Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The knowledge and the determination of the flow and production of elements for the bad weather are important, once they allow understanding the interactions among biological phenomena, hydrological and climatologically, serving of subsidy for the understanding of the modeling of the natural sources of nutrients and movement of pollutant. In that context, the objective of the work was to estimate the weathering processes through the earnings and losses of elements for different soils in RS. The study took place in six representative profiles of units of formed state southern Brazil mapping starting from different origin materials. In what it concerns the geochemical variation, the titanium seemed to be the most appropriate for use as element of index. The total chemical analysis associated to the geochemical variation revealed an interesting analysis in pedogenetic studies. In most of the cases, there was coherence among the behavior of the total elements, the pedogenetic processes and the mineralogical composition of the soils. This work was constituted in an application of the pedologic bases in field profiles that so much showed their potentialities as their limitations. Therefore, in relation to the studied soils, several fronts of studies can be developed starting from the results. / O conhecimento e a determinação do fluxo e produção de elementos pelo intemperismo são importantes, uma vez que permitem entender as interações entre fenômenos biológicos, hidrológicos e climatológicos, servindo assim, de subsídio para o entendimento da modelagem das fontes naturais de nutrientes e movimentação de poluentes. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi estimar os processos de intemperismo através da avaliação dos ganhos e perdas de elementos para diferentes solos no RS. Realizou-se o estudo em seis perfis representativos de unidades de mapeamento formados a partir de distintos materiais de origem. No que diz respeito ao balanço geoquímico, o titânio pareceu ser o mais adequado para uso como elemento índice. A análise química total acoplada ao balanço geoquímico se mostrou uma análise interessante em estudos pedogenéticos. Na maior parte dos casos, houve coerência entre o comportamento dos elementos totais, os processos pedogenéticos e a composição mineralógica dos solos. Este trabalho se constituiu numa aplicação das bases pedológicas em perfis de campo, que tanto mostraram suas potencialidades quanto suas limitações. Assim, em relação aos solos estudados, várias frentes de estudos podem ser desenvolvidas a partir dos resultados.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-28Bitstream added on 2014-06-13T20:14:57Z : No. of bitstreams: 1 santos_cm_me_rcla.pdf: 589946 bytes, checksum: 9232c9174ec7cfef158255267b144429 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / 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. / 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.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-22Bitstream added on 2014-06-13T20:23:33Z : No. of bitstreams: 1 sardinha_ds_dr_rcla.pdf: 3444759 bytes, checksum: 87f6fe48add10a29187fa3f42050981c (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A determinação das taxas de intemperismo é importante em geoquímica de superfície, pois, fornece conhecimentos úteis para um melhor entendimento das condições de uso e evolução dos solos, entre outros aspectos. Neste trabalho foram utilizados o sódio (Na+), potássio (K+), cálcio (Ca2+), magnésio (Mg2+) e sílica (SiO2) para avaliar a taxa de intemperismo químico das rochas sedimentares e ígneas das Formações Itaqueri e Serra Geral na bacia do Rio Jaú, Estado de São Paulo. As análises químicas e mineralógicas demonstram que ocorrem alterações químicas moderadas nos minerais primários (feldspato potássico, anortoclásio, augita, albita e anortita), com a geração de minerais secundários (caulinita, haloisita, saponita e esmectita). Sódio, potássio, cálcio, magnésio e sílica são os primeiros elementos a serem mobilizados devido ao estágio de intemperismo e alteração dos minerais primários. A solubilidade do quartzo é menor do que a de outros minerais, acarretando na geração de argilo minerais e nos processos de monossialitização, bissilialitização e quartzo residual nos solos da bacia. Ao se utilizar os principais cátions, cálcio, magnésio, sódio e potássio, com o propósito de investigar a taxa de intemperismo químico, foi possível identificar alguns problemas, provavelmente relacionados com as contribuições antropogênicas ou geogênicas que ocorrem neste sistema natural (alta mobilidade, colóides, atividades agrícolas, urbanas e industriais). Como a solubilidade do quartzo (SiO2) é menor do que a de outros minerais, a taxa de intemperismo químico da rocha será menor levando em conta a sua lixiviação durante o intemperismo das rochas para o saprolito. Isto significa que se o quartzo não é dissolvido, toda a sílica... / The weathering rate evaluation is important on surface geochemistry, providing useful information for a better understanding of the conditions of soil evolution, among other aspects. This work used sodium (Na+), potassium (K+), calcium (Ca2+), magnesium (Mg2+) and silica (SiO2) to evaluate the chemical weathering rate of sedimentary and igneous rocks from Itaqueri and Serra Geral Formations at the Jaú River basin, São Paulo State. The chemical and mineralogical analysis showed that moderate chemical changes occur in primary minerals (K-feldspar, anorthoclase, augite, albite and anortite), with the generation of secondary minerals (kaolinite, halloysite, saponite and smectite). Sodium, potassium, calcium, magnesium and silica are the first elements to be mobilized due to the weathering stage and alteration of primary minerals. The quartz solubility is lower than that of other minerals, resulting in clay minerals generation and into process of monossialitization, bissialitization and residual quartz in the soils of the basin. By using the major cations, calcium, magnesium, sodium and potassium, with the purpose of investigating the chemical weathering rate, some problems were identified, probably related to anthropogenic or geogenic contributions that occur in this natural system (high mobility, colloids, agricultural, urban and industrial activities). Since the solubility of quartz (SiO2) is lower than that of other minerals, the chemical weathering rate of the rock will be lower considering the leaching during the weathering of rocks to saprolite. This means that if the quartz is not dissolved, all silica will be derived from silicate minerals hydrolysis, and the increase of these minerals modification also increases the weathering rate. Hence, the chemical weathering rate using silica (SiO2) corresponded to... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-03-28Bitstream added on 2014-06-13T21:04:01Z : No. of bitstreams: 1 ibrahim_l_dr_rcla.pdf: 2484612 bytes, checksum: 911d31f4db9aafdedea1f0140b8a3d07 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As rochas sedimentares da Formação Corumbataí (Neopermiano) afloram próximas à borda leste da Bacia do Paraná e na região de Rio Claro (SP) constituem importante fonte de matéria-prima para a indústria cerâmica regional. O objetivo deste trabalho foi estudar a gênese e a evolução dos argilominerais presentes nos litotipos de dois perfis posicionados estratigraficamente na porção basal da Formação Corumbataí. As amostras foram coletadas nas frentes de lavra das minerações Pieroni e Estrela Dalva, localizadas no Distrito de Assistência, município de Rio Claro (SP) e analisadas através de difração de raios X, espectrometria de fluorescência de raios X, microscopia ótica e granulometria por absorção de raios X. A aplicação de técnicas complementares na interpretação dos difratogramas, como decomposição de picos e elaboração de difratogramas calculados, permititu a identificação dos argilominerais individualizados e interestratificados e associá-los aos processos deposicional, diagenético, hidrotermal e intempérico que atuaram ao longo da evolução geológica da Bacia do Paraná. A assembléia dos argilominerais é constituída por illita 2M1, illita 1Md, clorita, illita/clorita, clorita/esmectita e esmectita. O politipo illita 2M1 dioctaédrico é predominante e constitui o único argilomineral detrítico. Os argilominerais illita 1Md, clorita e illita/clorita resultam de transformações provocadas pela atuação de fluidos termais originados a partir da intrusão dos magmas básicos na forma de diques e sills correlatos à Formação Serra Geral, de idade Eocretácea. O interestratificado clorita/esmectita constitui o registro do início da fase pós-hidrotermal. / Corumbataí Formation (Neopermian) sedimentary rocks arise near of the East edge of Parana Basin and in Rio Claro region (SP) constitute important raw material source for the regional ceramic industry. The aim of this work is to show genesis and evolution of clay minerals of the litotypes of two minings stratigraphycally located in Corumbatai Formation basal zone. The samples were collected from Pieroni and Estrela Dalva minings, in Assistencia District, Rio Claro city (SP) and analysed by techniques of X-ray diffraction, chemical analysis, optical microscopy and grain-size distribution. Aplicattion of complementary techniques in difratograms analysis as peak decomposition and calculated patterns difratograms allowed individualized and interstratified clay minerals identification and associate them with deposicional, diagenetic, hidrothermal and weathering processes during Parana Basin geological evolution. Clay minerals assemblage includes illite 2M1, illite 1Md, chlorite, illite/chlorite, chlorite/smectite and smectite. The polytipe illite 2M1dioctahedral is the predominant detritic clay mineral. Illite 1Md, chorite and illite/chlorite are the result of transformation due to basic magmas intrusions as sills and dykes associated to Serra Geral Formation (Eocretaceous). The presence of smectite at the top litotypes is due to weathering processes, conditioned for Cenozoic sediments that recover Corumbatai Formation rocks. The results suggest that the superimposed hidrothermalism on these pelitic rocks from the eocretaceous intrusions related to Serra Geral Formation constitutes the main geologic process during pelitic rocks evolution, changing the previous features and preparing all the posterior mechanisms, including the weathering alteration.

abstract: Gnamma pit is an Australian aboriginal term for weathering pit. A mix of weathering and aeolian processes controls the formation of gnamma pits. There is a potential to utilize gnamma as an indicator of paleowind intensity because gnamma growth is promoted by the removal of particles from gnamma pits by wind, a process referred to as deflation. Wind tunnel tests determining the wind velocity threshold of deflation over a range of pit dimensions and particles sizes are conducted. Computational fluid dynamics (CFD) modeling utilizing the Re-Normalisation Group (RNG) K-Epsilon turbulence closure is used to investigate the distribution of wall shear stress and turbulent kinetic energy. An empirical equation is proposed to estimate shear stress as a function of the wind velocity and pit depth dimensions. With this equation and Shields Diagram, the wind velocity threshold for evacuating particles in the pit can be estimated by measuring the pit depth ratio and particle size. It is expected that the pit would continue to grow until this threshold is reached. The wind speed deflation threshold is smaller in the wind tunnel than predicted by the CFD and Shields diagram model. This discrepancy may be explained by the large turbulent kinetic energy in the gnamma pit as predicted by the CFD model as compared to the flat bed experiments used to define the Shields diagram. An empirical regression equation of the wind tunnel data is developed to estimate paleowind maximums. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Geography 2015

abstract: Chemical and physical interactions of flowing ice and rock have inexorably shaped planetary surfaces. Weathering in glacial environments is a significant link in biogeochemical cycles – carbon and strontium – on Earth, and may have once played an important role in altering Mars’ surface. Despite growing recognition of the importance of low-temperature chemical weathering, these processes are still not well understood. Debris-coated glaciers are also present on Mars, emphasizing the need to study ice-related processes in the evolution of planetary surfaces. During Earth’s history, subglacial environments are thought to have sheltered communities of microorganisms from extreme climate variations. On Amazonian Mars, glaciers such as lobate debris aprons (LDA) could have hosted chemolithotrophic communities, making Mars’ present glaciers candidates for life preservation. This study characterizes glacial processes on both Earth and Mars. Chemical weathering at Robertson Glacier, a small alpine glacier in the Canadian Rocky Mountains, is examined with a multidisciplinary approach. The relative proportions of differing dissolution reactions at various stages in the glacial system are empirically determined using aqueous geochemistry. Synthesis of laboratory and orbital thermal infrared spectroscopy allows identification of dissolution rinds on hand samples and characterization of carbonate dissolution signals at orbital scales, while chemical and morphological evidence for thin, discontinuous weathering rinds at microscales are evident from electron microscopy. Subglacial dissolution rates are found to outpace those of the proglacial till plain; biologically-mediated pyrite oxidation drives the bulk of this acidic weathering. Second, the area-elevation relationship, or hypsometry, of LDA in the midlatitudes of Mars is characterized. These glaciers are believed to have formed ~500 Ma during a climate excursion. Hypsometric measurements of these debris-covered glaciers enable insight into past flow regimes and drive predictions about past climate scenarios. The LDA in this study fall into three major groups, strongly dependent on basal elevation, implying regional and climatic controls on ice formation and flow. I show that biologically-mediated mineral reactions drive high subglacial dissolution rates, such that variations within the valley can be detected with remote sensing techniques. In future work, these insights can be applied to examining Mars’ glacial regions for signs of chemical alteration and biosignatures. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Geological Sciences 2015

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:47:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07965.pdf: 13989863 bytes, checksum: 2913793c77d98e847907fe76fc84fe02 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by MARCELO JARA DAVALO null (jara_davalo@hotmail.com) on 2017-10-30T18:01:02Z No. of bitstreams: 1 Tese_Marcelo_Jara_Davalo.pdf: 1392188 bytes, checksum: 2b4b0c4362849d7c5367a65575dc7708 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-11-09T17:55:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 davalo_mj_dr_jabo.pdf: 1392188 bytes, checksum: 2b4b0c4362849d7c5367a65575dc7708 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-09T17:55:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 davalo_mj_dr_jabo.pdf: 1392188 bytes, checksum: 2b4b0c4362849d7c5367a65575dc7708 (MD5) Previous issue date: 2017-09-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O lodo de esgoto é um resíduo oriundo do tratamento de esgoto, composto por matéria orgânica e alguns nutrientes que promovem o crescimento de plantas, então, o lodo de esgoto pode substituir ainda que parcialmente os fertilizantes químicos. Diante disso, o objetivo foi avaliar as alterações dos atributos químicos indicadores de qualidade do solo e das frações do fósforo orgânico em um LATOSSOLO VERMELHO Eutroférrico e um LATOSSOLO VERMELHO Distrófico, adubados com dose crescente de lodo de esgoto. O experimento foi instalado em condições de campo em Jaboticabal-SP, no ano agrícola 1997/1998. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com quatro tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos foram: controle (fertilização mineral, sem aplicação de lodo de esgoto), 5, 10 e 20 t ha-1 de lodo de esgoto (base seca). O lodo de esgoto foi aplicado a lanço nas parcelas, com a umidade de 5% e foi distribuído uniformemente na área total das parcelas, incorporado por meio de gradagem leve na camada de 0 a 0,1 m de profundidade. Após um ano da aplicação do lodo de esgoto, no ano agrícola 2013/2014, as amostras deformadas de solo foram coletadas na área útil da parcela, na camada de 0-0,1 e 0,1-0,2 m. A partir das amostras de terra fina seca ao ar, foram realizadas as análises químicas: fósforo resina, matéria orgânica, pH em CaCl2, potássio, cálcio, magnésio, acidez potencial, acidez trocável, enxofre, boro, cobre, ferro, manganês e zinco. O fracionamento do fósforo foi feito separando as formas lábeis, moderadamente lábeis, e não lábeis de fósforo inorgânico e orgânico. Em todas as frações, o fósforo orgânico foi obtido da diferença entre fósforo total e fósforo inorgânico, determinados no mesmo extrato, após digestão (fósforo total) e sem digerir (fósforo inorgânico). Foram feitas análises de variância (teste F), teste de Tukey a 5% de probabilidade para comparar médias dos atributos indicadores de qualidade química do solo e de regressão polinomial para efeito de dose de lodo de esgoto nos teores de fósforo orgânico medidos por diferentes extratores. Ocorreu o incremento de fósforo e matéria orgânica do solo em função do aumento da dose de lodo de esgoto tanto na camada de 0-0,1 m como de 0,1-0,2 m nos Latossolos. O aumento da dose de lodo de esgoto proporcionou incremento nos teores dos micronutrientes boro, cobre, ferro e zinco nas camadas de 0-0,1 e 0,1-0,2 m nos dois Latossolos. A dose de 5 t ha-1 de lodo de esgoto apresentou teores altos de potássio, cálcio, magnésio, enxofre, cobre, ferro e zinco no solo tanto na camada de 0-0,1 m como de 0,1-0,2 m nos Latossolos. A dose crescente de lodo de esgoto promoveu aumento do teor de fósforo orgânico medidos por diferentes extratores, principalmente na camada de 0-0,1 m. A adubação com dose de lodo de esgoto contribuiu para aumentar o fósforo no solo nas frações orgânico lábil e moderadamente lábil na camada de 0-0,1 m dos Latossolos. A adubação com dose de lodo de esgoto não contribuiu para aumentar o fósforo orgânico total nas camadas de 0-0,1 e 0,1-0,2 m do LATOSSOLO VERMELHO Eutroférrico. No LATOSSOLO VERMELHO Distrófico, a adubação com dose de lodo de esgoto contribuiu para aumentar o fósforo orgânico total nas camadas de 0-0,1 e 0,1-0,2 m. / Sewage sludge is a waste from sewage treatment, composed of organic matter and some nutrients that promote plant growth, so sewage sludge can even partially replace chemical fertilizers. The objective of this study was to evaluate the changes in chemical attributes indicating soil quality and organic phosphorus fractions in na Eutrophic Red Latosol and a Dystrophic Red Latosol, which were fertilized with increasing amounts of sewage sludge. The experiment was installed in field conditions in Jaboticabal-SP, in the agricultural year 1997/1998. The experimental design was a randomized block with four treatments and five replicates. The treatments were: control (mineral fertilization, without application of sewage sludge), 5, 10 and 20 t ha-1 of sewage sludge (dry basis). The sewage sludge was applied to haul in the plots, with 5% moisture and was evenly distributed in the total plots area, incorporated by means of light harrowing in the 0 to 0.1 m depth layer. After one year of sewage sludge application, in the agricultural year 2013/2014, the deformed soil samples were collected in the plot area, in the 0-0.1 and 0.1-0.2 m layer. Phosphorus resin, organic matter, pH in CaCl2, potassium, calcium, magnesium, potential acidity, exchangeable acidity, sulfur, boron, copper, iron, manganese and zinc were analyzed. Phosphorus fractionation was done by separating the labile, moderately labile, nonlabile forms of inorganic and organic phosphorus. In all fractions, the organic phosphorus was obtained from the difference between total phosphorus and inorganic phosphorus, determined in the same extract, after digestion (total phosphorus) and undigested (inorganic phosphorus). Analysis of variance (test F), Tukey's test at 5% probability was performed to compare the mean values of soil chemical quality and polynomial regression values for the effect of sewage sludge dose on organic phosphorus measured by different extractors. The increase of phosphorus and organic matter of the soil occurred due to the increase of the dose of sewage sludge in both the 0-0.1 m layer and the 0.1-0.2 m layer in the Oxisols. Increasing the dose of sewage sludge provided an increase in the boron, copper, iron and zinc micronutrient contents in the 0-0,1 and 0,1-0,2 m layers in the two Oxisols. The dose of 5 t ha-1 of sewage sludge presented high levels of potassium, calcium, magnesium, sulfur, copper, iron and zinc in the soil in both the 0-0,1 m layer and the 0,1-0,2 m in the Oxisols. The increasing dose of sewage sludge promoted an increase of the organic phosphorus content measured by different extractors, mainly in the 0-0,1 m layer. Fertilization with a dose of sewage sludge contributed to increase soil phosphorus in the labile and moderately labile organic fractions in the 0-0.1 m layer of the Oxisols. Fertilization with sewage sludge dose did not contribute to increase the total organic phosphorus in the 0-0.1 and 0.1-0.2 m layers of Eutrophic Red Latosol. In the Dystrophic Red Latosol, sewage sludge fertilization contributed to increase the total organic phosphorus in the 0-0.1 and 0.1-0.2 m layers.

Resumo: Os materiais empregados na pesquisa correspondem a rochas granulíticas, mais especificamente gnaisses enderbíticos. Exibem cor que varia de verde a cinza escuro, com textura de fina a média, e foliação que varia de pouco a bem marcada. Todos estes corpos rochosos estão dispostos sob a forma de maciços. Os materiais estudados foram denominados de Verde Netuno, Verde Santa Cruz e Verde Choró, respectivamente para os granulitos das regiões de Itapipoca, Granja e Chorozinho. Foram pesquisados quanto aos aspectos tecnológicos e alteração/alterabilidade quando em uso. O objetivo principal deste trabalho foi estudar as alterabilidades das rochas selecionadas e observar os seus comportamentos uma vez expostas à ação dos agentes de alteração em laboratório, em condições correlacionáveis às do ambiente em que poderão ser aplicadas. A resposta aos ensaios tecnológicos mostra que eles apresentam boa qualidade para uso ornamental e de revestimento. Os estudos de alterabilidade realizados em rochas granulíticas demonstraram que, mesmo rochas aparentemente pouco susceptíveis a alteração, podem apresentar problemas de degradação quando submetidas a ambientes poluídos quimicamente agressivos. Sobre estes aspectos, observou-se que as características petrográficas e os índices físicos (porosidade e absorção) são ferramentas muito importantes para a avaliação da durabilidade das rochas como materiais de revestimento. No contexto geral estas rochas mostraram-se bastante resistentes para uso como materiais de revestimentos. / Abstract: The materials employed in this research correspond to granulitic rocks, more specifically enderbitic gneisses. Those rocks exhibit of green to dark gray color, fine to medium texture and gentle to well-marked foliation. All of them constitute massif bodies. The denominations Green Netuno, Green Santa Cruz and Green Choró were given to the granulites of Itapipoca, Granja and Chorozinho, respectively. The research was carried out taking in account the technological aspects and weathering/weatherability when in use. The essential aim of this work is to study the alterability of selected rocks and to observe their behavior once exposed to alteration agents in a laboratory environment comparable to actual environments where these rocks are used. The results of the technological tests showed that these rocks present good quality for both ornamental and of coating use. The alterability studies conducted in granulitic rocks demonstrated that, even rocks with an apparent low susceptibility to alteration, may in fact problems when submitted to chemically aggressive polluted environments. On these aspects, it was possible to notice that both the petrographic characteristics and the physical parameters (porosity and absorption) are very important tools for the evaluation of the durability of the rocks as coating materials. Therefore, in a general context the rocks studied are quite resistant regarding both to the alteration capacity and to the technological characteristics. / Orientador: Tamar Milca Bortolozzo Galembeck / Coorientador: José de Araújo Nogueira Neto / Banca: Antenor Braga Paraguassú / Banca: Maria de Fátima Torquato / Banca: Fabiano Cabanãs Navarro / Banca: Antonio Carlos Artur / Doutor

Made available in DSpace on 2015-02-24T19:48:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaGL_Pag1_a_ pag155.pdf: 5724058 bytes, checksum: a4a3f020e03eb5871536940d36dc3b18 (MD5) Previous issue date: 2008-07-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Until some years ago, weathering geochronology was primarily based on the K-Ar and 40Ar/39Ar dating of supergene minerals. Recent advances in the analysis of supergene goethite by the (U-Th)/He method expanded the number of suitable minerals for such purpose, as well as the time of application for weathering geochronology. This study represents the first systematic approach in Brazil, combining both the 40Ar/39Ar e (U-Th)/He methodologies to improve the knowledge on the weathering and the age of nonfossiliferous sediments. Supported by geologic and geomorphologic correlations, we identified different types of weathering profiles occurring in the interior and coastal areas of northeastern Brazil. These profiles were correlated to main regional geomorphological domains: the Borborema Plateau , the Sertaneja Depression , and the Coastal Cuestas and Plains, and respective planation surfaces, which study is fundamental to understand the landscape evolution of the northern portion of the eastern Borborema Province. The depth and stratigraphic organization of the weathering profiles in each of the geomorphological domains permitted to establish that: (i) the profiles on the highlands that cap the Borborema Surface are deeper (up to 100 m) and can be considered as typical lateritic profiles; (ii) on the lowlands that form the Sertaneja Surface , the weathering profiles are shallow and poorly developed (2-5 m deep); (iii) the profiles along the coastal area are moderately developed (up to 25 m deep), and are characterized by thick saprolites and mottle zones. Aiming to establish the timing of the evolution of northeastern Brazil, we studied 29 weathering profiles representing distinct topographic levels of the Borborema Province, from the highlands to the coast, through the analysis of 248 grains of supergene manganese oxides using laser step-heating 40Ar/39Ar geochronology. Additionally, we applied the (U-Th)/He method in 20 weathering profiles, by dating 171 grains of supergene iron oxides and hydroxides. Geochronological results for 248 grains of manganese oxides analyzed by the 40Ar/39Ar method indicate that the weathering profiles in the study area record the history of weathering from the Oligocene to the Pleistocene, with ages in the order of 31.4 ? 1.0 Ma to 0.8 ? 0.4 Ma. Dating of 171 grains of goethite by the (U-Th)/He method yielded ages ranging from 43.2 ? 4.3 Ma to 0.8 ? 0.1 Ma, suggesting the weathering processes last from the Eocene to the Pleistocene. The precipitation of supergene goethite in this interval confirms the age of the weathering processes identified from the manganese oxides record. 105 goethite grains from 8 different occurrences of the Barreiras Formation were dated by the (U-Th)/He method. Five grains collected from the cement in the Barreiras Formation sandstones, in the Lagoa Salgada and Rio do Fogo coastal cuestas, yielded ages of 17.6 ? 1.8 Ma, 17.3 ? 1.7 Ma, 16.3 ? 1.6 Ma, 16.2 ? 1.6 Ma and 13.6 ? 1.4 Ma. Results of 69 goethite grains from authigenic pisoliths collected in 7 different localities also yielded concordant ages, varying from 17.8 ? 1.8 to 7.5 ? 0.8 Ma. Results obtained from 31 detrital grains are concordant in 3 distinct localities (Lagoa Salgada, Praia da Gar?as e Ponta Grossa); they vary in the range of 43.2 ? 4.3 to 21.6 ? 2.2 Ma, and indicate that the maximum age for the Barreiras Formation deposition is around 22 Ma. 40Ar/39Ar results for 15 manganese oxides grains associated with the Barreiras Formation weathering profiles, in 3 different localities, vary from 13.1 ? 0.9 to 7.7 ? 0.4 Ma, in the same range of ages obtained by the (U-Th)/He method. The systematic application of the 40Ar/39Ar and (U-Th)/He methods, respectively for manganese oxides and goethites, show that the Barreiras Formation sediments were already deposited since ca. 17 Ma, and that the weathering processes were active until ca. 7 Ma ago. The ages obtained from manganese oxides collected in the Cenozoic basalts (Macau Formation) also reveal a weathering history between 19 and 7 Ma, pointing to hot and humid conditions during most of the Miocene. 40Ar/39Ar ages yielded by manganese oxides associated with the Serra do Martins Formation vary from 14.1 ? 0.4 to 10.5 ? 0.3 Ma. On the other hand, (U-Th)/He ages from iron oxides/hydroxides collected in the Serra do Martins Formation mesas vary from 20.0 ? 2.0 to 5.5 ? 0.6 Ma, indicating that those sediments are older than 20 Ma. 40Ar/39Ar and (U-Th)/He results produced in this study are in agreement with paleoclimatic interpretations based on stable isotopes and clay index values measured in the Atlantic Ocean sediments, validating the use of weathering geochronology to investigate paleoclimatic variations. The direct dating of the Barreiras Formation permitted, for the first time, confident inferences on the age of the brittle deformation recorded by this sedimentary unit in the Rio Grande do Norte and Cear? states. The first event, syn-deposition, occurred during the early Miocene; an younger event, related to the post-depositional deformation of the Barreiras Formation, is associated with tectonic activity from the very early Miocene to the Holocene. In agreement with data from other areas, results obtained in this study reveal that the depth and complexity of the weathering profiles reflect the time of exposition of such areas to the weathering agents close to the surface. However, there is no clear relationship between ages vs. altitude. The depth and the stratigraphic organization of weathering profiles in northeastern Brazil, contrary to the southeastern Brazil pattern, do not vary toward the coast. In our study area, field observations reveal the presence of ancient, thick and complex lateritic profiles preserved in the sedimentary mesas on the Borborema Plateau, as younger, narrow and incipient ones occur in the dissected areas. Geochronological results obtained for these profiles yielded older ages on the high altitudes, and younger ages in the lowlands, suggesting the scarp retreatment is the most reliable model to explain the regional landscape evolution. However, in the coastal lowlands, the relatively older ages obtained indicate that more complexes processes were involved in the modeling of the local relief / At? recentemente, a geocronologia do intemperismo foi primeiramente baseada em data??es por K-Ar e 40Ar/39Ar de minerais superg?nicos. Recentes avan?os em an?lises por (U-Th)/He de goetitas superg?nicas expandiram o n?mero de minerais utilizados e o intervalo de tempo de aplica??o da geocronologia do intemperismo. Este trabalho representa o primeiro estudo sistem?tico, no Brasil, da combina??o das metodologias de data??o 40Ar/39Ar e (U-Th)/He, aplicadas para o conhecimento da hist?ria do intemperismo e das idades de forma??es sedimentares afossil?feras. Para entender o contexto evolutivo do relevo da por??o setentrional do Nordeste do Brasil foram identificados, com base nos estudos geol?gicos e geomorfol?gicos regionais, diferentes tipos de perfis de intemperismo que ocorrem no interior e na faixa litor?nea. Estes perfis foram correlacionados a tr?s dom?nios geomorfol?gicos distintos: o Planalto da Borborema, a Depress?o Sertaneja e as Plan?cies e Tabuleiros Costeiros, associados a superf?cies de aplainamento caracter?sticas de cada dom?nio. Baseando-se na estratigrafia e profundidade dos perfis de intemperismo desenvolvidos em cada um dos tr?s dom?nios geomorfol?gicos principais, foi poss?vel observar que: (i) os perfis que ocorrem em cotas elevadas no interior do continente, capeando a chamada Superf?cie Borborema, s?o mais profundos (podendo chegar a 100 m), sendo caracterizados como perfis later?ticos; (ii) nas ?reas de eleva??es mais baixas que constituem a Superf?cie Sertaneja ocorrem perfis mais rasos e incipientes (2-5 m de profundidade); (iii) os perfis de intemperismo que ocorrem na regi?o litor?nea s?o moderadamente desenvolvidos (podendo chegar at? 25 m de profundidade), sendo caracterizados principalmente por espessos sapr?litos e zonas mosqueadas. Visando colocar limites geocronol?gicos na evolu??o geomorfol?gica do Nordeste, 29 perfis representando desde a por??o elevada da Prov?ncia Borborema at? o litoral, foram estudados atrav?s da an?lise de 248 gr?os de ?xidos de mangan?s superg?nicos pela geocronologia de 40Ar/39Ar por aquecimento gradual a laser. Al?m disso, 20 perfis de intemperismo foram estudados atrav?s da geocronologia de (U-Th)/He, e 171 gr?os de ?xidos/hidr?xidos de ferro superg?nicos foram datados por este m?todo. Os resultados geocronol?gicos obtidos para os 248 gr?os de ?xidos de mangan?s datados pelo m?todo 40Ar/39Ar indicam que os perfis de intemperismo da ?rea estudada registram um hist?ria de intemperismo que vai desde o Oligoceno at? o Pleistoceno, apresentando idades patamar e patamar for?ado que variam de 31,4 ? 1,0 Ma a 0,8 ? 0,4 Ma. A data??o dos 171 gr?os de goetitas pelo m?todo (U-Th)/He mostraram idades variando de 43,2 ? 4,3 Ma a 0,8 ? 0,1 Ma, registrando uma hist?ria de intemperismo desde o Eoceno at? o Pleistoceno. Os registros da precipita??o de goetitas confirmam as idades dos processos de intemperismo identificados pelos registros de ?xidos de mangan?s. Data??es (U-Th)/He foram realizadas em 105 gr?os de goetitas provenientes de 8 localidades distintas da Forma??o Barreiras. Cinco gr?os provenientes do cimento dos arenitos da Forma??o Barreiras, nas localidades de Lagoa Salgada e Rio do Fogo, apresentaram idades de 17,6 ? 1,8 Ma, 17,3 ? 1,7 Ma, 16,3 ? 1,6 Ma, 16,2 ? 1,6 Ma e 13,6 ? 1,4 Ma. Os resultados obtidos para os 69 gr?os de goetitas associadas a pis?litos autig?nicos, provenientes de 7 localidades distintas, mostraram-se concordantes, apresentando valores que variam de 17,8 ? 1,8 a 7,5 ? 0,8 Ma. Os resultados obtidos para 31 gr?os de goetitas provenientes de pis?litos detr?tricos s?o compat?veis para as 3 diferentes localidades amostradas (Lagoa Salgada, Praia da Gar?as e Ponta Grossa), apresentando idades que variam de 43,2 ? 4,3 a 21,6 ? 2,2 Ma. Tais resultados indicam que a idade m?xima de deposi??o dos sedimentos da Forma??o Barreiras ? de aproximadamente 22 Ma. Os resultados 40Ar/39Ar obtidos para 15 gr?os de ?xidos de mangan?s associados ao intemperismo da Forma??o Barreiras, provenientes de 3 localidades distintas, variaram de 13,1 ? 0,9 a 7,7 ? 0,4 Ma, mostrando-se similares ?s idades das goetitas autig?nicas tamb?m coletadas nesta forma??o, por?m datadas pelo m?todo (U-Th)/He. A aplica??o sistem?tica dos m?todos 40Ar/39Ar em ?xidos de mangan?s e (U-Th)/He em goetitas mostra que os sedimentos da Forma??o Barreiras j? estavam depositados h? aproximadamente 17 Ma e que os processos de intemperismo perduraram at? pelo menos 7 Ma atr?s, indicando um per?odo de prov?vel clima quente e ?mido para a regi?o. As idades obtidas para os ?xidos de mangan?s associados aos basaltos cenoz?icos da Forma??o Macau, na localidade hom?nima, tamb?m revelam uma hist?ria de intemperismo entre aproximadamente 19 e 7 Ma, confirmando condi??es clim?ticas quentes e ?midas durante a maior parte do Mioceno. As idades 40Ar/39Ar obtidas para os ?xidos de mangan?s relacionados ? Forma??o Serra do Martins variam de 14,1 ? 0,4 a 10,5 ? 0,3 Ma. J? as idades (U-Th)/He obtidas nas amostras de ?xidos/hidr?xidos de ferro provenientes dos plat?s da Forma??o Serra do Martins variam de 20,0 ? 2,00 a 5,5 ? 0,6 Ma, sugerindo uma idade m?nima de 20 Ma para a deposi??o dos sedimentos desta forma??o. Os resultados 40Ar/39Ar e (U-Th)/He das amostras analisadas neste trabalho mostram correspond?ncia com as interpreta??es paleoclim?ticas baseadas em is?topos est?veis e ?ndices de argilas presentes nos sedimentos do Oceano Atl?ntico, confirmando a adequabilidade do uso da geocronologia do intemperismo na investiga??o paleoclim?tica de uma regi?o. Neste trabalho, a data??o da Forma??o Barreiras forneceu informa??es mais precisas sobre a idade das estruturas fr?geis que se encontram associadas ? deposi??o desta forma??o, nos estados do Rio Grande do Norte e do Cear?. O primeiro evento sin-deposicional correlacion?vel ? deposi??o da Forma??o Barreiras apresenta uma idade do Mioceno Inferior; outro evento tamb?m presente no Barreiras, por?m relacionado a um est?gio de deforma??o p?s-sedimentar apresenta uma prov?vel idade que varia do final do Mioceno Inferior ao Holoceno. Similarmente aos dados da literatura, os resultados obtidos neste trabalho revelam que a profundidade e a complexidade dos perfis de intemperismo refletem a dura??o da exposi??o destes perfis ?s condi??es intemp?ricas. Todavia, n?o foi identificada rela??o de idade vs. cota topogr?fica nos perfis estudados. A profundidade e a estratigrafia de perfis de intemperismo no Nordeste do Brasil, diferentemente do que se observa na regi?o Sudeste, n?o variam sistematicamente do interior em dire??o ? costa. Na ?rea de trabalho, observa??es de campo revelam a presen?a de perfis de intemperismo later?tico antigos, espessos e complexos, preservados nos plat?s de alta cota topogr?fica, e perfis de intemperismo recentes, rasos e incipientes nas regi?es dissecadas em volta desses plat?s. Estes resultados sugerem que o modelo de retra??o de escarpas ? o mais adequado para a explicar a evolu??o do relevo da regi?o estudada. Entretanto, nas por??es mais rebaixadas do relevo, localizadas no dom?nio das Plan?cies e Tabuleiros Costeiros, foram obtidas idades relativamente antigas, indicando que processos mais complexos atuaram no modelamento do relevo daquela ?rea