Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-12T17:52:49Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_ LUIZA A V QUEIROZ 2011.pdf: 3801798 bytes, checksum: 4432ac3042314444c4def7d67d02d61a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T17:52:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_ LUIZA A V QUEIROZ 2011.pdf: 3801798 bytes, checksum: 4432ac3042314444c4def7d67d02d61a (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / O objetivo deste trabalho é identificar a contribuição de fontes antrópicas e geológicas na hidrogeoquímica fluvial da bacia do rio Paquequer, principal drenagem do município de Teresópolis, RJ. A bacia está localizada na região da Serra do Mar e cobre uma área de 269 km². Sua nascente encontra-se dentro de uma Unidade de Conservação da Mata Atlântica (Parque Nacional da Serra dos Órgãos) e, ao atravessar a cidade de Teresópolis, incorpora resíduos domésticos e de aterro sanitário, ocorrendo também contribuições de pecuária extensiva e/ou agrícolas no seu baixo curso. O rio Paquequer tem importância singular para o município de Teresópolis porque é uma das fontes de abastecimento de água do município. As unidades geológicas locais são classificadas como; Unidade Rio Negro, Batólito Serra dos Órgãos, Granito Teresópolis, e diques básicos. Os solos são predominantemente Latossolo Vermelho-Amarelos e Cambissolo e ocorrem ainda Gleissolos nos vales fluviais. Nesse estudo foram coletadas amostras de água de rio e particulados em suspensão contemplando diferentes litologias e usos do solo. A amostragem foi realizada em agosto de 2010, durante o período de estiagem, quando o intemperismo é a principal fonte natural de elementos para o sistema fluvial. Foram efetuadas medidas de pH, condutividade, temperatura, potencial de oxi-redução e medidas de vazão in situ. Além dessas medidas, foram feitas análises químicas do material dissolvido (Na+, K+, Ca2+, Ba+, Mg3+, Pb, Cu, Co, Ni, Cr, Zn, Sr, Rb, Al, Si, Fe, Mn e Cd, PO43-, Cl- e SO42-) e identificação mineralógica (DRX) das partículas em suspensão. Os resultados de DRX mostram que a mineralogia do particulado é predominantemente formada por caulinita, gibbsita, e quartzo e secundariamente ocorrem haloisita, mica e illita e raramente microclina. Diagramas teóricos de estabilidade foram confeccionados para identificação da transferência de elementos da fase dissolvida para a fase particulada. O Si é originado por fontes naturais de intemperismo e os resultados químicos apontam concentrações crescente deste elemento no PARNASO e concentrações aproximadamente constante ao longo do canal principal do rio Paquequer a jusante do parque. Na, K, Ca, Cl-, SO42- e PO43- apresentam fontes naturais no intemperismo e fontes antrópicas em resíduos urbanos e agricolas. Estes elementos apresentam picos de concentração ao atravessarem o núcleo urbano e no afluente que drena o aterro sanitário. A razão Na/Si assim como as concentrações de cloreto e fosfato funcionam como identificadores de esgoto doméstico. Os metais Cu, Ni, Co, Zn e Mn são provenientes de poluição antrópica urbana e de agricultura e são encontrados ao longo do canal principal do rio após o centro urbano no médio e baixo curso do rio. Rochas que apresentam maiores conteúdos de K e Al, ricas em k-feldspato, são mais resistentes ao intemperismo, por essa razão as águas fluviais que drenam esses litotipos não apresentaram maiores concentrações desses metais. Análise multivariada permitiu o agrupamento dos locais amostrados em 4 subgrupos de acordo com o seu grau de influência antrópica. Pontos localizados no alto curso do rio são preservados, a maioria dos afluentes apresentam características pouco impactadas em relação ao background local. Após o centro urbano todo o canal principal se apresenta influenciado por impacto antrópico. Locais analisados no nucleo urbano e no alfluente que drena o aterro sanitário apresentam características extremamente impactadas. / Surface water chemistry varies according to geology, atmospheric inputs and anthropogenic factors, such as discharges of domestic and industrial effluents, agricultural activities and others. The main purpose of this study is to identify the anthropogenic and geological contributions in determining the hydrogeochemistry of the Paquequer river basin, Teresópolis, RJ. This basin covers a 269 km² area, its springs lie within a conservation area (Parque Nacional da Serra dos Órgãos) with preserved Atlantic Forest. The Paquequer River mid-stream crosses the city of Teresopolis and receives domestic waste. Contributions of agricultural effluent also occur in its lower stream. The Paquequer river has singular importance for Teresópolis because it is a water supply source. The present geological units are classified as Batólito Serra dos Órgãos (gneissic granites), Granito Teresópolis (monzogranite), the Rio Negro Unit and basic dykes. Soils are predominantly Red-Yellow Cambissoils and Gleissoils in river valleys. In this study, river samples consider different lithologies and land uses. Samples were collected during the dry season in August 2010 when weathering comprises the main source of natural elements to the river system. Measurements of pH, conductivity, temperature, redox potential and river flow were made in site. Besides these measures, chemical analysis of dissolved elements have been carried out (Na, K, Ba, Ca, Mg, Pb, Cu, Co, Ni, Cr, Zn, Sr, Rb, Al, Si, Fe, Mn, Li, La, Cd, PO43- , Cl- and SO42-). Mineralogy (XRD) of the suspended particles was also identified. XRD results showed that the mineralogy of the suspended particles is predominantly composed of kaolinite, gibbsite and quartz. Secondarily it was also observed halloysite, mica, illite and rarely microcline. Theoretical stability diagrams were prepared to identify the transfer of elements from the dissolved phase to solid phase. Chemical results of the dissolved elements indicated concentrations of Si approximately constant along the main Paquequer river channel, only natural sources (weathering) were found for this element. Na, K, Ca, Cl, SO4 and PO4 shows natural (weathering) and anthropogenic (urban and agricultural effluents) sources and concentrations peak while crossing the urban center and, in the tributary that drains the sanitary landfill. The ratio Na / Si indicated domestic sewage influences. Copper, Ni, Co, Zn and Mn indicates anthropogenic pollution from urban sources and agriculture. Rocks with higher contents of K and Al are more resistant to weathering processes, explaining why the river water that drains those lithotype do not present higher concentrations of these metals. Multivariate analysis identified four subgroups of sampling sites according to their degree of anthropogenic influence. Points located in the upper stream of the river are unaffected. Almost all tributaries shows characteristic of low impact. Along the main channel, after the city influence, all place have noticeable pollution features. Lastly points, which receive direct influence of the urban center and sanitary landfill sites, are highly impacted.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-02-08T15:15:15Z No. of bitstreams: 1 EduardoDuarteMarques2006.pdf: 2528290 bytes, checksum: 0f9b39f78fb8e487856383e7e30a4789 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-08T15:15:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoDuarteMarques2006.pdf: 2528290 bytes, checksum: 0f9b39f78fb8e487856383e7e30a4789 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / O Distrito Areeiro de Seropédica-Itaguaí, considerado um dos maiores do Brasil, com mais de oitenta empresas de mineração, abastece aproximadamente 90% da areia para a construção civil da Região Metropolitana do Rio de Janeiro. O processo de extração de areia se dá através da retirada das camadas sedimentares superficiais da região, caracterizadas por depósitos de areia, de composição quartzo-feldspática, fazendo com que a superfície freática do Aqüífero Piranema aflore, preenchendo as cavas resultantes. Contudo, esta atividade suscita em mudanças físicas e químicas nestas águas. Quatro areais foram monitorados no período entre janeiro de 2004 e novembro de 2005 com o objetivo de caracterizar os processos hidrogeoquímicos ocorrentes nas cavas, podendo fornecer informações para uma possível transformação das cavas em “lagoas” para piscicultura ao término da atividade mineradora. Os resultados mostraram que os baixos valores de pH (3,11 – 5,2) e altas concentrações de sulfato (3 – 97,64 mg.L-1) encontrados nestas águas têm origem em reações de oxidação do material sedimentar reduzido, contendo pirita e gás sulfídrico, através da extração da areia. Valores anômalos de alumínio (> 10 mg.L-1) nas águas se devem ao baixo pH, o qual aumenta a solubilidade dos minerais silicáticos aluminosos (feldspatos e micas). Porém, os teores de alumínio nestas águas se mostram controlados pela precipitação pluviométrica, ou seja, quanto menor a precipitação em um determinado período, maior é o teor de alumínio e quanto maior a precipitação, menor o teor de alumínio. Além disso, a sílica presente nas cavas, que se apresenta na forma coloidal, pode contribuir para a redução do alumínio dissolvido através da reação entre ambos, resultando em um aluminossilicato, denominado imogolita. O ferro e manganês se apresentam, respectivamente, na forma precipitada (hidróxidos, Fe3+) e dissolvida (Mn2+). O cloreto possui concentrações constantes nas águas em estudo devido ao seu caráter conservativo e é originado por deposição atmosférica (aerossóis marinhos). O intemperismo nas cavas foi caracterizado a partir das concentrações de cálcio, magnésio, potássio, sódio e sílica. O grau de intemperismo se mostrou incipiente, onde diagramas de estabilidade mineral indicaram equilíbrio das águas com minerais primários e montmorilonitas, conseqüentemente, apresentando a bissialitização como o tipo predominante de intemperismo. A transformação das cavas de extração de areia em locais propícios à cultura de peixes deverá levar em conta a geoquímica do alumínio nestas águas, devido sua toxicidade para tais indivíduos. / Seropédica-Itaguaí Sand Mining District has an important role to the Rio de Janeiro Metropolitan Region, supplying about 90% of the sand to its civil construction. The sand extraction process is fact by the remove of the surface sedimentary layers (quartzfeldspatic composition), make water table to fill up the produced pits. However, this activity provides some chemical and physical-chemical changes in that water. Four sand pits were monitored in the period between January 2004 and November 2005, that aims to characterize the hydrogeochemical process that occurs in that water, providing information to the transformation of the pits in “ponds” for fish culture at the end of mining activities. The results show low values of pH (3,11 – 5,2) and high concentrations of sulfate (3 – 97,64 mg.L-1) in those waters and it must be given by oxidation reactions on reduced sedimentary materials with some sulfide content, caused by the sand extraction. Anomalous values for aluminum (> 10 mg.L-1) are fact by the low pH of the analyzed waters, which increase the aluminosilicate minerals solubility (feldspars and micas). However, aluminum concentrations show that are controlled by pluviometric precipitation, or be, the aluminum concentrations are bigger as much as minor the pluviosity. Besides this fact, the silica content in the extraction holes, which is in colloidal form, could contribute for the aluminum content reduction through the reaction between aluminum and silica, resulting in the formation of an aluminosilicate (imogolite). Iron and manganese are, respectively, precipitated as hydroxides (Fe3+) and dissolved form as Mn2+. Chloride has constant concentrations in those waters by its conservative characteristic and is originated by atmospheric deposition (marine aerosols). The weathering in the extraction holes was characterized by the calcium, magnesium, potassium, sodium and silica concentrations. The weathering rating is incipient, where the stability diagrams pointed out the water equilibrium with primary minerals and montmorillonite clays, consequently, presenting the bisialitization as the predominant weathering type. For the transformation of the sand extraction pits in fish culture ponds, must be considered the aluminum geochemistry because its toxicity on these individuals.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-03-22T15:44:03Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Alessandra Abel.pdf: 1916505 bytes, checksum: 2752be6475899601cffe4ed72f265c7f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T15:44:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Alessandra Abel.pdf: 1916505 bytes, checksum: 2752be6475899601cffe4ed72f265c7f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / O silício é o elemento mais abundante da crosta terrestre, originando-se do intemperismo de rochas. Em águas fluviais e costeiras é encontrado na forma dissolvida (ácido silícico) ou particulada (sílica litogênica ou biogênica). É um importante nutriente, pois é constituinte da carapaça de organismos planctônicos tais como diatomáceas, sendo responsável por uma grande parte da produção primária fitoplanctônica. Este estudo foi realizado na Bacia da Guanabara, localizada no Estado do Rio de Janeiro, cuja rede de drenagem apresenta cerca de 4800 Km² e é composta por 55 rios. Esta área engloba a Baía de Guanabara, um dos mais importantes estuários da Costa Brasileira. A metodologia do trabalho consistiu na amostragem em quatro rios da bacia, nos meses de inverno (junho, julho, agosto) e em três perfis na Baía de Guanabara, com medição in situ da salinidade, temperatura e condutividade. No laboratório, as amostras foram filtradas e separadas alíquotas para a análise da mineralogia do material em suspensão, quantificação de clorofila-a, material particulado, sílica dissolvida e particulada. Para analisar a influência do ambiente nas concentrações desses parâmetros, foram determinadas através de SIG as áreas espaciais dos parâmetros fisiográficos de geologia, uso do solo, vazão, declividade, pluviosidade e geomorfologia das bacias. A concentração do material particulado em suspensão nos rios apresentou uma média de 9 mg/L. O valor médio de sílica dissolvida foi mais elevado em rios (211 μM) do que nas amostras da Baía (10 μM). As concentrações de sílica litogênica em rios e na baía foram próximas, respectivamente 63 e 62 μM; evidenciando a origem fluvial das mesmas. As concentrações de sílica biogênica apresentaram média de 13 μM nos rios e 41 μM nas amostras de estuário. Em relação aos minerais encontrados, verificou-se que o quartzo e a caulinita foram os mais abundantes nas amostras de rio. No ponto BG05 a grande concentração de sílica litogênica está relacionada à presença de quartzo, feldspato, mica e caulinita. No outro extremo, o ponto BG09 com mineralogia dada apenas por quartzo e gibbsita apresenta as menores concentrações de sílica litogênica. Sugere-se que a grande quantidade de gibbsita que alcança a Baía de Guanabara está provavelmente sendo transformada em minerais secundários, como caulinita e argilo-minerais 2:1. / Silicon is the most abundant element of the crust. It comes from weathering of rocks. In river and coastal samples, it is found dissolved as silicic acid or as particle (lithogenic or biogenic silica). It’s an important nutrient because it takes part of siliceous skeletal material of plankton such as diatom which are usually responsible for a great part of the phytoplankton primary production. This study was done in Guanabara Basin located in Rio de Janeiro State, Its drainage network is about 4800 km2 and has 55 rivers. This area includes the Guanabara Bay, one of the most important estuaries of the Brazilian Coast. Four river were sampled during Brazilian winter months (June, July, August). Samples were also done along three profiles of the Guanabara Bay. During sampling salinity, temperature, and conductivity were measured in situ. In laboratory, the samples were filtered. Aliquots were decanted for mineralogical analysis of the suspended material. Quantification of chlorophyll-a, particulate material and particulate silica were done in the filter. Dissolved silica was also analyzed. To understand the control of physiographic characteristics in the concentrations of these parameters a GIS analysis was done. Geology, land use, discharge, slope, rainfall and geomorphology were spatially quantified. The concentration of the particulate material in suspension in the rivers showed an average of 9 mg/L. The average value of dissolved silica was higher in rivers (211 μM) than in the Bay (10 μM). Lithogenic silica concentrations in rivers were similar to the Bay, 63 and 62 μM respectively; highlighting the fluvial origin of LSi in the Bay. Average biogenic silica concentrations were 13 μM in rivers and 41 μM in estuary’s samples. Quartz and kaolinite were the most abundant minerals in river samples. In river sampling point BG05, the great lithogenic silica concentration is related to the presence of quartz, feldspar, mica and kaolinite. On the other side the sampling point BG09 showed the smallest lithogenic silica concentration due to a poor mineralogy assemblage made only of quartz and gibbsite. This study suggests that the great amount of gibbsite that reaches Guanabara Bay is probably being transformed into secondary minerals, as kaolinite and 2:1 clay.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-19T16:19:47Z No. of bitstreams: 1 DISSERTJULIANAGRODRIGUES.pdf: 4883356 bytes, checksum: 5706faa288cd5541e1bfe8cc446e591b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T16:19:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTJULIANAGRODRIGUES.pdf: 4883356 bytes, checksum: 5706faa288cd5541e1bfe8cc446e591b (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / Em janeiro de 2011, a região serrana do Estado do Rio de Janeiro foi atingida por inúmeros movimentos de massa em um evento denominado de “Megadesastre”. A ocorrência de movimentos de massa depende da disponibilidade de material a ser mobilizado, e essa disponibilidade está relacionada com o intemperismo. Dessa forma, essa dissertação buscou avaliar as transformações geoquímicas e mineralógicas em dois perfis de intemperismo desenvolvidos sobre rocha granítica, na bacia do Córrego do Príncipe (Teresópolis/RJ), e a relação com a ocorrência de movimentos de massa. Nas análises químicas empregaram-se os métodos de ativação neutrônica (AAN) e fluorescência de raios-X (FRX). Já na mineralogia utilizou-se petrografia, observação em lupa e difração de raios-X (DRX), e na granulometria, peneiramento e difratometria a laser. A análise estatística multivariada indicou a separação de quatro grupos: G1 - apresenta o maior grau de dissimilaridade e é formado por material ferro-manganoso; G2 - amostras com menor grau de alteração, onde foi verificada a presença de plagioclásio e a escassez de minerais secundários, além da presença de material rochoso (corestones) menos alterado e material inconsolidado com textura grossa; G3 e G4 - apesar de apresentarem fortes similaridades, estão em estágios de alteração diferentes, sendo a principal diferença a mineralogia das frações finas (silte/argila): em G3, há plagioclásio, caulinita e gibbsita, enquanto que em G4 verificou-se a ausência de feldspatos e presença desses minerais secundários, indicando que as amostras em G3 estão em menor estágio de alteração do que as de G4. Quanto ao comportamento dos elementos químicos, houve um empobrecimento em K2O, Na2O, CaO, Rb, Ba e ETR, relacionado principalmente com a alteração dos felspatos, e enriquecimento em SiO2 e Al2O3 (relacionado aos minerais detríticos e neoformados), Fe2O3, TiO2 e MgO, referente a alteração da biotita. O estudo permitiu elaborar um modelo de transformação geoquímica, mineralógica e textural, a partir do qual se pode concluir que a formação de corestones juntamente com a mobilização e reconcentração de elementos e argilominerais, atuaram como heterogeneidades dentro desses perfis de alteração. Estes processos tornaram os perfis susceptíveis a movimentos de massa, mostrando assim uma inter-relação entre o estudo da evolução geoquímica e mineralógica, e a estabilidade mecânica do material / On January 2011, the mountainous region of Rio de Janeiro state was affected by a great number of landslides. This event was called "Megadisaster". The occurrence of landslide depends on the presence of material to be mobilized due to weathering processes. This work aims to assess the geochemical and mineralogical changes in two granite weathering profiles in Córrego do Príncipe watershed (Teresópolis / RJ) related to landslides. Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA) and X-ray fluorescence (XRF) were used to quantify the chemical compositions of weathering profile samples. Mineralogy was done by X-ray diffraction analysis (XRD) and by petrography. Particle size analysis was done by sieving and laser diffraction. A multivariate statistical analysis of the data showed four groups: G1 is quite different from the other groups and is characterized by an iron-manganous material; G2 represents the material with the lower degree of weathering. The presence of plagioclase, the lack of secondary minerals, the corestones and the coarse grain size of the unconsolidated samples explain this group; G3 and G4 are fairly homogeneous. They are the most weathered samples of both profiles consisting of secondary minerals and little or no plagioclase present. The main difference between these groups is silt and clay mineralogy. The elements mobility during weathering process showed a depletion of K2O, Na2O, CaO, Rb, Ba and REE (mainly due to feldspar weathering), while SiO2, Al2O3 (due to detrital and secondary mineral growth) Fe2O3, TiO2 and MgO (due to biotite weathering) increase. This study allowed the elaboration of a geochemical, mineralogical and particle size weathering model. The production of corestones, the mobilization and concentration of elements and clay minerals acted as heterogeneities within these profiles, leaving them susceptible to landslides

[pt] O presente trabalho apresenta os resultados de um programa experimental com o intuito de determinar propriedades de deformabilidade e tensões in-situ em rochas gnáissicas. A determinação das tensões in situ é fundamental para qualquer trabalho em mecânica de rochas, serve como condições de campo em problemas de engenharia e em escalas maiores dá alguns indícios do mecanismo que ocasiona a movimentação de placas tectônicas. O módulo de deformabilidade é um dos principais parâmetros de entrada na análise do comportamento de maciços rochosos que incluem deformações. Este parâmetro geralmente é obtido a partir de ensaios de laboratório em amostras de rochas. Em geral os resultados destes ensaios não representam as propriedades in situ de todo o maciço rochoso, pois uma amostra intacta em laboratório pode ser muito menor que o maciço rochoso que contêm um grande número de planos de fraqueza. A presente pesquisa compreende as etapas de projeto, montagem e aplicação de um pressiômetro como um instrumento para a determinação dos parâmetros de deformabilidade e estado de tensões nos maciços rochosos. Os dados obtidos foram usados para investigar a variação destes parâmetros com o grau de intemperismo. Um sistema de instrumentação foi projetado para tentar monitorar a resposta da rocha às solicitações de carregamento (no caso da determinação do módulo de deformabilidade) e descarregamento (no caso de medição das tensões in situ). A aplicação do pressiômetro foi realizada em maciços rochosos localizados no cidade do Rio de Janeiro afetados por diferentes níveis de intemperismo. Realizaram-se ensaios de pressurização e medição de deslocamentos no momento da escavação dos furos para determinar o estado de tensões da rocha. Os resultados foram processados, interpretados e comparados com ensaios de laboratório anteriormente realizados por outros autores. / [en] This thesis presents the results from an experimental program with intention to determine the properties of deformabilty and in situ stress in gnaissic rocks. The determination of in situ stress is fundamental for any work in rock mechanics, it is use like field conditions at the in engineering problems, and in bigger scales it gives some indications of the mechanics that produce the tectonics plate`s movements. The deformation`s modulus is one of the main parameters in the analysis of the behavior of rocks mass that include deformations. This parameter usually is gotten from laboratory assays in rocks samples. In general the results of these assays do not represent the in situ properties of all the rock mass, therefore an intact rock sample in laboratory could be smaller that the rock mass that contains a great number of weakness planes. This research understands the stages of project, assembly and application of the pressuremeter as an instrument for the determination of the deformability and in situ stress parameters in rock mass. The gotten data had been used to investigate the variation of these parameters with the weathering degree. An instrumentation system was projected to try to monitor the answer of the rock to load (in the case of deformability`s modulus) and unload (in the case of in situ stress measurement). The application of the pressuremeter was carried trough in rock masses located in the Rio de Janeiro city whose were affected by different levels of weathering. Assays of pressurization and measurements of displacements at the moment of the hole drilling in order to determine the in situ stress. The results had been processing, interpreted and compared with laboratory assays previously carried trough by another authors.

Resumo: Este trabalho visou avaliar a taxa de remoção de material dissolvido devido ao intemperismo químico da rochas da Formação Serra Geral na bacia do Ribeirão Preto (SP). A taxa de intemperismo em rochas é um parâmetro de extrema importância na caracterização geomorfológica dos continentes, de maneira que todas as ferramentas disponíveis devem ser empregadas na sua avaliação, inserindo-se nesse contexto o método utilizado neste trabalho. Para tanto, foi avaliada a concentração dos principais cátions e ânions nas águas pluviais e fluviais desta bacia. A bacia do Ribeirão Preto apresenta sérios problemas ambientais na qualidade das águas pluviais e fluviais, que provavelmente estão interferindo no estudo do intemperismo das rochas nesta bacia. A taxa de intemperismo utilizando o Ca como traçador natural indicou um valor de 24,48 ton/km2/ano para as rochas da Formação Serra Geral encontradas na bacia do Ribeirão Preto. Assim, com este resultado, é possível indicar a seguinte seqüência de intemperismo para as rochas da Bacia Sedimentar do Paraná: rochas ígneas básicas>arenitos>argilitos/siltitos. / Abstract: The purpose of this research was to evaluate the chemical weathering of the rocks from Serra Geral Formation at Ribeirão Preto basin (SP). The weathering rate in rocks is a parameter of extreme importance in the geomorphological characterization of the continents, and, therefore, all available tools must be used for its evaluation, including the method utilized in this work. In order to perform this, the major cations and anions concentrations were evaluated in rain and surface waters from this basin. The Ribeirão Preto basin has serious environmental problems in the quality of the rain and surface waters, which probably affect the study of the weathering of the rocks in this basin. The weathering rate utilizing the Ca as a natural tracer indicated a value of 24.48 ton/km2/year to rocks from Serra Geral Formation found at Ribeirão Preto basin. Thus, with this result, it is possible to indicate the following sequence of the weathering rates to rocks from Paraná Sedimentary basin: basic igneous rocks>sandstones>mudstones/siltstones. / Orientador: Fabiano Tomazini da Conceição / Coorientador: Marcos Aurélio Farias de Oliveira / Banca: Antonio Donizetti Gonçalves de Souza / Banca: Maria Margarita Torres Moreno / Mestre

O estudo do intemperismo é de suma importância uma vez que a quebra química de minerais instáveis termodinamicamente na superfície da Terra por agentes do intemperismo é uma parte fundamental na ciclagem de elementos global. Esse processo é responsável pela formação dos solos dos quais depende toda a vida terrestre, desempenhando um papel central no controle da fertilidade dos solos através do fornecimento de muitos nutrientes que permitem o crescimento das plantas. Atualmente as análises relacionadas ao intemperismo são realizadas através de índices matemáticos ligados à presença ou ausência de determinados minerais e observação do comportamento dos elementos químicos ao longo do perfil de solo. Surge, portanto, a necessidade de técnicas mais rápidas e eficazes. Os objetivos do presente trabalho foram o de caracterizar e avaliar o potencial de vários instrumentos sensores próximos na identificação dos processos de intemperismo em cortes verticais originados de diferentes materiais de origem numa região de São Paulo, Brasil. Cinco perfis de solo com materiais de origem contrastantes (sedimentar e magmático) foram utilizados para a avaliação da espectroscopia como ferramenta capaz de identificar as mudanças ocorridas no perfil durante o intemperismo. Amostras de terra foram coletadas e enviadas para análises química, física, mineralógica e espectroscópica. As análises por sensoriamento próximo em laboratório foram realizadas utilizando três sensores, cada um contemplando uma região do espectro eletromagnético (raio x, visível e infravermelho). No campo, utilizou-se o sensor de raios gama e a câmera multiespectral AISA fênix que realizou a leitura, nas regiões espectrais do visível ao infravermelho de ondas curtas, de todo o perfil de solo desenvolvido sob arenito. Fez-se a descrição elementar, mineralógica e de outros atributos presentes nas amostras de terra coletadas a fim de avaliar a intensidade de intemperismo de cada horizonte dos perfis de solo. Esses dados foram utilizados na descrição do comportamento dos espectros. Os índices de intemperismo e os óxidos maiores foram quantificados a partir de modelos lineares e multivariados utilizando os dados do sensor gama e do visível ao infravermelho (Vis-IR), respectivamente. Os óxidos foram espacializados nas imagens do sensor AISA Fenix para a observação visual do comportamento dos elementos e minerais ao longo dos perfis. Calculou-se a diferença elementar entre horizontes a partir dos dados de fluorescência para comparação com o balanço de massa calculado pelos dados fornecidos pelas análises tradicionais e utilizou-se toda a região espectral, em separado e em conjunto, para a segregação das amostras de acordo com a intensidade de intemperismo. A partir do comportamento das curvas espectrais na região do visível ao infravermelho médio, foi possível identificar a diferença na textura dos horizontes, a presença de água estrutural e no solo, a influência da matéria orgânica e os principais minerais que são reflexos da intensidade de intemperismo de cada horizonte dos perfis analisados. Os dados dos sensores GAMA e FRX apresentaram altos valores de correlação com os óxidos e índices utilizados na quantificação da intensidade de intemperismo, indicando à viabilidade dos sensores para o cálculo dos índices. Os modelos de quantificação dos índices de intemperismo e dos óxidos apresentaram R² acima de 0,5. A aplicação do modelo do Vis-IR às imagens da AISA permitiu quantificar os óxidos pixel a pixel ao longo do perfil e observar a diferenciação dos horizontes, facilitando a interpretação da análise de intemperismo. Devido à especificidade de cada região espectral para analisar um objeto, a utilização de vários sensores que trabalham em diferentes comprimentos de onda pode ser uma alternativa para a mais rápida avaliação da intensidade de intemperismo ocorrendo em perfis provenientes de diferentes materiais de origem. / The study of weathering is of paramount importance since the chemical breakdown of thermodynamically unstable minerals on the surface of the earth by weathering agents is a fundamental part of the cycling of global elements. This process is responsible for the formation of soils on which all terrestrial life depends, playing a central role in soil fertility control by providing many nutrients that enable plant growth. Currently the analyzes related to weathering are performed through mathematical indexes linked to the presence or absence of certain minerals and observation of the behavior of the chemical elements along the soil profile. There is therefore a need for faster and more effective techniques. The objectives of the present work were to characterize and evaluate the potential of several proximal sensing instruments in the identification of weathering processes in vertical cuts originating from different rock parents in a region of São Paulo, Brazil. Five soil profiles with contrasting source materials (sedimentary and magmatic) were used to evaluate the spectroscopy as a tool capable of identifying changes in the profile during weathering. Soil samples were collected and sent for chemical, physical, mineralogical and spectroscopic analyzes. The proximal sensors analyzes in the laboratory were realized using three sensors, each contemplating a region of the electromagnetic spectrum (x-ray, visible and infrared). In the field, the gamma-ray sensor and the multispectral AISA fênix camera were used to read the entire soil profile developed under sandstone in the spectral regions of visible to shortwave infrared. The elemental, mineralogical and other attributes present in the soil samples collected were evaluated in order to evaluate the weathering intensity of each horizon of the soil profiles. These data were used to describe spectra behavior. The indexes of weathering and the major oxides were quantified from linear and multivariate models using gamma and visible infrared (Vis-IR) data, respectively. The oxides were spatialized in the images of the Fenix AISA sensor for the visual observation of the behavior of the elements and minerals along the profiles. The elemental difference between horizons was calculated from the fluorescence data for comparison with the mass balance calculated by the data provided by the traditional analyzes and the entire spectral region was used separately and together for the segregation of the samples according to with the intensity of weathering. From the behavior of the spectral curves in the region of visible to the medium infrared, it was possible to identify the difference in texture of the horizons, the presence of structural and soil water, the influence of the organic matter and the main minerals that are reflections of the intensity of weathering of each horizon of the analyzed profiles. The data of the GAMA and FRX sensors presented high values of correlation with the oxides and indices used in the quantification of the intensity of weathering, indicating the viability of the sensors for the calculation of the indices. The models for the quantification of the indexes of weathering and oxides presented R² above 0.5. The application of the Vis-IR model to the AISA images allowed quantifying the pixel-to-pixel oxides along the profile and observing the differentiation of the horizons, facilitating the interpretation of the weathering analysis. Due to the specificity of each spectral region to analyze an object, the use of several sensors working at different wavelengths may be an alternative for the faster evaluation of the intensity of weathering occurring in profiles from different source materials.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:30:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ELIZANDRA_BERTUOL.pdf: 4697203 bytes, checksum: 4058cf1fefa0969edd3033b8a4d60c1f (MD5) Previous issue date: 2014-07-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present study examined the stage of weathering of the surface coverage for the geomorphologic surface V, located in Clevelândia (PR) in the field of the Araucária Plateau. To this end, we analyzed the characteristics of the physical and chemical properties of materials in the profile; was determined from the free, total, and the crystalline iron and the total chemical ten (10) major oxides by X-ray fluorescence finally, there is the micro morphology organization of materials. The weathering profile presented more than 710 cm of exposed material, with gradual transition horizons: A (0-20 cm), AB (20-60cm), BA (60-110 cm), Bw1 (110-210 cm), Bw2 (210-350 cm), BC (350-470 cm) and CB (470- 540 cm) and C (540 - 710+ cm). The characterization of physical and chemical attributes of the weathering profile showed native soil cover, with features Oxisols red with acric character. The mineralogical analysis of the material indicated weathering stage characterized by partial hydrolysis environment, the monossialitization type. Associating soil and geochemical characteristics, one realizes that it is weathering profile whose evolutionary process is to ferruginization. The results confirm the hypothesis that the surface V was prepared by the action of etchplanation from the lowering of the substrate by isovolumetric loss generating planing. / O presente trabalho verificou o estágio de intemperismo da cobertura superficial para a superfície geomorfológica V, localizado em Clevelândia (PR), no domínio do Planalto das Araucárias. Para tal, analisou-se as características dos atributos físicos e químicos dos materiais no perfil; determinou-se o ferro livre, total e amorfo e a química total dos dez (10) principais óxidos por fluorescência de raios-X e, por fim, verificou-se a organização micromorfológica dos materiais. O perfil de intemperismo apresentou mais de 710 cm de material exposto, com transição gradual de horizontes: A (0 20 cm), AB (20- 60 cm), BA (60 110 cm), Bw1 (110 - 210 cm), Bw2 (210 350 cm), BC (350 470 cm), CB (470- 540 cm) e C (540 710+ cm). A caracterização dos atributos físicos e químicos do perfil de intemperismo mostrou cobertura pedológica autóctone, com características de Latossolo Vermelho Distroférrico com caráter ácrico. A análise mineralógica dos materiais indica estágio de intemperismo avançado, caracterizado pelo ambiente de hidrólise parcial, do tipo monossialitização. Associando caraterísticas pedológicas e geoquímicas, percebe-se que se trata de perfil de intemperismo cujo processo evolutivo é o de ferruginização. Os resultados confirmam a hipótese de que a superfície V foi elaborada pela ação da etchplanação, a partir do rebaixamento do substrato por perda isovolumétrica gerando o aplainamento.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:30:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciane_Marcolin.pdf: 2229524 bytes, checksum: cfa5a592966f92c513c066d150d08843 (MD5) Previous issue date: 2015-05-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The following work had as its goal to comprehend the evolution of the pedological cover and the active pedogenetic processes in the landscape unities in Marechal Cândido Rondon/PR. It has been selected two profiles of Oxisol, one under native vegetation and the other under agriculture. Through mineralogical analyses, allied with chemical, physical and morphological data, it was possible to interpret the current level of weathering of the soil profiles. Also, aiming to contribute with the studies about the geomorphic surfaces in the southwest of Paraná, it has been investigated the hypothesis of these surfaces' continuities in the west region of Paraná. The correlation between the results of this research and those from the studies which have already been done by the Grupo Gênese e Evolução de Superfícies Geomórficas e Formações Superficiais (GESGFS) point out that the studied soils in the west of Paraná are in advanced stage of weathering, presenting a mineralogy composed mainly by minerals 1:1 (Kaolinite), the minerals 2:1 (Vermiculite with hydroxy-interlayered). The mineralogy and other Oxisols attributes studied indicate that it has been occurred a process of monossialitization with partial hydrolysis along the pedogenesis. Considering the local landscape, the soil is in accordance with the formation environment in subtropical climate and in relation to the regional landscape they present the same pedological characteristics of the soils in the Incompletely Planed Surfaces V and VI in the southwest of PR, indicating that there is pedogenetic similarity between the soils from these surfaces and the studied soils. / O trabalho exposto teve como objetivo compreender a evolução da cobertura pedológica e os processos pedogenéticos atuantes nas unidades de paisagem de Marechal Cândido Rondon/PR. Foram selecionados dois perfis de LATOSSOLO, um sob vegetação nativa e outro sob agricultura. Através de análises mineralógicas, aliadas a dados químicos, físicos e morfológicos do solo foi possível interpretar o atual estágio de intemperismo dos perfis de solos. Visando também contribuir com os estudos sobre as superfícies geomórficas no sudoeste do Paraná, investigou-se a hipótese de continuidade dessas superfícies para região oeste do Paraná. A correlação entre os resultados dessa pesquisa e aqueles dos estudos já realizados pelo Grupo Gênese e Evolução de Superfícies Geomórficas e Formações Superficiais (GESGFS), apontam que os solos estudados no oeste paranaense estão em avançado estágio de intemperismo apresentando uma mineralogia composta predominantemente por minerais 1:1 (Caulinita), e minerais 2:1 (Vermiculita com hidroxi-entrecamadas). A mineralogia e demais atributos dos LATOSSOLOS estudados indicam que ocorreu um processo de monossialitização com hidrólise parcial ao longo da pedogênese. Considerando a paisagem local o solo esta em concordância com o ambiente de formação em clima subtropical e em relação à paisagem regional apresenta as mesmas características pedológicas dos solos nas Superfícies Incompletamente Aplainadas V e VI, no sudoeste do PR, indicando haver similaridade pedogenética entre os solos dessas superfícies e os solos estudados.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:31:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafaela_Ana_Rech_Rodrigues.pdf: 3839276 bytes, checksum: 0e4c44f90332130f089ffc46bdc0853a (MD5) Previous issue date: 2011-08-03 / Planation surfaces mean the last stage in the reliefs evolution. In order to understand how was the evolution process and formation of the surfaces it becomes necessary to looking for information about the process soil formation related to the climate regime and the bedrock. The Southwest region of Parana and Northwest of Santa Catarina are characterized by a succession of remains of incompletely flattened surfaces, in which one of them stood out for having more than nine meters of weathered material. This study sought to characterize this remaining flat surface by its determining the weathering stage, macro and micromorphological characteristics of the pedon. In addition, there was the possibility of relating the evolution that surface with the etchplanation theory proposed by previous research. Physical analyses were carried as the, granulometry and tipics chemical, micromorphology, clay mineralogy, iron content and analytical chemistry. Therefore, the soil profile presented itself with more than nine meters of material exposed with diffuse transition and moderate A horizon (0 0,20 m), BW1 (0,20 to 1,40 m), Bw2 (1,40 2,50 m), B nític 1 and B nític 2 (2,50 to 8,70 m), BC (8,70 to 9,50 m) and CB (from 9,50 m). Through the microstructure it was observed the vertical transformation of the B horizon latosolic from nític B horizon. In the stage of weathering, mineralogical analysis, chemical and iron content have revealed that the soil profile studied is evolving to an advanced stage, in other words, from ferruginous to ferralitic. Such analysis, especially mineral, allowed to define the partial hydrolysis as the main process related to the formation and evolution of the soil. In this, there is a predominance of kaolinite (1:1), characterized by partial loss of silica (monossialitization) and by the vertical movement of materials. Therefore, we can confirm evolutionary compatibility with etchplanation theory. The occurrence of chemical weathering was possible due to weather conditions and rocky soil, basalt, promoting the vertical movement of materials, causing isovolumetric loss and thus the planation. / Superfícies aplainadas significam a última etapa da evolução de relevos. Para que se possa entender como foi o processo de gênese e evolução das mesmas se torna necessário buscar informações sobre os processos de formação dos solos relacionados ao regime climático e o substrato rochoso. As regiões Sudoeste do Paraná e Noroeste de Santa Catarina se caracterizam por uma sucessão de remanescentes de superfícies incompletamente aplainadas, no qual uma delas destaca-se por apresentar perfis de alteração com mais de nove metros de profundidade. Esse trabalho buscou caracterizar este remanescente de superfície aplainada através do seu estágio de intemperismo determinando, características macro e micromorfológicas do perfil de solo. Além disso, verificou-se a possibilidade de relacionar a evolução dessa superfície com a teoria da etchplanação proposta por pesquisas anteriores. Foram realizadas descrições macromorfológicas, granulometria, caracterização química de rotina, micromorfologia, mineralogia da fração argila, teores de ferro e química analítica. O perfil de alteração apresentou-se com mais de nove metros de material exposto com transição difusa e horizonte A moderado (0 0,20 m), Bw1 (0,20 1,40 m), Bw2 (1,40 2,50 m), B nítico 1 e B nítico 2 (2,50 8,70 m), BC (8,70 9,50 m) e CB (a partir de 9,50 m). Através da microestrutura verificou-se a transformação vertical do horizonte B latossólico a partir do horizonte B nítico. Quanto ao estágio de intemperismo, as análises mineralógica, química e teor de ferro permitiram afirmar que o perfil de solo estudado está evoluindo para um estágio avançado, ou seja, evoluindo de ferruginoso para ferralítico. Tais análises, principalmente a mineralógica, permitiram definir a hidrólise parcial como principal processo relacionado à formação e evolução deste solo, que apresenta predomínio de caolinita (1:1), caracterizando-se pela perda parcial de sílica (monossialitização) e pelo movimento vertical dos materiais. Diante disso, podese confirmar a compatibilidade evolutiva com a teoria da etchplanação. A ocorrência do intemperismo químico foi possível devido às condições climáticas e ao substrato rochoso, o basalto, promovendo a movimentação vertical dos materiais, gerando perda isovolumétrica e assim o aplainamento.