Este trabalho apresenta os resultados da alteração intempérica experimental de dois diabásios de composição química e mineralógica semelhantes, mas de texturas diferentes. Para as experiências construiu-se um equipamento (fig.1) constituído essencialmente de um conjunto de preparação e armazenamento das soluções lixiviantes e de um tubo de percolação. O primeiro consiste num recipiente de vidro com 25 litros de capacidade, no qual as soluções foram saturadas com gás carbônico e mantidas a uma temperatura constante, graças ao uso de um termostato. O tubo de percolação, onde se processa a interação solução-rocha, possui duas zonas com características hídricas distintas: uma saturada, onde os fragmentos estão constantemente imersos nas soluções de percolação, e outra de aeração, que no decorrer das experiências foi subdividida em zona subsaturada e atmosférica seca. Este equipamento é bastante simples e permite um razoável controle dos parâmetros físico-químicos envolvidos nas experiências. Numa primeira fase experimental, que durou aproximadamente um ano, os fragmentos (2-6 mm) de cada diabásio foram submetidos a uma lixiviação de 200 litros de solução saturada de gás carbônico (taxa de precipitação média de 569 mm/dia). O regime pluviométrico caracterizou-se por ciclos semanais separados por 48 horas sem precipitação. Cada ciclo, por sua vez, constituiu-se de cinco períodos de precipitação contínua (8 horas de duração cada um, com taxa de precipitação de 100 mm/h) intercalados com períodos sem precipitação (cada um com 16 horas de duração). Durante as experiências foram realizadas observações sobre a natureza das soluções e controle de pH de entrada e de saída das soluções. As soluções coletadas diariamente possibilitaram um estudo químico rigoroso dos íons removidos durante todo o processo, e os resultados foram correlacionados com a granulação, pH das águas de lixiviação e consumo hidrogeniônico. ) Estudou-se também a influência recíproca dos elementos eliminados e a importância dos fenômenos ocorridos no local de alteração. Estes estudos foram corroborados por análises petrográficas das rochas sãs e alteradas bem como, por estudos mineralógicos e químicos dos materiais alterados e daqueles aderidos às colunas de percolação. Fez-se um estudo crítico das relações moleculares convencionais dos elementos mobilizados, com o objetivo de definir a tendência da alteração, não perdendo de vista que as experiências correspondiam a uma fase inicial do intemperismo. Foram estabelecidas relações de variação das frações molares que permitem uma avaliação dos fenômenos ocorridos neste estádio inicial, e determinou-se a ordem de remoção dos elementos, válida para as presentes condições de alteração experimental. As diferenças de comportamento dos dois diabásios são bem salientadas através destas relações. Numa segunda parte submeteram-se os dois diabásios à lixiviação no intemperizador, dando-se ênfase à síntese de minerais a partir dessas soluções. Para isso, essas soluções foram coletadas para secagem num sistema de tubos ligados em série e sujeitos a gradientes térmicos e fluxo de gás inerte. Estas experiências duraram aproximadamente 8 meses, após a percolação de 6500 ml(taxa de precipitação média de 23 mm/dia) num regime cíclico semanal com 5 períodos de precipitação contínua (8 horas de duração e 4 mm/h cada um). As demais condições foram as mesmas reinantes na primeira parte. A comparação dos resultados das duas partes salientou a comportamento dos íons liberados submetidos às diferentes condições de precipitação, com as quais o pH das soluções de saída está intimamente relacionado. É feita uma tentativa de correlação das experiências com os fenômenos naturais, e são sugeridas algumas hipóteses de continuidade dos trabalhos, com a simultânea introdução de modificações no equipamento. / Not available.

A presente dissertação de Mestrado é resultado do trabalho de pesquisa realizado na região de Pién, sul do Estado do Paraná, como parte do Projeto Níquel-Ultrabásicas, instalado no Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, e que visa caracterizar maciços-ultrabásicos do ponto de vista da alteração superficial, em regiões de climas diversos no Brasil. O citado projeto pretende definir a distribuição mineralógica e geoquímica ao longo dos perfis de alteração originados destas rochas, elaborar mecanismos de gênese das acumulações econômicas de níquel associadas a essa alteração, e, possivelmente fornecer parâmetros para a prospecção de níquel e de outros elementos associados, tendo sempre em vista as diferentes situações morfo-climáticas. Dentro deste projeto, o maciço máfico-ultramáfico da região de Pién, tem sido a localidade mais meridional estudada, e, embora não tenha produzido concentração econômica de níquel, sua caracterização torna-se interessante justamente por estar situada em clima praticamente temperado, tão diverso dos outros maciços estudados. Neste aspecto, o seu estudo pode fornecer dados para melhor compreensão de condições limites para outros depósitos. No capítulo I são apresentadas as características gerais da área (clima, geologia, geomorfologia). A metodologia usada nesse trabalho, no campo e laboratório, é detalhada no capítulo II. Os quatro capítulos seguintes analisam, para cada tipo de rocha mãe, os mecanismos da evolução supérgena, através do estudo mineralógico, petrográfico e químico de várias seqüências evolutivas (perfis de alteração hipotéticos). É assim visada, a caracterização dos mecanismos de transformação mineralógica sucessivos, de cada componente das rochas frescas. Também é tentada, a avaliação da distribuição e da forma de ocorrência dos elementos a cada passo da alteração, ressaltando o balanço deste fenômeno, ou seja, a quantidade dos elementos que permanece, que é exportada e importada, no decorrer das várias fases de alteração. A tendência provável de evolução atual ou recente das rochas ultramáficas, em equilíbrio com as presentes condições morfo-climáticas do Sul-Brasileiro, poderá assim ser esboçada no capítulo VI. / Not available

Neste trabalho é estudada a alteração supérgena das rochas no maciço básico-ultrabásico de São João do Piaií, situado no sudeste do Piauí, Brasil. Trata-se de um maciço do tipo Alpino, com idade presumida entre 1000 - 1800 m.a., constituído de serpentinos circundados por gabros, gabro-olivínicos e dioritos. O ambiente em que a alteração se processa caracteriza-se pelo clima semi-árido, com térmicas caracterizados por altas temperaturas durante todo o ano e precipitação média anual de 600 mm, concentrada em apenas três meses do ano. O relevo é dominado por uma superfície levemente ondulada correspondente ao embasamento cristilino; ressaltam dessa superfície elevações de rochas sedimentares, na forma de cuestas e chapadas e o maciço de São João do Piauí, com encostas ora íngremes, ora suaves. O solo é raso, muito pouco desenvolvido e pobre; a vegetação é a caatinga. A alteração forma perfis delgados nas bordas do platô e perfis bastante espessos nas áreas de meia encosta, sopés de planície. O topo do maciço é tabular, sustentado por espesso nível de silcrete, sob o qual desenvolvem-se perfis com até 20 metros de espessura. Esse silcrete é um testemunho de antigos perfis existentes e hoje erodidos. Nos estágios iniciais, são alterados os minerais mais instáveis (brucita, carbonatos e serpentina II). Nas fácies saprolito, ocorre a alteração total dos três tipos de serpentina existentes, embora e serpentina II se altere primeiro, seguida da alteração da serpentina I e, finalmente, da alteração da serpentina III. Essa alteração se dá com formação de esmectitas férricas (nontronitas), ainda na fácies saprolito as emectitas mostram incipiente alteração em geothita. A cromita e a magnetita são pouco alteradas, motivo pelo qual esses minerais são encontrados em grande quantidade no horizonte superficial. As fácies horizonte superficial é rica em óxidos e hidróxidos de Fe, Mn, Al e Co, estruturados sob a forma de oólitos ) e por vezes soldados em crostas; contém ainda quantidades diminutas de esmectitas. A evolução geoquímica caracteriza-se pela perda acentuada do magnésio e concomitante retenção da sílica e do ferro. A evolução da alteração, além de ocorrer com retenção de sílica, favorece descendentes da mesma, proveniente do silcrete, provocando intensa silicificação nos perfis de platô, topo e meio das encostas. Essa silificação, porém, não atinge as baixadas, nem as frentes de alteração dos perfis. Os elementos menores, de uma maneira geral, se comportam como elementos residuais. O níquel, em particular praticamente não se concentra no platô e no topo das encostas; os perfis de meio, base das encostas e planície é que são enriquecidos. O enriquecimento em níquel é provocado pela contribuição da alteração dos perfis atuais e pela contribuição do níquel estocado dos antigos perfis. Em função do balanço geoquímico, calculado através das perdas e ganhos dos teores nas diferentes fácies do perfil de alteração, os elementos químicos mostram a seguinte escala de mobilidade: Mg > Ni > Si> Mn, Co > Fe, Al, Cu, Cr. O tipo de alteração interpretado a partir da composição dos principais minerais neoformados pode ser denominado de esmerização (bissialitização), com uma incipiente evolução à laterização. A jazida está localizada nas encostas, sopés e planície; os horizontes rocha alterada, saprolito grosseiro e saprolito argiloso constituem minério; que é do tipo silicatado. A jazida possui 20 x \'10 POT. 6t\' de minério (reserva medida), com teor médio de 1,57% Ni; é uma jazida relativamente pequena no cenário brasileiro. / This work is a study on the weathering of the São João do Piauí Precambrian basic-ultrabasic massif, which occurs in southeast Piauí, Brazil. This massif is of the \"Alpine\" type and comprises serpentinites surrounded by gabbros, olivinic-gabbros and diorites. The environment in which weathering occurs is characterized by a semi-aride climate, having high temperatures aII the year round and a mean annual rainfall of 600mm concentrated in only three months. The topography is dominated by a gently unduIating surface developed upon the crystalfine basement; projecting upwards from this surface are sedimentary rocks in form of cuestas and plateaus and the São João do Piauí massif with gentle slopes and some abrupt scarps. The soil is thin and poor; the vegetation is of the caatinga type. Weathering forms thin profiles at the margins of the plateau and very thick profiles on the middle hillsides, foot hills and lower plains. The top of the massif is tabular and sustained by a thick \"silcrete\" IeveI; beneath the sílcrete, thick profiles are developed. This siIcrete is an erosional vestige of ancient profiles. In the first stages, the minerals of lowest stability are weathered (brucite, carbonates and microcrystalline serpentine). In the saprolite facies, the total weathering of the three types of serpentine minerals occurs, microcrystalline serpentine first, followed by fibrous serpentine and finally by vein serpentine. The weathering products of these mafic silicates are nontronite, which itself shows incipient weathering to goethite. The superficial horizon facies is rich in crystaÌline oxides and hydroxides of Fe, Mn, AI e Co (mainly goethite), structured as oöids and contains smalI quantities of smectites. The geochemical evolution is characterized by a pronounced loss of magnesium oxide and by retention of silica and iron. The weathering process also favors downward. movement of silica derived from the silcrete and promotes marked silicification in the profiles of the plateau, upperhiIlsides and middle hillsides. This silicification does not reach the profiles of the foothills and plains nor the wethering front. The minor elements in general, behave like the residual ones. The plateau and upper hillside profiles are unproductive. However, Ni-ore is found in the profiles of the middle hillsides, foothills and plains. Ni-enrichment is results from a contributions from present weathering and from the Ni stock in the ancient profiles. As a function of the geochemical balance, calculated throught the proportions of the amount lost in the different facies, the elements show the following mobility scale: Mg > Ni> Si > Mn, Co > Fe, Al , Cu, Cr. The type of weathering as indicated by the principal neoformed minerals, may be called smectitization (bissialitization), with incipient evolution towards lateritization. The horizons of, altered rock, coarse saprolite and fine saprolite constitue a Ni-sílicate ore with estimated reserves of 20. \'20POT6t\' and a Ni content of 1.57%.

Neste trabalho foi desenvolvida uma investigação experimental com o objetivo de ampliar o conhecimento sobre caracterização tecnológica de materiais de construção, com ênfase no aspecto da alternabilidade. Foram estudadas rochas de 15 localidades representando os seguintes 11 tipos litológicos: basalto compacto, basalto vesicular, basalto microvesicular, diabásio, quartzito, calcário, granito, charnockito, piroxenito, migmatitoe arenito. Os ensaios de laboratório foram conduzidos em corpos de prova cilídricos, cúbicos e britados obtidos a partir das amostras enviadas, para determinação dos seguintes índices: massa específica aparente, porosidade aparente, absorção, abrasão Los Angeles, resistência ao impacto em corpos de prova regulares, resistência ao impacto Treton, resistência ao esmagamento, resistência à compressão simples axial, índice escleromético, resistência ao desgaste a úmido e durabilidade. Foram executados quase 3000 ensaios para obtenção de índices fisicomecânicos e de durabilidade, por um período de aproximadamente 2 anos. Todos os ensaios foram efetuados em amostras inicialmente lavadas, secas em estufa a 100-110°C por aproximadamente 10 horas e posteriormente, esfriadas à temperatura ambiente durante pelo menos 2-3 horas, antes de cada ensaio. Os seguintes ensaios novos foram introduzidos: índice esclerométrico, impacto em corpos de prova moldados e desgaste úmido, com discussões a respeito de sua aplicabilidade. Os resultados de cada grupo de corpos de prova em diferentes rochas, para estes ensaios novos, foram submetidos à análise estatística para obtenção de valores médios e coeficientes de variação para determinar a precisão e o número de ensaios necessários para cada uma destas propriedades. Os resultados médios foram submetidos à correlação estatística e análises de regressão pelo método dos mínimos quadrados, para os quais foram determinados os coeficientes de correlação ) simples, erros padrão de estimativa e relações funcionais para cada par selecionado de variáveis. Estas relações foram apresentadas graficamente para comparação visual com os correspondentes resultados de ensaios. A partir dos resultados obtidos quanto à precisão e reprodutibilidade dos ensaios e verificada sua aplicabilidade, foram elaboradas propostas para métodos de ensaios. Os ensaios de durabilidade, que constituem a segunda parte deste trabalho, foram executados nas rochas acima mencionadas, cujas amostras foram submetidas a ciclos sucessivos de, saturação em solução de sulfato e secagem em estufa, saturação em etilenoglicol e secagem em estufa, saturação em água e secagem em estufa, lixiviação contínua no exterior Soxhlet e exposição natural, em 2 séries de ensaios. A primeira série consistiu na comparação de processos de alteração e a segunda série, na investigação do comportamento mecânico dos materiais rochosos face a diferentes condições fisicoquímicas de alteração artificial e natural. P parâmetro mecânico utilizado neste caso, foi a resistência ao impacto Treton. Os resultados obtidos na primeira série, foram submetidos à análise de regressão, obtendo-se gráficos de comparação de linhas teóricas de velocidades de alteração pelos diferentes processos e, gráficos mostrando a influência do fator de escala no processo de alteração. Os resultados da segunda série de ensaios, permitiram estabelecer 2 parâmetros numéricos: queda percentual de resistência mecânica e coeficiente de alterabilidade específica, que refletem a suscetibilidade das rochas a estes diferentes processos de alteração. A correlação estatística, entre estes parâmetros numéricos da alteração e a relação entre as tensões máximas de ruptura, no estado saturado e no estado seco, do ensaio de compressão simples axial, indicou ser esta relação, um índice promissor da alterabilidade de rochas. Finalmente, discutida a validade ) destes índices, tendo em vista os resultados encontrados e a ausência na literatura de procedimentos adequados, que permitam classificar as rochas quanto ao comportamento mecânico face à alteração natural ou artificial, foram elaboradas propostas de métodos de ensaios, que poderão preencher esta lacuna. / Not available

SIQUEIRA, A.C.de A. Geoquímica das laterais de domínio médio Coreaú - Noroeste do Estado do Ceará. 2012. 97 f. Dissertação (Mestrado)- Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Aline Nascimento (vieiraaline@yahoo.com.br) on 2013-05-13T17:07:09Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_acasiqueira.pdf: 6938221 bytes, checksum: 948a78ed2612ea6458e7a9470f60d4e6 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Nascimento(vieiraaline@yahoo.com.br) on 2013-05-15T19:13:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_acasiqueira.pdf: 6938221 bytes, checksum: 948a78ed2612ea6458e7a9470f60d4e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-15T19:13:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_acasiqueira.pdf: 6938221 bytes, checksum: 948a78ed2612ea6458e7a9470f60d4e6 (MD5) Previous issue date: 2012 / This paper makes an assessment of the geochemical signature of the lateritic rocks that occur near the towns of Granja, Martinópole and Parazinho northwest of the state of Ceara. Geologically the area is located in Médio Coreaú Domain, located in the northwestern portion of the Borborema Province, is characterized by the Granja Complex representing the basement of the region, composed of gneisses, granulites and migmatites, and supracrustal sequences composed by quartizitos, phyllites and schists of the Group Martinópole and Ubajara. The laterites occur forming a layer of weathering associated with phyllites, quartzites and gneisses and stand out to be an uncommon occurrence in areas considered semi-arid regions, where the most common would be associated with more humid climates (seasonal or not), so it is more likely that the process that led to the generation of these robes is due to different climatic conditions of the current old. The samples for geochemical analysis were collected at different points, where in each sample was collected from the source rock, the rock in the process of weathering and lateritic concretions in different lithologies in which the process is associated lateritization. The overall results show that in all the points considered, the contents of the oxides of iron and aluminum is higher, and the silica are lower than the bedrock, typical of a laterite profile. The H2O values also increased during the process and lateritization elements such as chromium, manganese, magnesium, sodium and phosphorus are stable. Taking into account the phyllite as source rock, it is observed that the enrichment in Al and Fe were found in the early stages of weathering, remaining stable during the process, as depletion of Si also followed this pattern of behavior. Iron was enriched in content of approximately 40% higher compared to the values shown in source rock. Considering the quartzite and gneiss in the increase of Fe content has become even more significant during the weathering process, with values greater than 70% of the rock in the process of change and of lateritic concretions. Results of X-ray diffraction show that the major oxides and hydroxides of the process are hematite and goethite in the oxidized sample stages silica is not present, in section 3 it is contained within the limit of concretionary nodules in training, this on a ledge mucking up the center. It can be considered by enriching the possibility of Fe mineralization, even though the enrichment of high-Al considered at all points where the contents of this element approximately estimated 6-7% of the rock in the process of change. However enrichment values are very significant Fe in the operation. / Este trabalho faz uma avaliação sobre as a assinatura geoquímica de rochas lateríticas que ocorrem nas imediações dos municípios de Granja, Martinópole e Parazinho a noroeste do Estado do Ceara. Geologicamente a área está localizada no Domínio Médio Coreaú, situado na porção noroeste da Província Borborema, é caracterizada, pelo Complexo Granja representando o embasamento da região, composto por gnaisses, granulitos e migmatitos, e por sequências supracrustais compostas pelos quartzitos e filitos do Grupo Martinópole e Ubajara. As lateritas ocorrem formando uma capa de intemperismo associada aos filitos, quartzitos e gnaisses e se destacam por serem uma ocorrência incomum em áreas consideradas semi-áridas, quando o mais comum seria estarem associadas a climas mais úmidos (sazonais ou não), portanto é mais provável que o processo que levou à geração desses mantos seja decorrente de condições climáticas antigas diferenciadas das atuais. As amostras para análise geoquímica foram coletadas em pontos distintos, onde em cada um deles foi coletado amostra da rocha fonte, da rocha em processo de intemperismo e das concreções lateríticas nas diferentes litologias em que o processo de laterização está associado. Os resultados gerais mostram que, em todos os pontos considerados, os teores dos óxidos de ferro e alumínio são superiores, e os de sílica são inferiores aos da rocha-mãe, característica típica de um perfil laterítico. Os valores de H2O também aumentam no decorrer do processo de laterização e elementos como o Cr, Mn, Mg, Na e P apresentam-se estáveis. No filito como rocha fonte, é possível observar que o enriquecimento em Al e Fe se deram nos primeiros estágios de intemperismo, permanecendo estável no decorrer do processo, assim como empobrecimento em Si também seguiu esse padrão de comportamento. O Fe foi enriquecido em teores de aproximadamente 40% maiores em relação aos teores apresentados na rocha fonte. Já no Complexo Granja e Grupo Martinólpole o aumento dos teores em Fe se tornou ainda mais significativo no decorrer do processo de intemperismo, apresentando valores maiores que 70% na rocha em processo de alteração e nas concreções de lateritas. Resultados de difração de raios X mostram que o principais óxi-hidróxidos envolvidos no processo são a hematita e goethita, nas fases mais oxidadas da amostra a sílica não está presente, no ponto 3 ela fica retida até o limite do nódulo concrecionário em formação, presente em uma borda zoneando o centro. É possível considerar que mesmo sendo alto o enriquecimento do Al em todos os pontos considerados, onde os teores desse elemento estimam aproximadamente 6 a 7% na rocha em processo de alteração, os valores de enriquecimento em Fe são muito significativos para exploração.

Orientadores: Derval dos Santos Rosa, Lucia H. I. Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-26T23:59:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sarti_Julio_M.pdf: 3661849 bytes, checksum: a31af295a4fb684dc9e6b94a695bf8d2 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A degradação de componentes feitos de material polimérico ocorre em uma enorme variedade de ambientes e condições de serviço, e é o resultado do ataque fisico e/ou químico proporcionado pelo ambiente. Conhecer a influência do intemperismo na degradação de um determinado material polimérico e a forma de prevenção são essenciais para obter sucesso em qualquer aplicação deste material. Ao utilizar um material polimérico com determinado sistema de estabilização, espera-se uma vida útil mínima para esta aplicação e, idealmente, condições para predizer o momento de reposição, quando for o caso. A avaliação de um sistema de estabilização pode ser feita através de ensaios de envelhecimento artificial acelerado. Nesta dissertação de mestrado foram realizados ensaios de envelhecimento artificial acelerado de 4032 horas com o Polipropileno Isotático e os Polietilenos de Alta e de Baixa Densidade, com e sem estabilizantes, utilizando o QUV e o Weather-Ometer (WOM). A degradação destes materiais foi analisada através do acompanhamento do Índice de Carbonila, obtido por espectrometria no infravermelho com reflexão total atenuada (ATR); do Alongamento na Ruptura; da Resistência à Tração e da análise superficial através de fotomicrografias obtidas por microscopia óptica. O objetivo foi verificar as mudanças estruturais nestes materiais e correlacionar os resultados obtidos nestes dois diferentes equipamentos. O Índice de Carbonila mostrou-se um parâmetro extremamente sensível ao processo de degradação, sendo possível notar sua variação mesmo nas primeiras retiradas de amostra. A correlação obtida, através dos Índices de Carbonila, para o PPi no QUV e no WOM, mostra que, para este método, o QUV é duas vezes mais agressivo que o WOM. As demais correlações fornecem subsídios para intercambiar informações entre estes dois equipamentos. Este estudo pode ser de grande valia na redução do tempo de análise de um material polimérico estabilizado para uma determinada aplicação, além de aumentar o conhecimento das diferenças inerentes aos diversos métodos / Abstract: The degradation of components made of polymeric materiaIs takes place in a wide range of environrnents and service conditions, and it is the consequence of the physical or chemical damage provided by the environrnent. It is mandatory to know the influence of the environrnent over the degradation of a certain polymeric material and the prevention form is essential to obtain success in any application of this material. When using a polymeric material with specific stabilization system, a minimum lifetime is expected for this application and, preferably, conditions to predict the moment of replacement. The efficiency of a stabilization system can be evaluated by means of a natural or accelerated weathering assessment. During this study, iPP, LDPE and HDPE (with and without stabilizers) were submitted to accelerated weathering for 4032 hours, using QUV and Weather-Ometer (WOM). The degradation of these materiaIs were assessed by the analysis of their Carbonyl Index, obtained from FT-IR with attenuated total reflection (ATR); Mechanical Properties and of superficial analysis obtained by Optical Microscopy. The purpose was to verify the structural changes in these materiaIs and to correlate the obtained results in these two different equipment. The obtained correlations allow us to exchange information among these two equipments. It was found that the Carbonyl Index is a parameter extremely sensitive to the degradation. The obtained correlation, for the Carbonyl Index, for weathered iPP shows that, for this method, QUV is twice more aggressive than WOM. The other correlations provide means to exchange information among these two equipments. This study can be very useful in the reduction of the time of analysis of a polymer material stabilized for a certain application and also increases the knowledge of the intrinsic differences between these methods / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

A presente dissertação de Mestrado é resultado do trabalho de pesquisa realizado na região de Pién, sul do Estado do Paraná, como parte do Projeto Níquel-Ultrabásicas, instalado no Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, e que visa caracterizar maciços-ultrabásicos do ponto de vista da alteração superficial, em regiões de climas diversos no Brasil. O citado projeto pretende definir a distribuição mineralógica e geoquímica ao longo dos perfis de alteração originados destas rochas, elaborar mecanismos de gênese das acumulações econômicas de níquel associadas a essa alteração, e, possivelmente fornecer parâmetros para a prospecção de níquel e de outros elementos associados, tendo sempre em vista as diferentes situações morfo-climáticas. Dentro deste projeto, o maciço máfico-ultramáfico da região de Pién, tem sido a localidade mais meridional estudada, e, embora não tenha produzido concentração econômica de níquel, sua caracterização torna-se interessante justamente por estar situada em clima praticamente temperado, tão diverso dos outros maciços estudados. Neste aspecto, o seu estudo pode fornecer dados para melhor compreensão de condições limites para outros depósitos. No capítulo I são apresentadas as características gerais da área (clima, geologia, geomorfologia). A metodologia usada nesse trabalho, no campo e laboratório, é detalhada no capítulo II. Os quatro capítulos seguintes analisam, para cada tipo de rocha mãe, os mecanismos da evolução supérgena, através do estudo mineralógico, petrográfico e químico de várias seqüências evolutivas (perfis de alteração hipotéticos). É assim visada, a caracterização dos mecanismos de transformação mineralógica sucessivos, de cada componente das rochas frescas. Também é tentada, a avaliação da distribuição e da forma de ocorrência dos elementos a cada passo da alteração, ressaltando o balanço deste fenômeno, ou seja, a quantidade dos elementos que permanece, que é exportada e importada, no decorrer das várias fases de alteração. A tendência provável de evolução atual ou recente das rochas ultramáficas, em equilíbrio com as presentes condições morfo-climáticas do Sul-Brasileiro, poderá assim ser esboçada no capítulo VI. / Not available

Neste trabalho é estudada a alteração supérgena das rochas no maciço básico-ultrabásico de São João do Piaií, situado no sudeste do Piauí, Brasil. Trata-se de um maciço do tipo Alpino, com idade presumida entre 1000 - 1800 m.a., constituído de serpentinos circundados por gabros, gabro-olivínicos e dioritos. O ambiente em que a alteração se processa caracteriza-se pelo clima semi-árido, com térmicas caracterizados por altas temperaturas durante todo o ano e precipitação média anual de 600 mm, concentrada em apenas três meses do ano. O relevo é dominado por uma superfície levemente ondulada correspondente ao embasamento cristilino; ressaltam dessa superfície elevações de rochas sedimentares, na forma de cuestas e chapadas e o maciço de São João do Piauí, com encostas ora íngremes, ora suaves. O solo é raso, muito pouco desenvolvido e pobre; a vegetação é a caatinga. A alteração forma perfis delgados nas bordas do platô e perfis bastante espessos nas áreas de meia encosta, sopés de planície. O topo do maciço é tabular, sustentado por espesso nível de silcrete, sob o qual desenvolvem-se perfis com até 20 metros de espessura. Esse silcrete é um testemunho de antigos perfis existentes e hoje erodidos. Nos estágios iniciais, são alterados os minerais mais instáveis (brucita, carbonatos e serpentina II). Nas fácies saprolito, ocorre a alteração total dos três tipos de serpentina existentes, embora e serpentina II se altere primeiro, seguida da alteração da serpentina I e, finalmente, da alteração da serpentina III. Essa alteração se dá com formação de esmectitas férricas (nontronitas), ainda na fácies saprolito as emectitas mostram incipiente alteração em geothita. A cromita e a magnetita são pouco alteradas, motivo pelo qual esses minerais são encontrados em grande quantidade no horizonte superficial. As fácies horizonte superficial é rica em óxidos e hidróxidos de Fe, Mn, Al e Co, estruturados sob a forma de oólitos ) e por vezes soldados em crostas; contém ainda quantidades diminutas de esmectitas. A evolução geoquímica caracteriza-se pela perda acentuada do magnésio e concomitante retenção da sílica e do ferro. A evolução da alteração, além de ocorrer com retenção de sílica, favorece descendentes da mesma, proveniente do silcrete, provocando intensa silicificação nos perfis de platô, topo e meio das encostas. Essa silificação, porém, não atinge as baixadas, nem as frentes de alteração dos perfis. Os elementos menores, de uma maneira geral, se comportam como elementos residuais. O níquel, em particular praticamente não se concentra no platô e no topo das encostas; os perfis de meio, base das encostas e planície é que são enriquecidos. O enriquecimento em níquel é provocado pela contribuição da alteração dos perfis atuais e pela contribuição do níquel estocado dos antigos perfis. Em função do balanço geoquímico, calculado através das perdas e ganhos dos teores nas diferentes fácies do perfil de alteração, os elementos químicos mostram a seguinte escala de mobilidade: Mg > Ni > Si> Mn, Co > Fe, Al, Cu, Cr. O tipo de alteração interpretado a partir da composição dos principais minerais neoformados pode ser denominado de esmerização (bissialitização), com uma incipiente evolução à laterização. A jazida está localizada nas encostas, sopés e planície; os horizontes rocha alterada, saprolito grosseiro e saprolito argiloso constituem minério; que é do tipo silicatado. A jazida possui 20 x \'10 POT. 6t\' de minério (reserva medida), com teor médio de 1,57% Ni; é uma jazida relativamente pequena no cenário brasileiro. / This work is a study on the weathering of the São João do Piauí Precambrian basic-ultrabasic massif, which occurs in southeast Piauí, Brazil. This massif is of the \"Alpine\" type and comprises serpentinites surrounded by gabbros, olivinic-gabbros and diorites. The environment in which weathering occurs is characterized by a semi-aride climate, having high temperatures aII the year round and a mean annual rainfall of 600mm concentrated in only three months. The topography is dominated by a gently unduIating surface developed upon the crystalfine basement; projecting upwards from this surface are sedimentary rocks in form of cuestas and plateaus and the São João do Piauí massif with gentle slopes and some abrupt scarps. The soil is thin and poor; the vegetation is of the caatinga type. Weathering forms thin profiles at the margins of the plateau and very thick profiles on the middle hillsides, foot hills and lower plains. The top of the massif is tabular and sustained by a thick \"silcrete\" IeveI; beneath the sílcrete, thick profiles are developed. This siIcrete is an erosional vestige of ancient profiles. In the first stages, the minerals of lowest stability are weathered (brucite, carbonates and microcrystalline serpentine). In the saprolite facies, the total weathering of the three types of serpentine minerals occurs, microcrystalline serpentine first, followed by fibrous serpentine and finally by vein serpentine. The weathering products of these mafic silicates are nontronite, which itself shows incipient weathering to goethite. The superficial horizon facies is rich in crystaÌline oxides and hydroxides of Fe, Mn, AI e Co (mainly goethite), structured as oöids and contains smalI quantities of smectites. The geochemical evolution is characterized by a pronounced loss of magnesium oxide and by retention of silica and iron. The weathering process also favors downward. movement of silica derived from the silcrete and promotes marked silicification in the profiles of the plateau, upperhiIlsides and middle hillsides. This silicification does not reach the profiles of the foothills and plains nor the wethering front. The minor elements in general, behave like the residual ones. The plateau and upper hillside profiles are unproductive. However, Ni-ore is found in the profiles of the middle hillsides, foothills and plains. Ni-enrichment is results from a contributions from present weathering and from the Ni stock in the ancient profiles. As a function of the geochemical balance, calculated throught the proportions of the amount lost in the different facies, the elements show the following mobility scale: Mg > Ni> Si > Mn, Co > Fe, Al , Cu, Cr. The type of weathering as indicated by the principal neoformed minerals, may be called smectitization (bissialitization), with incipient evolution towards lateritization. The horizons of, altered rock, coarse saprolite and fine saprolite constitue a Ni-sílicate ore with estimated reserves of 20. \'20POT6t\' and a Ni content of 1.57%.

Neste trabalho foi desenvolvida uma investigação experimental com o objetivo de ampliar o conhecimento sobre caracterização tecnológica de materiais de construção, com ênfase no aspecto da alternabilidade. Foram estudadas rochas de 15 localidades representando os seguintes 11 tipos litológicos: basalto compacto, basalto vesicular, basalto microvesicular, diabásio, quartzito, calcário, granito, charnockito, piroxenito, migmatitoe arenito. Os ensaios de laboratório foram conduzidos em corpos de prova cilídricos, cúbicos e britados obtidos a partir das amostras enviadas, para determinação dos seguintes índices: massa específica aparente, porosidade aparente, absorção, abrasão Los Angeles, resistência ao impacto em corpos de prova regulares, resistência ao impacto Treton, resistência ao esmagamento, resistência à compressão simples axial, índice escleromético, resistência ao desgaste a úmido e durabilidade. Foram executados quase 3000 ensaios para obtenção de índices fisicomecânicos e de durabilidade, por um período de aproximadamente 2 anos. Todos os ensaios foram efetuados em amostras inicialmente lavadas, secas em estufa a 100-110°C por aproximadamente 10 horas e posteriormente, esfriadas à temperatura ambiente durante pelo menos 2-3 horas, antes de cada ensaio. Os seguintes ensaios novos foram introduzidos: índice esclerométrico, impacto em corpos de prova moldados e desgaste úmido, com discussões a respeito de sua aplicabilidade. Os resultados de cada grupo de corpos de prova em diferentes rochas, para estes ensaios novos, foram submetidos à análise estatística para obtenção de valores médios e coeficientes de variação para determinar a precisão e o número de ensaios necessários para cada uma destas propriedades. Os resultados médios foram submetidos à correlação estatística e análises de regressão pelo método dos mínimos quadrados, para os quais foram determinados os coeficientes de correlação ) simples, erros padrão de estimativa e relações funcionais para cada par selecionado de variáveis. Estas relações foram apresentadas graficamente para comparação visual com os correspondentes resultados de ensaios. A partir dos resultados obtidos quanto à precisão e reprodutibilidade dos ensaios e verificada sua aplicabilidade, foram elaboradas propostas para métodos de ensaios. Os ensaios de durabilidade, que constituem a segunda parte deste trabalho, foram executados nas rochas acima mencionadas, cujas amostras foram submetidas a ciclos sucessivos de, saturação em solução de sulfato e secagem em estufa, saturação em etilenoglicol e secagem em estufa, saturação em água e secagem em estufa, lixiviação contínua no exterior Soxhlet e exposição natural, em 2 séries de ensaios. A primeira série consistiu na comparação de processos de alteração e a segunda série, na investigação do comportamento mecânico dos materiais rochosos face a diferentes condições fisicoquímicas de alteração artificial e natural. P parâmetro mecânico utilizado neste caso, foi a resistência ao impacto Treton. Os resultados obtidos na primeira série, foram submetidos à análise de regressão, obtendo-se gráficos de comparação de linhas teóricas de velocidades de alteração pelos diferentes processos e, gráficos mostrando a influência do fator de escala no processo de alteração. Os resultados da segunda série de ensaios, permitiram estabelecer 2 parâmetros numéricos: queda percentual de resistência mecânica e coeficiente de alterabilidade específica, que refletem a suscetibilidade das rochas a estes diferentes processos de alteração. A correlação estatística, entre estes parâmetros numéricos da alteração e a relação entre as tensões máximas de ruptura, no estado saturado e no estado seco, do ensaio de compressão simples axial, indicou ser esta relação, um índice promissor da alterabilidade de rochas. Finalmente, discutida a validade ) destes índices, tendo em vista os resultados encontrados e a ausência na literatura de procedimentos adequados, que permitam classificar as rochas quanto ao comportamento mecânico face à alteração natural ou artificial, foram elaboradas propostas de métodos de ensaios, que poderão preencher esta lacuna. / Not available

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:03:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3513_1.pdf: 1574643 bytes, checksum: 036d59ff11fb64d9075cc0ddd1f5883d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / As rochas são colonizadas pelos liquens, que contribuem, junto com outros fatores ambientais, para o processo de formação do solo. Os liquens têm a capacidade de adaptação a ambientes das mais variadas características, e assimilam nutrientes contidos na umidade atmosférica, interagindo com os demais fatores do ecossistema. Neste contexto, a captação de nitrogênio disperso no ambiente induz a produção de suas substâncias fenólicas, que quando percoladas para o substrato rochoso promovem sua degradação química (quelação). O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de fonte de exógena de nitrogênio, sob forma de uréia, na produção de substâncias quelantes de Cladonia substellata Vainio e, a ação destas sobre o milonito subjacente ao líquen, em condições de laboratório. Os experimentos foram conduzidos em cúpulas transparentes contendo amostras de líquen sobrepostas à rocha triturada, coletadas, respectivamente, em Mamanguape-PB e Pombos-PE. Foram utilizados tratamento com uréia a 1%, 0,1% e 0,01%, ou apenas com água deionizada (controle). Amostras de líquen e rocha foram coletadas e posteriormente o material foi extraído com solventes orgânicos para análise por cromatografias em camada delgada e líquida de alta eficiência e, por espectrofotometria. Por CCD (rocha ou líquen) verificou-se que, além do ácido úsnico, outras substâncias fenólicas também foram detectadas. Através de CLAE observou-se que tanto sob condições ambientais quanto laboratoriais o líquen produziu o ácido úsnico e que este mecanismo foi intensificado quando a C. substellata foi submetida à adição de uréia, principalmente na concentração de 0,01%. As análises em espectrofotômetro com os extratos da rocha indicaram que o ácido úsnico se fez presente na rocha durante todo o processo, evidenciando que houve transporte do talo para o substrato. Com base nestas considerações fica comprovada que a fonte de nitrogênio atuou na rota metabólica do líquen, contribuindo na produção de ácido úsnico e outros fenóis, os quais interagiram com o milonito