassic feldspar matrix containing vugs filled with fluorite and chlorite. The felsic and intermediate rocks were affected by potassic alteration preceded by albitization and followed by greisenization. Siderophyllite dominated in the potassic alteration, whereas protolithionite, zinnwaldite, lepidolite and topaz dominated in the greisenization. The Estrela rhyolites show higher Rb, Cs, Th, U, Ta and Cu and lower Ba contents than the Serra Norte rhyolites. The albite-orthoclase granite and the topaz orthoclase granite are calk-alkaline to alkaline and peraluminous rocks. The Ga (67.2 ppm), Nb (67.36 ppm) and Ce (67.5 ppm) values, and the Ga/Al2O3 (4.49) and Fe/Mg (233.25) ratios of the albite-orthoclase granite are analogous to A-type granites, mainly to the Proterozoic Carajás Granites and to the A-type Phanerozoic Australian Granites. The association of the Estrela and Serra Norte rhyolites with Neoarchean andesites, along with the coincidence of REE patterns suggests that the Estrela rhyolites belong to the Grão Pará Group. The albite-orthoclase granite, topaz-albite-orthoclase granite and episyenite REE patterns also suggest that the last two are derived from metasomatic evolution of the first. The seagull-type REE pattern, associated to the Lu/Ybn ratio (1.01 ? 1.08) and the decreasing of total REE content from the albite-orthoclase granite (323.08 ppm) to the topazalbite granite (74.18 ppm) are analogous to the Pojuca (Carajás), Serra Branca and Pedra Branca (Goiás) granites.The Fe2O3/FeO ratios of the albite-orthoclase granite (0.01 - 0.11), topaz albiteorthoclase granite (0.08 ? 0.13) and episyenite (0.55 ? 0.78) indicate that the last equilibrated at a more oxidizing environment than the others. The almost absence of Ti in the protolithionites and lepidolites and the high content of AlVI in the protolithionites, lepidolites and zinnwaldites indicate that the greisenization took place in a cooling hydrothermal system and at higher pressure than the preceding potassic alteration.

A porção central da Faixa Ribeira no Estado de São Paulo possui inúmeros corpos graníticos de pequeno e médio porte aflorantes em um domínio cuneiforme definido pelo encontro das Falhas de Taxaquara-Guararema e Cubatão, aqui designado como Bloco Mogi das Cruzes (BMC), em virtude da proximidade da cidade homônima. Além desses, expressivos batólitos composicionalmente zonados afloram a leste do bloco e todo conjunto carecia de informações essenciais de campo, petrografia, geocronologia e geoquímica. A fim de caracterizar o magmatismo associado aos estágios finais da Orogênese Brasiliana nessa área, amostras de dez desses plútons (Mauá, Mogi das Cruzes, Santa Branca, Santa Catarina, Itapeti, Sabaúna e Guacuri, pertencentes ao BMC, além dos batólitos Serra do Quebra Cangalha, Natividade da Serra e Lagoinha, aflorantes a leste do bloco) foram analisadas para elementos maiores, menores e isótopos de Sr, Nd e Pb. Adicionalmente, idades U-Pb foram determinadas em cristais de zircão e monazita via LA-MC-ICPMS e TIMS, respectivamente. Tais idades confirmam o principal evento de geração de magmas nessa área entre 600 - 580 Ma, com predomínio de idades mais jovens. Entretanto, foi identificado evento de granitogênese mais antiga (~650 Ma) formadora dos plútons Santa Catarina e Serra do Quebra Cangalha relatado pela primeira vez em rochas do Domínio Embu. Origem a partir de retrabalhamento crustal, sugerida principalmente pelos elevados teores de SiO2 (68 a 76%) e pelo caráter peraluminoso das amostras (exceto as do plúton Santa Catarina), é confirmada por idades modelo Sm-Nd (TDM= 1,7 a 2,2 Ga), e também pela presença de cristais de zircão herdado, cujas idades se concentram no intervalo 1,4 a 2,0 Ga. As assinaturas isotópicas indicam que o magmatismo granítico do BMC amostrou pelo menos dois reservatórios crustais distintos. Os biotita granitos indicam participação de fontes de alto Th/U,\'épsilon\'\'Nd IND.t\' (- 11,2 a 14,6) e \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT.t\' entre 0,709 a 0,712 (crosta continental inferior antiga), enquanto as fontes principais envolvidas na geração de muscovita biotita granitos são caracterizadas por valores baixos de Th/U, \'épsilon\'\'Nd IND.t\' mais negativos (-15,2 a 18,2) e razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT.t\' semelhantes (crosta continental superior retrabalhada). As áreas-fonte dos batólitos graníticos aflorantes a leste do BMC são também distintas; razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT.t\' superiores a 0,716 e eNdt entre -11,9 a -7,3 são sugestivos da participação de material crustal mais jovem, potencialmente menos retrabalhado. A assinatura isotópica de Pb indica baixas razões Th/U, também consistentes com crosta superior mais jovem em relação às fontes envolvidas na geração dos muscovita-biotita granitos do BMC. Dentre os granitos datados em 590 Ma os plútons Mauá, Itapeti e Mogi das Cruzes mostram semelhanças petrográficas e composicionais (razões de elementos traço e isotópicas) marcantes, que associadas à presença de enclaves composicionalmente semelhantes às rochas hospedeiras, indicam processos genéticos e evolutivos correlatos para os plútons. Análises isotópicas de Sr e de elementos traço por LA-ICPMS em megacristais de plagioclásio em desequilíbrio textural indicam cristalização em sistema aberto. Núcleos mais cálcicos, quimicamente primitivos e de mais alta \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT..t\' são sobrecrescidos por bordas que registram decréscimo contínuo dos teores de elementos traço como Ba, Sr e ETR e das razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT.t\', alcançando equilíbrio com a matriz em sua porção mais externa. A combinação dos dados de elementos traço e de isótopos de Sr não indica a presença de magmas quimicamente mais primitivos (e.g., básicos-intermediários) e sugere que os enclaves micrograníticos são produto de interação entre magmas química e fisicamente semelhantes, em eventos de auto-mistura. / The central part of the Ribeira Fold Belt in São Paulo hosts a great number of granitic intrusions of varied forms and compositions. These plutons outcrop in a cuneiform domain defined by the intersection between two main structures (Taxaquara and Cubatão Faults) here referred as Mogi das Cruzes Block (MCB) in allusion to the homonymous nearby city. In addition to these plutons, we also studied compositionally zoned batholiths outcrop to the east of MCB and despite their significant volume the group was still lacking basic field, petrographic, geochronological and geochemical information. In order to characterize the magmatism associated to the final stages of the Brazilian Orogeny in this area, samples from ten plútons (Mauá, Mogi das Cruzes, Santa Branca, Santa Catarina, Itapeti, Sabaú na and Guacuri, from MCB, added by the batholiths Serra do Quebra Cangalha, Natividade da Serra and Lagoinha) were analyzed for major, minor and trace elements, and Sr, Nd and Pb isotopes. Furthermore, U-Pb ages were determined in zircon and monazite crystals using LA-MC-ICPMS e TIMS, respectively. The obtained ages confirm that the main event of granitic magma generation in this area occurred between 600 and 580 Ma, with predominance of younger ages. However, previous event of granitogenesis which formed Santa Catarina and Serra do Quebra Cangalha plutons (crystallization ages ~650 Ma) was identified and is described for the first time within the Embu Domain. An origin by crustal reworking is suggested for most of the plútons by the high SiO2 contents (68 a 76%) and by the peraluminous character of all samples (except the Santa Catarina plúton) and the assumption is also confirmed by Sm-Nd model ages (TDM= 1,7 a 2,2 Ga) and by the presence of inherited zircon crystals with ages in the 1.4 to 2.0 Ga range. Isotopic signatures indicate that the MCB granitic magmatism sampled at least two distinct crustal reservoirs. The biotite granites show signatures indicative of participation of high Th/U sources, with negative \'épsilon\'\'Nd IND..t\' values (- 11,2 a 14,6) and \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT.t\' ratios between 0.709 and 0.712 (ancient lower crust), while the source involved in the generation of muscovite-biotite granites was characterized by low Th/U ratios, combined with more negative \'épsilon\'\'Nd IND.t\' (-15,2 to -18,2) and \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT..t\' ratios similar to those of the biotite granites (reworked upper crust). The source areas for the granitic batholiths to the east of MCB are also distinct; their \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT..t\' ratios higher than 0,716 and eNdt between -11,9 and -7,3 are suggestive of relatively juvenile upper crustal sources, potentially less reworked. The Pb isotope signatures indicate sources with low Th/U ratios, equally compatible with involvement of a younger upper crust compared to the old component suggested as source of MCB muscovite-biotite granites. Among the plutons dated at ca. 590 Ma, the Mauá, Itapeti and Mogi das Cruzes granites show marked petrographic and compositional similarities (trace elements ratios and isotope signatures), which associated with the presence of microgranular enclaves compositionally similar to their host granite, indicate correlated genetic and evolutionary processes for these plutons. Rb-Sr isotope and trace elements analyses conducted via LA-(MC)-ICP-MS in plagioclase megacrysts in textural disequilibrium indicate crystallization under open-system conditions. More calcic cores, chemically primitive and with higher \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT..t\'. are overgrown by rims recording continuous decrease in trace element contents (e.g. Ba, Sr e ETR) and \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\'\'ANTPOT..t\' ratios, external rims reach equilibrium with matrix crystals. The combination of trace element and isotopic signatures do not indicate the participation of chemically more primitive magmas (e.g., basic to intermediate), suggesting that the enclaves are products of interaction between chemically and physically similar magmas, in selfmixing events.

A dissertação versa sobre a lateritização do depósito Madeira que ocorre associado à fácies albita granito do granito Madeira (tipo A, ~ 1,82 Ga). O depósito Madeira situa-se na floresta amazônica, onde intemperismo químico é intenso e lateritização é um importante processo de formação de depósitos minerais. Este depósito representa um caso particular, onde a rocha-mãe é um depósito mineral; assim, mineralização primária e mineralização laterítica ocorrem no mesmo perfil. A rocha-mãe tem uma associação mineral incomum, que inclui quartzo, albita, k-feldspato, zircão, criolita (Na3AlF6), fluorita, polilitionite, riebeckita rica em Zn, F-anita rica em Zn, torita, cassiterita, pirocloro, columbita, xenotima, gagarinita- (Y), fluocerita-(Ce) e genthelvite. Uma característica importante da rocha é a sua riqueza em flúor (2 a 6% em peso), principalmente sob a forma de criolita ou fluroita na matriz. Inicialmente foram investigadas as alterações micromorfológicas destes minerais ao longo de perfis de intemperismo. Em seguida, os realizados estudos geoquímicos em perfis selecionados. Os dados químicos foram convertidos em proporções volumétricas para quantificar as variações nos teores de elementos em amostras com diferentes graus de lateritização, e foram realizados cálculos de balanço de massa tendo o Al como elemento de referência. Desta forma, foram obtidas muitas informações sobre os processos que atuaram na formação do perfil laterítico a partir do depósito Madeira. A rocha-mãe representava claramente um sistema aluminoso com quantidades mais baixas de Fe. A perda total de álcalis e perda parcial de SiO2 originou argilas cauliníticas. A razão molar de SiO2/Al2O3~2 foi adequada para a geração de minerais de argila aluminosos com estrutura 1:1, tais como a caulinita. Com a maior perda de SiO2 na parte superior do perfil ocorreu a formação de gibsita. Hematita é principal mineral de ferro formado porque o meio foi alcalino com alta razão OH/Fe (>2). A lixiviação de elementos alcalinos conduziu ao enriquecimento relativo de alguns elementos economicamente importantes, tais como Sn, Nb e ETR. No entanto, a distribuição de alguns metais, tais como o Pb, Zn e ETR, difere do padrão normalmente esperado no intemperismo, o que pode ser explicado por algumas características especiais da paragênese e pela alta atividade de F nas soluções, que influenciou os processos intempéricos de duas maneiras diferentes: intensa corrosão até mesmo de minerais muito resistentes e formação de complexos estáveis, especialmente com cátions duros, tais como os ETR. / The paper deals on the laterization of the Madeira deposit associated with the albite-enriched granite facies of the A-type Madeira granite (~1.82 Ga). The Madeira deposit is located in the Amazon rain forest, where chemical weathering is intensive and lateritization is a major process of ore deposit formation. This deposit represents a particular case, where the parent rock is an ore deposit; thus primary mineralization and lateritic mineralization occur in the same profile. The parent rock has an unusual mineral association, which includes quartz, albite, k-feldspar, zircon, cryolite (Na3AlF6), fluorite, polylithionite, Zn-rich riebeckite, Zn-F-rich annite, thorite, cassiterite, pyrochlore, columbite, xenotime, gagarinite-(Y), fluocerite-(Ce), and genthelvite. An important feature of the rock is the F richness (2 to 6% wt) mainly in the form of cryolite or fluorspar in the matrix. We first investigated the micromorphological changes of these minerals throughout the soil profile and then focused the geochemical studies in selected profiles. The chemical data were converted into volumetric proportions to quantify the variations in element contents in samples with different degrees of lateritization, and we performed mass balance calculations with Al as the reference element. In this way, we obtain many new constraints on the processes that formed the weathering profile from the Madeira deposit. The parental rock was a clearly aluminous system with lower amounts of Fe. The total loss of alkalis and partial loss of SiO2 created kaolinitic clay minerals. The SiO2/Al2O3 molar ratio ≈2 was suitable for generating aluminous clay minerals with 1:1 structures, such as kaolinite. Greater losses of SiO2 occurred and gibbsite formed at the top of the weathering profiles. Hematite formed as the main ferric mineral because the medium was alkaline with a high OH-/Fe ratio (> 2). The leaching of alkaline elements led to relative enrichment in some economically important elements, such as Sn, Nb, and REEs, in the lateritic profiles. However, the distribution of some of the metals, such as Pb, Zn, and REEs, in the weathering profile is very unusual and may be explained by some special characteristics of the paragenesis and the high activity of F in the solutions, which greatly influenced the weathering processes in two different ways. This halogen was responsible for the intense corrosion of even very resistent minerals and formed stable complexes, especially with hard cations such as REEs.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:38:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6543_1.pdf: 10472235 bytes, checksum: 78c530653f20eeb7bccfe8bef24c4d87 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / A erosão hídrica por se tratar de um tema tão vasto, complexo e de tantas implicações necessita ser monitorada, analisada e compreendida em várias escalas. As campanhas de investigação devem se basear, principalmente nos mecanismos envolvidos no processo. É necessário ter informações relativas do meio, no que diz respeito à possibilidade de diferentes usos (conservação e uso do solo). Estas informações podem ser obtidas, a partir de levantamentos sobre a mecânica da erosão hídrica, temas que a Engenharia Civil e Ambiental está cada vez se aprimorando. Esta Tese aborda o estudo geológicogeotécnico realizado em duas ravinas de grandes proporções, localizada no parque de preservação ambiental Armando de Holanda Cavalcanti, no município do Cabo de Santo Agostinho. O desenvolvimento do tema apresenta uma contribuição, quanto à identificação e compreensão dos mecanismos envolvidos nos processos erosivos, considerando os principais aspectos da área, tais como: localização, condições climáticas e vegetação. Foi realizada uma extensa campanha de investigação geotécnica de campo e laboratório incluindo: condutividade hidráulica com o permeâmetro Guelph, perfis de umidade, caracterização física, química e mineralógica, sucção, compressibilidade, resistência ao cisalhamento direto convencional e com sucção controlada. A análise da erodibilidade em campo foi avaliada por meio de instalação de parcelas, para determinação da erodibilidade e tensão crítica de cisalhamento. Os ensaios em laboratório foi realizado por meio do ensaio de Inderbitzen, ensaio de canal, Metodologia MCT, ensaio de Pinhole, análise química total e da água intersticial e análise mineralógica. A análise conjunta dos resultados permitiu identificar, que os mecanismos de evolução atuam de forma complexa, devido à interação entre os processos de erosão por impacto das gotas de chuva, fluxo superficial, movimentos de massa e solapamentos das bases das encostas. Através dos vários critérios utilizados na literatura foi verificado que as camadas superficiais, formadas por solos da Formação Barreiras são mais susceptíveis ao processo erosivo, em relação aos solos residuais de granito

Orientador: Élson de Campos / Coorientador: Francisco Cristóvão Lourenço de Melo / Banca: Miguel Angel Ramirez Gil / Banca: José Vitor Candido de Souza / Banca: Luis Antonio Genova / Banca: Sebastião Ribeiro / Resumo: O objetivo deste trabalho foi a produção e caracterização microestrutural, mecânica e fractografica de rochas sintéticas, obtidas por fabricação, a partir da mistura de resíduos dos pós de granito e vidro comercial. Esta pesquisa foi dividida em duas etapas. Na primeira etapa, a meta foi determinar a composição a ser utilizada na mistura e a temperatura de sinterização que produzisse uma rocha sintética com maior resistência mecânica e menor consumo de energia. Nesta fase foram definidas duas composições para produção das amostras: a primeira com massa de 1/3 de pó de granito, 1/3 de pó de vidro âmbar e 1/3 de pó de vidro transparente e uma segunda composição, com 60% de pó de granito, 30% de pó de vidro âmbar e 10% de pó de vidro transparente. Tais amostras foram sinterizadas em temperaturas que variaram de 800ºC a 1100ºC, e com base nos resultados obtidos pelo ensaio de flexão de três pontos, foi determinada para primeira composição, uma temperatura de sinterização de 850ºC e para a segunda 1050ºC. Na segunda etapa da pesquisa, aprofundou-se os estudos com relação às rochas sintéticas obtidas, realizando-se medidas de rugosidade, resistência a flexão, tenacidade a fratura pelo método SEVNB (Single-edge V-notch Beam), microdureza, molhabilidade e porosidade aparente. Além de difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e análise termogravimétrica e calorimetria diferencial de varredura. Os resultados obtidos nesta segunda etapa foram comparados com o granito comercial "andorinha" e mostraram que as rochas sintéticas obtidas são altamente promissoras e viáveis. As rochas sintéticas produzidas a partir das duas composições, apresentam menores valores de molhabilidade e porosidade e maiores valores de tensão de ruptura à flexão e microdureza, quando comparados as amostras do gra... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This paper was intended to produce and characterize synthetic rocks in a microstructural, mechanical and fractographic way. Such rocks were obtained from the mixture of commercial glass waste and granite powder. This research was divided in two steps: in the first one it was to determined the amount of materials used in the mixture and the sintering temperature in order to produce synthetic rocks with higher mechanical strength and lower energy consumption, while in the second the synthetic rocks were submited to some tests, such as roughness measurement, flexural strength, fracture toughness by the SEVNB method, hardness, wettability and apparent porosity. In this first step two compositions were defined in order to produce the samples. The first composition contained 1/3 of granite powder, 1/3 of ambar glass waste and 1/3 of transparent glass waste; the second one contained 60% of granite powder, 30% of ambar glass waste and 10% of transparent glass waste. It was also determined the sintering temperature: 850ºC for the first composition and 1050ºC for the second one. Other tests, such as: X-ray diffraction, scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry were also performed. The results of the experiments in the second step were compared to "andorinha", an ordinary kind of Brazilian gray granite and showed that synthetic rocks are very promising and viable. Synthetic rocks presented lower wettability and porosity values and higher flexural strength and hardness values, when compared to the samples of "andorinha". It could be concluded that the first composition was the most relevant from the commercial point of view (1/3 of granite powder, 1/3 of ambar glass waste and 1/3 of transparent glass waste) for it presents higher flexural strength value and lower sintiring temperature value. This represents a considerable economic gain / Doutor

O presente trabalho foi motivado pela necessidade de minimizar impactos ambientais causados pela extraÃÃo de granito, dando aplicabilidade aos rejeitos da indÃstria de rochas ornamentais. Trabalhos anteriores mostraram a viabilidade de se utilizar esses rejeitos na produÃÃo de guia-fios cerÃmicos para a IndÃstria TÃxtil. Um outro componente, bastante utilizado na IndÃstria TÃxtil à o funil de saÃda da fiaÃÃo a rotor. O elevado custo de importaÃÃo desses componentes torna bastante atrativo a busca de materiais alternativos para sua fabricaÃÃo no PaÃs. AnÃlises preliminares mostraram que esses funis sÃo compostos basicamente de alumina, com resistÃncia mecÃnica muito superior ao dos resÃduos de granito que se pretendia utilizar, levando à necessidade de se reforÃar o material. PartÃculas de alumina foram incorporadas Ãs amostras formando compÃsitos dos quais foram estudadas diversas composiÃÃes de matriz e reforÃo para se obter caracterÃsticas aproximadas daquelas dos funis comerciais. Foram realizadas analises de caracterizaÃÃo dos materiais envolvidos, e ensaios para determinaÃÃo das propriedades fÃsicas. As amostras com 30% e 40% em peso do reforÃo de alumina resultaram em uma melhor sinterizaÃÃo e resultados de dureza com 81% dos valores obtidos pelos funis comerciais, com uma rugosidade prÃxima da exibida por aqueles componentes / The present work was motivated by the need to minimize environmental impacts caused by granite quarrying. One of the ways to achieve this objective is to find value-added technical applications for granite residues. In a previous work it has been demonstrated that these silica-rich granite powders can be employed as raw-materials for the production of textile thread-guides. One very promising application for the textile industry in Brazil is the fabrication of open end navels. These are high-cost components made from expensive technical ceramics, which are imported from Europe. Therefore, it would be very interesting to be able to produce them at a lower cost, using residual granite powders. Preliminary analysis of the materials of commercially available textile navels has shown that they are composed mainly of alumina. Under normal conditions, alumina-made components exhibit much higher mechanical strength and hardness than silica-made components. Thus, it is necessary to introduce reinforcements to the starting granite powder used in this work (a residue obtained form the commercial stone âRosa Iracemaâ), in order to improve the performance of the parts made from it. Different amounts of submicrometric alumina particles were added to the starting powder, rendering composites. These composites were submitted to several mechanical and physical analysis aiming at finding the best combination of properties, compared to the properties of the commercially available textile navels. Test pieces containing 30% and 40%wt alumina gave the best results in terms of sinterability, and surface roughness. Their hardness was approximately 80% of the hardness of the alumina navels