O Design, sendo uma atividade responsável pela criação de bens materiais, vem incorporando características culturais e saberes locais no desenvolvimento de produtos. O interesse por produtos culturais acarreta em desenvolvimento para as regiões produtoras, refletindo em diversos âmbitos da vida em sociedade, impulsionando e aumentando a competitividade do mercado local. Para isso, as tecnologias são fundamentais na promoção de inovações em produtos, facilitando o processo de produção e permitindo novas aplicações. Desta forma, a união destes dois fatores, tecnologias e valorização de produtos culturais, podem acarretar em ganhos, tanto para a região produtora, como para o país, no oferecimento de produtos com maior valor agregado. O serpentinito, considerado uma gema ornamental rara do Rio Grande do Sul, não possui atualmente uso comercial. O principal mineral constituinte dessa rocha são minerais do grupo das serpentinas, que podem ocorrer como agregados maciços e lamelares (antigorita e lizardita) e como cristais fibrosos (crisotilo). Assim, este trabalho tem como objetivo estudar as técnicas de beneficiamento em serpentinito, a fim de valorizar sua utilização como material gemológico para aplicação em joalheria. Para a caracterização mineralógica do serpentinito, utilizou-se lupa binocular, difratometria de raios X e microscópio petrográfico. As técnicas testadas para seu beneficiamento foram: corte por jato d’água, gravação a laser, polimento e resinagem. Para análise das interações das técnicas empregadas com o material, utilizou-se a lupa estereoscópica, microscópio eletrônico de varredura (MEV) e medidor de brilho (Gloss meter). Obteve-se resultados satisfatórios quanto a aplicação das técnicas no serpentinito, mas estes variam, conforme a textura da rocha. Em rochas com predominância de antigorita e lizardita, recomenda-se o uso da técnica de corte por jato d’água e a gravação a laser de preenchimento para obtenção de texturas superficiais. Em rochas com crisotilo, recomenda- se a realização de cortes com serra diamantada de precisão e o uso da gravação a laser de linhas e preenchimentos, para criação de elementos gráficos de média complexidade. Para o polimento, recomenda-se o uso de lixas de carbeto de silício (carborundum), partindo da faixa de grão 180 até 2000, para rochas com predominância da serpentina antigorita, e da faixa de grão 320 até 2000, para rochas com predominância da serpentina crisotilo. O tempo de cada etapa de lixamento é de 2 minutos e velocidade em torno de 300 rpm. Para proteção do material e obtenção de um brilho mais intenso, recomenda-se a aplicação de resina acrílica como etapa final do processo de beneficiamento. / Design as an activity for developing material goods, has been adding cultural characteristics and local knowledge in the development of products. The interest in cultural products brings progress for the producing regions, reflecting in different areas of social life, promoting and increasing the competitiveness of the local market. For this reason technologies are very important, to promote innovations in products, to enable the production process and new applications. So, the union of these two factors, technologies and valorization of cultural products, providing products with a bigger added value, may result in improvement for the producing region and also for its Country. Serpentinite, a rock used as a rare ornamental gemstone occurs in Rio Grande do Sul State (Brazil) and currently does not have commercial use. The main mineral of this rocks are of serpentine group, that may occur as massive and lamelar aggregates (antigorite and lizardite) and as fibrous crystals (chrysotile). This research aims to study processing techniques to apply in this serpentinite, in order to increase its use as gemological material for use in jewelry. The mineralogical characterization of serpentinite were done with a stereoscopic loupe, X-ray diffraction and with petrographic microscopy. The processing techniques tested were cut by water jet, laser engraving, polishing and resin coating. To analyze the interactions of this techniques with the serpentinite, it was used a stereoscopic loupe, a Scanning Electron Microscope (SEM) and a gloss meter. The results obtained with the application of the processing techniques in serpentinite are good, but vary according to the texture of the rock. In rocks with predominance of antigorite and lizardite, is recommend the use of cutting by water jet and the use of filled shapes laser engraving to obtain surface textures. In rocks with chrysotile, it is recommended to use precision cut diamond saw and the use of laser engraving lines and fill shapes to create graphics of medium complexity. To obtain a good polishment, the use of silicon carbide (carborundum) sandpaper is recommended, with the grit of 180 until 2000, for rocks with predominance of antigorite, and the grit of 320 until 2000, for rocks with predominance of chrysotile. The sanding time for each step is 2 minutes with a speed around 300 rpm. To protect the material and to obtain a better luster, is recommend the application of an acrylic resin as a final step of the improvemente process.

O Design, sendo uma atividade responsável pela criação de bens materiais, vem incorporando características culturais e saberes locais no desenvolvimento de produtos. O interesse por produtos culturais acarreta em desenvolvimento para as regiões produtoras, refletindo em diversos âmbitos da vida em sociedade, impulsionando e aumentando a competitividade do mercado local. Para isso, as tecnologias são fundamentais na promoção de inovações em produtos, facilitando o processo de produção e permitindo novas aplicações. Desta forma, a união destes dois fatores, tecnologias e valorização de produtos culturais, podem acarretar em ganhos, tanto para a região produtora, como para o país, no oferecimento de produtos com maior valor agregado. O serpentinito, considerado uma gema ornamental rara do Rio Grande do Sul, não possui atualmente uso comercial. O principal mineral constituinte dessa rocha são minerais do grupo das serpentinas, que podem ocorrer como agregados maciços e lamelares (antigorita e lizardita) e como cristais fibrosos (crisotilo). Assim, este trabalho tem como objetivo estudar as técnicas de beneficiamento em serpentinito, a fim de valorizar sua utilização como material gemológico para aplicação em joalheria. Para a caracterização mineralógica do serpentinito, utilizou-se lupa binocular, difratometria de raios X e microscópio petrográfico. As técnicas testadas para seu beneficiamento foram: corte por jato d’água, gravação a laser, polimento e resinagem. Para análise das interações das técnicas empregadas com o material, utilizou-se a lupa estereoscópica, microscópio eletrônico de varredura (MEV) e medidor de brilho (Gloss meter). Obteve-se resultados satisfatórios quanto a aplicação das técnicas no serpentinito, mas estes variam, conforme a textura da rocha. Em rochas com predominância de antigorita e lizardita, recomenda-se o uso da técnica de corte por jato d’água e a gravação a laser de preenchimento para obtenção de texturas superficiais. Em rochas com crisotilo, recomenda- se a realização de cortes com serra diamantada de precisão e o uso da gravação a laser de linhas e preenchimentos, para criação de elementos gráficos de média complexidade. Para o polimento, recomenda-se o uso de lixas de carbeto de silício (carborundum), partindo da faixa de grão 180 até 2000, para rochas com predominância da serpentina antigorita, e da faixa de grão 320 até 2000, para rochas com predominância da serpentina crisotilo. O tempo de cada etapa de lixamento é de 2 minutos e velocidade em torno de 300 rpm. Para proteção do material e obtenção de um brilho mais intenso, recomenda-se a aplicação de resina acrílica como etapa final do processo de beneficiamento. / Design as an activity for developing material goods, has been adding cultural characteristics and local knowledge in the development of products. The interest in cultural products brings progress for the producing regions, reflecting in different areas of social life, promoting and increasing the competitiveness of the local market. For this reason technologies are very important, to promote innovations in products, to enable the production process and new applications. So, the union of these two factors, technologies and valorization of cultural products, providing products with a bigger added value, may result in improvement for the producing region and also for its Country. Serpentinite, a rock used as a rare ornamental gemstone occurs in Rio Grande do Sul State (Brazil) and currently does not have commercial use. The main mineral of this rocks are of serpentine group, that may occur as massive and lamelar aggregates (antigorite and lizardite) and as fibrous crystals (chrysotile). This research aims to study processing techniques to apply in this serpentinite, in order to increase its use as gemological material for use in jewelry. The mineralogical characterization of serpentinite were done with a stereoscopic loupe, X-ray diffraction and with petrographic microscopy. The processing techniques tested were cut by water jet, laser engraving, polishing and resin coating. To analyze the interactions of this techniques with the serpentinite, it was used a stereoscopic loupe, a Scanning Electron Microscope (SEM) and a gloss meter. The results obtained with the application of the processing techniques in serpentinite are good, but vary according to the texture of the rock. In rocks with predominance of antigorite and lizardite, is recommend the use of cutting by water jet and the use of filled shapes laser engraving to obtain surface textures. In rocks with chrysotile, it is recommended to use precision cut diamond saw and the use of laser engraving lines and fill shapes to create graphics of medium complexity. To obtain a good polishment, the use of silicon carbide (carborundum) sandpaper is recommended, with the grit of 180 until 2000, for rocks with predominance of antigorite, and the grit of 320 until 2000, for rocks with predominance of chrysotile. The sanding time for each step is 2 minutes with a speed around 300 rpm. To protect the material and to obtain a better luster, is recommend the application of an acrylic resin as a final step of the improvemente process.

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L'ophiolite de la Nouvelle-Calédonie (Sud-Ouest Pacifique) correspond à l'une des plus grandes du monde (500 km de long, 50 km de large et 2 km d'épaisseur). Celle-ci se compose d'un massif principal au Sud de l'île et de petites klippes localisées le long de la côte Ouest. Les péridotites sont majoritairement de nature harzburgitique, à l'exception de massifs les plus au Nord, également constitués de lherzolites. Mise en place durant l'Éocène, cette ophiolite chevauche l'unité magmatique de Poya, principalement composée de basaltes océaniques de type MORB, associés à quelques basaltes de bassin arrière-arc et d'île océanique. Cette unité s'est également mise en place durant l'Éocène, avant l'obduction de la nappe ultrabasique. Basée sur une approche à la fois pétrologique, géochimique et minéralogique et sur le développement de nouvelles techniques d'analyses, notre étude montre que l'ophiolite de la Nouvelle-Calédonie a été affectée tout au long de son évolution par de multiples processus magmatiques, métamorphiques et d'altération. Les analyses géochimiques effectuées sur les péridotites démontrent que les péridotites du complexe ophiolitique ont subi deux processus de fusion successifs: (1) un premier en contexte de ride lors de l'ouverture du bassin Sud Loyauté, durant la période Crétacé Supérieur-Paléocène. Cette fusion aboutit à la formation des basaltes océaniques de l'unité de Poya et de leur résidu associé, les lherzolites des massifs du Nord; (2) un second durant l'Éocène en contexte supra-subductif, entrainant la formation des boninites et des harzburgites composant la majeure partie de l'ophiolite. L'occurrence de ces deux types de fusion au sein de la même ophiolite s'explique par l'initiation forcée de la subduction à (ou à proximité de) l'axe de la ride. Parallèlement à ces évènements magmatiques, nos résultats montrent que les péridotites ont subi une serpentinisation caractéristique des différents environnements dans lesquels l'ophiolite a évolué. Quatre épisodes de serpentinisation ont ainsi pu être mis en évidence: (1) la formation de la lizardite par interaction des lherzolites avec l'eau de mer en contexte de ride durant l'ouverture de bassin Sud Loyauté; (2) la formation de la lizardite au sein des harzburgites par la circulation de fluides métasomatiques extraits de la plaque plongeante durant la subduction Éocène; (3) la formation de l'antigorite par la circulation de fluides métasomatiques associées à l'exhumation isotherme rapide de l'unité métamorphique du Diahot, provoquant l'advection de chaleur sous l'ophiolite; (4) la formation tardive du chrysotile durant l'obduction par la circulation de fluides météoriques. Finalement, une fois sa mise en place terminée (à ~34 Ma), nos résultats montrent que l'ophiolite a subi une forte altération supergène due aux conditions climatiques tropicales. Cette altération se manifeste par un processus de latéritisation entrainant le lessivage de la silice, du magnésium et des terres-rares dans les péridotites de la partie superficielle de l'ophiolite. Ces éléments vont être transportés par la percolation des fluides météoriques jusqu'à la semelle serpentineuse où ils s'accumulent et finalement reprécipitent par sursaturation sous la forme de magnésite, de silice amorphe et de talc. Ainsi, grâce notamment aux développements de nouvelles méthodes analytiques, nous montrons qu'il est possible de retracer l'évolution d'une ophiolite, de sa formation en profondeur jusqu'à son altération en surface.

L'Archéen, de 4 à 2,5 Ga, est la période qui a connu les plus grands bouleversements géologiques et biologiques de l'histoire de la Terre : formation des continents, transition d'une tectonique à composante verticale vers une tectonique des plaques horizontale, apparition de la vie, ... Le but de cette thèse est d'étudier les conditions environnementales de la Terre à l'Archéen, par l'analyse des compositions isotopiques de métaux de transition (Fe, Zn) de roches provenant principalement de la province d'Isua au Groenland (3,8 Ga). Après avoir adapté le protocole de séparation du Fe, Cu, Zn à des échantillons riches en Fe, nous avons acquis les données par spectrométrie de masse à source plasma et à multicollection MC-ICPMS. Nous nous sommes d'abord intéressés au processus de serpentinisation de la croûte océanique, réaction produisant à la fois des nutriments pour la vie (CH 4 , H 2 ) et des minéraux catalyseurs (mackinawite) de la formation abiotique d'acides aminés, molécules du vivant. L'affleurement d'Isua comporte une unité ophiolitique présentant les serpentinites les plus anciennes (3.81-3.70 Ga) : leur analyse permet d'appréhender la réaction de serpentinisation à l'Archéen. Les résultats obtenus pour la composition isotopique du zinc dans ces roches et dans des serpentinites modernes ont permis d'établir une correspondance entre le processus de serpentinisation à Isua et la mise en place de volcans de boues de serpentinites à l'aplomb de la fosse des Mariannes. Nous avons ainsi pu identifier Isua comme une zone d'arrière-arc de subduction océanique, lieu d'une serpentinisation produisant des fluides de température variable (100-300°C) et de pH alcalin (9-12). Nous montrons que cette configuration atypique réunissant serpentinisation, fluides alcalins et édifices volcaniques est favorable à l'émergence du vivant. Nous avons ensuite analysé de nombreux échantillons de formations de fer rubané (BIFs), sédiments propres à l'Archéen et au début du Protérozoïque. L'évolution de la composition isotopique du zinc de ces échantillons au cours du temps a permis d'établir une chronologie de l'émersion des continents.Nos résultats sont en faveur d'une émersion débutant il y a 2,9 Ga. Enfin, nos données nous informent sur la colonisation des continents émergés par la vie à 2,6 Ga et sur la pédogenèse de sols archéens comportant un horizon organique.

Submitted by KELY REGINA MAXIMO VIEIRA null (kely_eng@hotmail.com) on 2016-04-05T18:09:58Z No. of bitstreams: 1 Dissertação de mestrado Kely UNESP_FEG.pdf: 6192545 bytes, checksum: 59d853e87efba339ac6bea6aeab6f11d (MD5) / Rejected by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: O arquivo submetido está sem a ficha catalográfica. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija estas informações e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2016-04-07T20:05:13Z (GMT) / Submitted by KELY REGINA MAXIMO VIEIRA null (kely_eng@hotmail.com) on 2016-04-07T20:34:23Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Kely UNESP FEG.pdf: 6196946 bytes, checksum: bf09868facff4fd8869dde5f2fcde047 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-04-08T16:21:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vieira_krm_me_guara.pdf: 6196946 bytes, checksum: bf09868facff4fd8869dde5f2fcde047 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-08T16:21:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vieira_krm_me_guara.pdf: 6196946 bytes, checksum: bf09868facff4fd8869dde5f2fcde047 (MD5) Previous issue date: 2016-03-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nesta dissertação, investiga-se a reação de dissolução ácida de rochas silicatos brasileiras visando a aplicação em um processo de captura e sequestro de carbono denominado por Carbonatação Mineral. Na carbonatação mineral pela rota indireta utiliza-se ácidos, bases ou sais de amônia para a extração do magnésio, principalmente, presente na rocha silicato a fim de a formar carbonatos estáveis. Destaca-se que a etapa de dissolução ácida é uma fase limitante para o processo de carbonatação mineral, principalmente por apresentar baixa taxa de reação. O objetivo deste trabalho é utilizar o ácido clorídrico (HCl) e dois serpentinitos oriundos do estado de Goiás e Minas Gerais para avaliar o processo de dissolução ácida. Os serpentinitos foram preparados, selecionados e caracterizados para determinar a composição elementar. Aplicou-se o planejamento experimental e arranjo L9 de Taguchi na avaliação dos fatores que influenciam o processo de dissolução, tais como, temperatura do processo, concentração do HCl, tamanho médio das partículas da matéria prima e excesso de ácido. Os 9 ensaios previstos na matriz de planejamento para cada serpentinito foram executados de forma aleatória e em duplicata. Os produtos finais, resíduo sólido retido no papel filtro e solução contendo os elementos de interesse, foram analisados obtendo-se a composição elementar das soluções. Considerando-se os testes previstos na matriz de planejamento, a condição de melhor ajuste para extração de Mg foi utilizando-se a granulometria média de 69 µm, temperatura de 70°C, HCl 2 M com quatro vezes a quantidade estequiométrica. Nas soluções foram obtidas as concentrações de 29 % e 76 % de Mg para as amostras de serpentinito de Minas Gerais e de Goiás, respectivamente. Foram também avaliadas as melhores condições para extração de Fe e Ca e menor extração de Si, uma vez que o Si diminui a conversão no processo. Na análise estatística verificou-se que para a amostra de Minas Gerais todos os fatores apresentaram significância. No caso da a amostra de Goiás a temperatura no nível alto (70°C) apresentou maior significância. / In this dissertation, acid dissolution reaction of Brazilian silicate rocks was investigated aiming the implementation in a Carbon Capture and Storage process named Mineral Carbonation. In the mineral carbonation by indirect route, acids, bases or salts of ammonia are used for magnesium extraction, mainly, present in the silicate rock in order to form stable carbonates. It is noteworthy that the acid dissolution step is a limiting step in the process of mineral carbonation, mainly because of its low reaction rate. The objective of this study was to use hydrochloric acid (HCl) and two serpentinites from Goiás and Minas Gerais states to evaluate the acid dissolution process. The serpentinites were prepared, selected, and characterized to determine the elemental composition. The L9 experimental design and Taguchi arrangement were applied to evaluate the factors that influence in the dissolution process, such as process temperature, HCl concentration, average particle size of material and acid excess. The nine tests prescribed in planning matrix for each serpentinite were performed at random and in duplicate. The end products, solid residue retained on the filter paper and the solution containing the elements of interest were analyzed obtaining the elemental composition of the solutions. Considering the prevised tests on planning matrix, the best adjust condition for Mg extraction was using the average particle size of 69 µm temperature of 70°C, 2 M HCl with four times the stoichiometric amount. In the solutions, the concentrations obtained were 29 % and 76 % Mg for samples of serpentinite from Minas Gerais and Goiás, respectively. The best conditions for the extraction of Fe and Ca and lower extraction of Si were evaluated, since Si decreases the conversion in the process. In the statistical analysis was found that in Minas Gerais sample all factors were significant. In the case of Goiás sample, the temperature at the high level (70°C) showed greater significance.

M.Sc. (Geology) / Please refer to full text to view abstract

L’Archéen, de 4 à 2,5 Ga, est la période qui a connu les plus grands bouleversements géologiques et biologiques de l’histoire de la Terre : formation des continents, transition d’une tectonique à composante verticale vers une tectonique des plaques horizontale, apparition de la vie, … Le but de cette thèse est d’étudier les conditions environnementales de la Terre à l’Archéen, par l’analyse des compositions isotopiques de métaux de transition (Fe, Zn) de roches provenant principalement de la province d’Isua au Groenland (3,8 Ga). Après avoir adapté le protocole de séparation du Fe, Cu, Zn à des échantillons riches en Fe, nous avons acquis les données par spectrométrie de masse à source plasma et à multicollection MC-ICPMS. Nous nous sommes d’abord intéressés au processus de serpentinisation de la croûte océanique, réaction produisant à la fois des nutriments pour la vie (CH 4 , H 2 ) et des minéraux catalyseurs (mackinawite) de la formation abiotique d’acides aminés, molécules du vivant. L’affleurement d’Isua comporte une unité ophiolitique présentant les serpentinites les plus anciennes (3.81-3.70 Ga) : leur analyse permet d’appréhender la réaction de serpentinisation à l’Archéen. Les résultats obtenus pour la composition isotopique du zinc dans ces roches et dans des serpentinites modernes ont permis d’établir une correspondance entre le processus de serpentinisation à Isua et la mise en place de volcans de boues de serpentinites à l’aplomb de la fosse des Mariannes. Nous avons ainsi pu identifier Isua comme une zone d’arrière-arc de subduction océanique, lieu d’une serpentinisation produisant des fluides de température variable (100-300°C) et de pH alcalin (9-12). Nous montrons que cette configuration atypique réunissant serpentinisation, fluides alcalins et édifices volcaniques est favorable à l’émergence du vivant. Nous avons ensuite analysé de nombreux échantillons de formations de fer rubané (BIFs), sédiments propres à l’Archéen et au début du Protérozoïque. L’évolution de la composition isotopique du zinc de ces échantillons au cours du temps a permis d’établir une chronologie de l'émersion des continents.Nos résultats sont en faveur d’une émersion débutant il y a 2,9 Ga. Enfin, nos données nous informent sur la colonisation des continents émergés par la vie à 2,6 Ga et sur la pédogenèse de sols archéens comportant un horizon organique. / During the Archean (4 to 2.5 Ga ago), the Earth experienced the biggest changes in terms of geological and biological settings – continental growth, transition from sagduction towards purely horizontal plate tectonics, emergence of life, … The purpose of the present study is to better understand the archean earth environment by measuring the isotopic composition of transition metals – Zn, Fe – of archean rocks. Most of the samples belong to the Isua supracrustal belt, in Greenland, dated 3.8 Ga. The chemical extraction protocol of Fe, Cu, Zn was adapted to our Fe-rich samples and isotopic analyses were conducted by multicollection inductively coupled plasma mass spectrometry. The serpentinization of the oceanic crust produces fuels for life (CH 4 , H 2 ) and mackinawite, which catalyses formation of complex organic compounds. Serpentinization may thus provide a suitable environment for the emergence of the first biomolecules. We analysed the oldest known serpentinites from Isua (3.81-3.70 Ga) to comprehend the archean serpentinization process. The isotopic compositions of zinc reported in this samples and in modern serpentinites attest to a strong similarity between Isua and the Mariana serpentinite mud volcanoes. We identified Isua as an oceanic forearc environment permeated by high-pH (9-12) hydrothermal solutions at medium temperature (100-300°C). We show that such an environment could have fostered the emergence of early life. We also analyzed several banded iron formations (BIF), which are sediments limited to the Archean and Proterozoic. The temporal evolution of these samples' isotopic composition shows a close relationship with the continental freeboard. Our results support the continental emersion starting 2.9 Ga ago. Besides, we identified the life colonization of continents at 2.6 Ga together with pedogenesis of archean soils with an organic horizon.