O regolito é o manto do intemperismo existente sobre as rochas. Este manto pode ser constituído estruturalmente por três entidades distintas denominadas, solo, sedimento e saprolito. Ambas são produtos da intemperização das rochas. No entanto, o saprolito é definido como o único produto não transportado da intemperização isovolumétrica do litotipo originário. Diferente dos solos, dos sedimentos ou das rochas, não existe uma ciência específica para o estudo dos saprolitos. A saprolitologia não existe oficialmente, porém, pode ser implicitamente encontrada em trabalhos científicos de todo o mundo. No primeiro capítulo da tese, apresenta-se o estado da arte dos estudos dos saprolitos e sugere-se a consolidação da saprolitologia com o intuito de incentivar o incremento das pesquisas voltadas a esta entidade ainda pouco conhecida. De fato, os processos relacionados à intemperização isovolumétrica das rochas ainda não foram completamente compreendidos. Neste contexto, o Estado de Pernambuco, no nordeste do Brasil, apresenta condições geomorfológicas e climáticas propícias ao estudo da formação de saprolitos. No segundo capítulo da tese, demonstra-se que o intemperismo isovolumétrico de treze rochas cristalinas foi mais influenciado pelas condições microambientais, a exemplo da dinâmica da água através da microestrutura, do que pelas condições macroambientais. Posteriormente ao intemperismo isovolumétrico, diferenças morfológicas e geoquímicas ocorrem durante a evolução vertical do regolito. Entretanto, os domínios da saprolitogênese e da pedogênese são difíceis de diferenciar. No terceiro capítulo da tese, avaliou-se a evolução morfológica, estrutural e geoquímica de treze perfis formados por sistemas solo-saprolitos derivados do embasamento cristalino do Estado de Pernambuco. Anomalias nos índices de mensuração do intemperismo demonstram que o aumento gradual do grau de intemperização dos horizontes mais superficiais em relação aos horizontes inferiores não é a regra durante a evolução vertical do regolito. Em adição, a geoquímica e a morfologia dos perfis estudados indicam que alguns sistemas solo-saprolitos desenvolveram-se de forma interligada e outros apresentam evidências de que a formação do saprolito pode ter ocorrido após a formação do solo sobrejacente. Durante a evolução do regolito, o solo e o saprolito influenciam processos essenciais ao meio ambiente. No quarto capítulo da tese, descrevem-se as implicações agrícolas e ambientais dos treze perfis descritos no terceiro capítulo. Os resultados sugerem que os processos geoquímicos existentes nos sistemas solo-saprolitos, a exemplo da \"mineral carbonation\", influenciam o fluxo de elementos através do ecossistema circundante e demonstram que os saprolitos possuem importância agrícola e ambiental análoga à dos solos, influenciando processos de relevância agroambientais tais como a dinâmica da água, a retenção e transporte de nutrientes e/ou a retenção e transporte de contaminantes ou poluentes. / The regolith is the mantle of weathering above the rocks. This mantle may consist of three structurally distinct entities denominated sediment, soil and saprolite. All are products of rock weathering. Saprolite is defined as the product of in situ, isovolumetric weathering of the lithotype. Unlike the soils, sediments or rocks, there is no specific science dedicated to the study of saprolite. The saprolihtology does not exist formally. However, it can implicitly be found in scientific papers from around the world. The first chapter of the thesis presents the state of the art of saprolite studies and suggests the consolidation of saprolithology in order to encourage the development of research focused in this entity poorly known. In fact, the processes related to the isovolumetric weathering of rocks are not yet fully understood. In this context, the Pernambuco State in Northeastern Brazil have geomorphological and climatic conditions prone to the study of the saprolite formation and evolution. The second chapter of this thesis demonstrates that the isovolumetric weathering of the thirteen crystalline rocks was more influenced by microenvironmental conditions, such as the water dynamics through the microstructure, than the macro-environmental conditions. Subsequent to isovolumetric weathering, morphological and geochemical differenciation occur during the vertical evolution of regolith. However, it is difficult to differentiate the domains of saprolithogenesis and pedogenesis. The third chapter of the thesis reports the morphological, structural and geochemical evolution of the thirteen profiles formed by soil-saprolite systems derived from the crystalline basement of the Pernambuco State. Anomalies in the weathering measurement indexes showed that the gradual increase in the degree of weathering from the surface horizons towards the subsurface horizons is not the rule for the vertical development of regolito. In addition, the geochemistry and the morphology of the studied profiles indicate that some soil-saprolite systems evolved in an interconnected way and others provide evidence that the formation of saprolite may have occurred after the formation of the overlying soil. During the regolith evolution, soil and saprolite influence key environmental processes. The fourth chapter describes the agricultural and environmental implications of the processes acting in the thirteen profiles described in the third chapter. The results suggest that existing processes in geochemical soil-saprolite systems, such as the mineral carbonation, have influenced the elements flow through the surrounding ecosystem and demonstrate that saprolites have agricultural and environmental importance analogous to soil, influencing processes such as water fluxes, retention and transport of nutrients and/or of contaminants or pollutants.

O regolito é o manto do intemperismo existente sobre as rochas. Este manto pode ser constituído estruturalmente por três entidades distintas denominadas, solo, sedimento e saprolito. Ambas são produtos da intemperização das rochas. No entanto, o saprolito é definido como o único produto não transportado da intemperização isovolumétrica do litotipo originário. Diferente dos solos, dos sedimentos ou das rochas, não existe uma ciência específica para o estudo dos saprolitos. A saprolitologia não existe oficialmente, porém, pode ser implicitamente encontrada em trabalhos científicos de todo o mundo. No primeiro capítulo da tese, apresenta-se o estado da arte dos estudos dos saprolitos e sugere-se a consolidação da saprolitologia com o intuito de incentivar o incremento das pesquisas voltadas a esta entidade ainda pouco conhecida. De fato, os processos relacionados à intemperização isovolumétrica das rochas ainda não foram completamente compreendidos. Neste contexto, o Estado de Pernambuco, no nordeste do Brasil, apresenta condições geomorfológicas e climáticas propícias ao estudo da formação de saprolitos. No segundo capítulo da tese, demonstra-se que o intemperismo isovolumétrico de treze rochas cristalinas foi mais influenciado pelas condições microambientais, a exemplo da dinâmica da água através da microestrutura, do que pelas condições macroambientais. Posteriormente ao intemperismo isovolumétrico, diferenças morfológicas e geoquímicas ocorrem durante a evolução vertical do regolito. Entretanto, os domínios da saprolitogênese e da pedogênese são difíceis de diferenciar. No terceiro capítulo da tese, avaliou-se a evolução morfológica, estrutural e geoquímica de treze perfis formados por sistemas solo-saprolitos derivados do embasamento cristalino do Estado de Pernambuco. Anomalias nos índices de mensuração do intemperismo demonstram que o aumento gradual do grau de intemperização dos horizontes mais superficiais em relação aos horizontes inferiores não é a regra durante a evolução vertical do regolito. Em adição, a geoquímica e a morfologia dos perfis estudados indicam que alguns sistemas solo-saprolitos desenvolveram-se de forma interligada e outros apresentam evidências de que a formação do saprolito pode ter ocorrido após a formação do solo sobrejacente. Durante a evolução do regolito, o solo e o saprolito influenciam processos essenciais ao meio ambiente. No quarto capítulo da tese, descrevem-se as implicações agrícolas e ambientais dos treze perfis descritos no terceiro capítulo. Os resultados sugerem que os processos geoquímicos existentes nos sistemas solo-saprolitos, a exemplo da \"mineral carbonation\", influenciam o fluxo de elementos através do ecossistema circundante e demonstram que os saprolitos possuem importância agrícola e ambiental análoga à dos solos, influenciando processos de relevância agroambientais tais como a dinâmica da água, a retenção e transporte de nutrientes e/ou a retenção e transporte de contaminantes ou poluentes. / The regolith is the mantle of weathering above the rocks. This mantle may consist of three structurally distinct entities denominated sediment, soil and saprolite. All are products of rock weathering. Saprolite is defined as the product of in situ, isovolumetric weathering of the lithotype. Unlike the soils, sediments or rocks, there is no specific science dedicated to the study of saprolite. The saprolihtology does not exist formally. However, it can implicitly be found in scientific papers from around the world. The first chapter of the thesis presents the state of the art of saprolite studies and suggests the consolidation of saprolithology in order to encourage the development of research focused in this entity poorly known. In fact, the processes related to the isovolumetric weathering of rocks are not yet fully understood. In this context, the Pernambuco State in Northeastern Brazil have geomorphological and climatic conditions prone to the study of the saprolite formation and evolution. The second chapter of this thesis demonstrates that the isovolumetric weathering of the thirteen crystalline rocks was more influenced by microenvironmental conditions, such as the water dynamics through the microstructure, than the macro-environmental conditions. Subsequent to isovolumetric weathering, morphological and geochemical differenciation occur during the vertical evolution of regolith. However, it is difficult to differentiate the domains of saprolithogenesis and pedogenesis. The third chapter of the thesis reports the morphological, structural and geochemical evolution of the thirteen profiles formed by soil-saprolite systems derived from the crystalline basement of the Pernambuco State. Anomalies in the weathering measurement indexes showed that the gradual increase in the degree of weathering from the surface horizons towards the subsurface horizons is not the rule for the vertical development of regolito. In addition, the geochemistry and the morphology of the studied profiles indicate that some soil-saprolite systems evolved in an interconnected way and others provide evidence that the formation of saprolite may have occurred after the formation of the overlying soil. During the regolith evolution, soil and saprolite influence key environmental processes. The fourth chapter describes the agricultural and environmental implications of the processes acting in the thirteen profiles described in the third chapter. The results suggest that existing processes in geochemical soil-saprolite systems, such as the mineral carbonation, have influenced the elements flow through the surrounding ecosystem and demonstrate that saprolites have agricultural and environmental importance analogous to soil, influencing processes such as water fluxes, retention and transport of nutrients and/or of contaminants or pollutants.

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.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-09-05Bitstream added on 2014-06-13T19:33:32Z : No. of bitstreams: 1 sauerbronn_wm_me_rcla.pdf: 7206084 bytes, checksum: a5da4b70f950a8c305478ed492fa97bd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A redução das emissões de gases de efeito estufa representa um grande desafio tecnológico aos modelos industriais vigentes. Neste sentido, os mecanismos de desenvolvimento limpo (MDL’s) e o seqüestro de CO2 fundamentam os planos de crescimento sustentável. Atualmente, inovadoras pesquisas consideram também o seqüestro de CO2 por meio da carbonatação mineral, onde minerais silicáticos ricos em magnésio, cálcio, ferro e manganês são convertidos em carbonatos, por meio de reações com o CO2 em estado supercrítico ou em solução. Nas proximidades do distrito industrial de Paulínia (SP), ocorrem rochas metabásicas e metaultramáficas relacionadas aos Complexos Amparo e Itapira, que representam terrenos metamórficos de grau médio a alto. Nessa área as metabásicas são representadas por anfibolitos, actinolita-xistos e hornblenditos, e são encontradas sob a forma de lentes ou camadas estiradas intercaladas a rochas quartzo-feldspáticas. As metaultramáficas ocorrem em corpos pequenos e descontínuos, muitas vezes de estrutura maciça e composição mineralógica rica em olivina, piroxênio e anfibólio. O potencial destas rochas, em duas áreas selecionadas, foi avaliado para uso em processos de carbonatação mineral, com base em análises petrográficas e litogeoquímicas, fornecendo valores da ordem 73 x 106 toneladas de CO2 seqüestrável. / Greenhouse effect gas emission reduction has been a great technological challenge to the industrial models standings. Furthermore, the clean development mechanism (CDM) and CO2 sequestration are fundamental on sustainable development in order to reach safer levels of CO2. Nowadays, innovate researchers have also considered the CO2 sequestration by mineral carbonatation, where silicates rich in Mg, Ca and Fe are transformed into carbonates. Nearby to the industrial district of Paulinia (São Paulo), high grade metabasic and ultramaphics rocks of Amparo-Itapira Complex occur. The metamorphic rocks consisting of amphibolites, actinolite-schist and hornblend-rich amphibolite are found intercalated with quartz-feldspatic rocks as lenticular layers. The ultramafic rocks present as discontinuous massive bodies are rich in olivine, pyroxene and amphibole. Carbon sequestrating potential of two selected areas, based on petrographic and litogeochemical analyses are estimated to be capable of capturing approximately 73 x 106 tons of CO2.