M.Sc. / This study focuses on the Merensky Reef (MR) occurring within the Two Rivers Platinum mine property in the farm Dwarsriver 372 KT, on the Southern sector of the Eastern Limb of the Bushveld Complex. Five MR exploratory drill core intersections were obtained. Petrographic and mineral chemical characteristics of these drill core samples focused on the characterization of minerals like clinopyroxene, orthopyroxene, plagioclase, chromite and olivine. Data of the cryptic variation of orthopyroxene, plagioclase and chromite, from a 10 m interval (approximate thickness of the section studied); from footwall through the MR to the hangingwall lithologies at Dwarsriver are described in this study. Locally the vertical cryptic variation of these minerals is broadly consistent with regional trends of the RLS. The lateral variation (i.e. along strike) is less pronounced; however, locally these minerals appear to be chemically evolving moving to the south of the property. Footwall orthopyroxene compositions vary from a minimum of En66 and reach a maximum of En84. Those of the MR range from En71 to En85. Hangingwall orthopyroxene compositions range from En60 and reach a maximum of En80. Plagioclase compositions in the footwall units range from a minimum of An69 and reach a maximum of An85. Those of the MR range from a minimum of An35 to a maximum of An84. This wide range in plagioclase compositions is believed to be as a result of the increased presence of fluids within the MR interval. The hangingwall plagioclase compositions range from An64 to An84. By analogy of the Western Limb, where the lithologies of the Northwestern sector are believed to be proximal to the feeder of this limb; the local lateral variation in the present study suggests that the lithologies of either the Central or Western sectors are most probably proximal to the feeder for the Eastern Limb. PGM assemblages associated with and adjacent to the MR chromitite stringers were evaluated using an MLA. Data obtained from this technique is in broad agreement with regional studies of the MR. With the aid of wholerock PGE assays the MLA technique has proven to be a powerful tool in evaluating PGM assemblages relatively quickly, from a few carefully selected samples. The mineralogical associations of the PGM with the gangue and host minerals have shown three main associations. These are the associations of chromite, BMS and silicates with the PGM, of which the base metal sulfide (BMS) association is remarkable given that these have a relatively low modal abundance. The relatively high mineralogical association of the BMS with PGM has been explained by a model involving a base metal sulfide liquid which possibly scavenged chalcophile and siderophile elements. Chromite chemistry and modal analyses of MR secondary silicate phases, which peak adjacent to the chromitite stringers, suggests elevated fluid overprinting within and adjacent to the chromitite stringers. The upper chromitite stringers, however, have higher abundances of PGM phases that are believed to be secondary in origin relative to the basal chromitite stringers. Generally the PGM associated with the upper chromitite stringers are also bigger in size averaging 70 μm as opposed to 27 μm for those associated with the basal chromitite stringers. The increase in grain size of the PGM along with the higher modal abundance of secondary PGM phases associated with the upper stringers is believed to be as a result of fluids. These fluids although affecting both the upper and basal chromitite stringers, appear to have had a relatively higher influence on the upper chromitite stringers. The most common PGMs encountered in this study are isoferroplatinum, sperrylite, michenerite, maslovite, cooperite, laurite and braggite.

D.Phil. / Please refer to full text to view abstract

Há poucos estudos sobre a influência da mineralogia no comportamento do solo em relação aos atributos de resistência física. Neste sentido, o estudo tem como hipótese que independentemente do potencial matricial de água no solo a composição mineralógica da fração argila interfere na pressão de préconsolidação, modificando a capacidade de suporte de carga dos solos. Assim, objetivou-se caracterizar a composição mineralógica de classes de solos representativas no Rio Grande do Sul; Determinar parâmetros físico-mecânicos dos solos; E estabelecer correlações entre parâmetros físico-mecânicos com mineralógicos melhorando o entendimento da capacidade de suporte de carga. Para tal, foram selecionados sete solos de duas classes de solos; três Argissolos e quatro Latossolos. As amostras deformadas e indeformadas foram coletadas sob vegetação natural na camada de 10 a 15 cm de profundidade. Na fração TFSA, foram realizadas análises físicas (granulometria e área superficial específica), químicas (carbono orgânico total, teor de óxidos de ferro pedogênicos e óxidos de baixa cristalinidade) e mineralógicas (difratometria de raio x e refletância difusa). Nas amostras indeformadas foram realizadas as análises de permeabilidade ao ar e o ensaio de compressão uniaxial. Os dados foram analisados por correlações de Pearson. Os solos avaliados possuem a caulinita como principal mineral da fração argila, no entanto diferenças com relação aos óxidos de ferro foram encontradas, os quais correlacionaram com a pressão de pré-consolidação. A hematita influenciou positivamente sobre a pressão de pré-consolidação à 100 kPa, assim, dependendo do potencial matricial de água no solo. / There are few studies on the influence of mineralogy on the ground behavior in relation to physical resilience attributes. The is study has hypothesized that regardless of the matric potential of soil water the mineralogical composition of the clay fraction interferes with the pre-consolidation pressure by modifying the soil bearing capacity. Therefore, this study aimed to characterize the mineralogical composition of representative soil classes in Rio Grande do Sul; determine physical-mechanical parameters of the soil; and establish correlations between physico-mechanical parameters mineralogical improving the understanding of the load-bearing capacity. To this end, it was selected seven soils of two soil classes; three Ultisols and four Oxisols. The disturbed and undisturbed samples were collected under natural vegetation in the layer from 10 to 15 cm deep. In TFSA fraction, physical analyzes were performed (particle size and specific surface area), chemical (total organic carbon content of pedogenic iron oxides and low crystallinity oxides) and mineralogical (x ray diffraction and diffuse reflectance). In undisturbed soil samples were carried out air permeability tests and uniaxial compression test. Data were analyzed by Pearson correlations. The evaluated soils have kaolinite as the main mineral of the clay fraction, however differences with respect to iron oxides were found, which correlated with the pressure of pre-consolidation. The hematite had a positive effect on the pre-consolidation pressure of 100 kPa, thus depending on the matric potential of soil water.

The relationship between soil properties and micromorphological features was studied in six Alfisol and six Spodosol profiles from Southern Ontario. The total porosity of the soil material was largely related to the size, shape and conformation of the soil voids in thin sections, while the differential development of plasma fabric could be used to discern a sequence of degrees of weathering which was also expressed by various mineralogical and physico-chemical indices. The relative proportions of soil constituents in thin sections was successfully used to indicate the existing textural discontinuities in five of the profiles studied. The elementary structure of soil thin sections is considered the most important micromorphological feature in the investigation of the degree of B horizon development in both Alfisol and Spodosol profiles. / Thesis / Doctor of Philosophy (PhD)

Os minerais do grupo do pirocloro (A2B2X6Y1) apresentam grande interesse econômico, principalmente como fonte de nióbio e tântalo, metais que possuem importantes aplicações tecnológicas como a fabricação de aço e a confecção de componentes eletrônicos. Apesar de seu interesse científico e econômico, a maioria das ocorrências brasileiras de minerais do grupo do pirocloro está apenas parcialmente caracterizada ou não dispõe de nenhum estudo mineralógico. Adicionalmente, o atual sistema de classificação dos minerais do grupo do pirocloro, apesar de aprovado pela IMA, não segue as regras gerais de nomenclatura de minerais da própria IMA. Na posição A, não há diferenciação na ocupação por Ca e por Na, e se um ou mais cátions diferentes de Na ou Ca compuserem mais de 20 % total de átomos na posição A, então a espécie é nomeada pelo átomo mais abundante em A (exceto Na e Ca). Por outro lado, a espécie fluornatromicrolita foi aprovada com base na predominância de Na na posição A. Com relação à ocupação da posição B, a divisão entre os grupos não é feita com uma classificação tripartite: as espécies com Nb + Ta >2Ti e Nb > Ta são consideradas como do subgrupo do pirocloro; se Nb + Ta > 2Ti e Ta ≥ Nb, o mineral irá pertencer ao subgrupo da microlita; e se 2Ti ≥ Nb + Ta, o mineral irá pertencer ao subgrupo da betafita. Espécies isoestruturais com outros cátions predominantes na posição B não são incluídas no grupo do pirocloro (por exemplo, romeíta com Sb dominante). Os ânions não são levados em consideração na classificação, mas o flúor foi usado na aprovação da espécie fluornatromicrolita. Neste trabalho, são apresentados novos esquemas de nomenclatura para os minerais do grupo do pirocloro, que levam em consideração os íons ocupantes das posições A, B e Y. Os prefixos são sempre escritos por extenso (\'hidroxi\', \'fluor\', \'calcio\', \'natro\' etc), enquanto os sufixos são representados por símbolos químicos (Na, F, H2O etc) ou por [] (vazio). Os nomes raízes relacionam-se aos cátions predominantes na posição B, levando a termos como pirocloro, microlita, betafita e romeíta. São apresentados novos dados químicos por MEV-EDS e WDS (incluindo análises de Si, normalmente negligenciado na maioria dos dados da literatura). Foram analisados minerais de seis ocorrências em pegmatitos e uma em carbonatito. Os resultados obtidos permitem separar as espécies em três \'famílias\'. A primeira delas poderia ser denominada \'microlita\', envolvendo fluornatromicrolita, fluorcalciomicrolita, oxinatromicrolita e oxicalciomicrolita. Esta família foi identificada nas ocorrências da lavra do Morro Redondo, Coronel Murta, MG; lavra do Jonas, Conselheiro Pena, MG; mina Quixabá, Frei Martinho, PB; Pegmatito Volta Grande, Nazareno, MG; lavra do Ipê, Marilac, MG; e Pegmatito Ponte da Raiz, Santa Maria de Itabira, MG. A primeira das espécies, fluornatromicrolita, parece ser bem mais comum do que se imaginava, tendo sido descrita previamente no Brasil apenas em Quixabá, e agora verificada em diversas das ocorrências estudadas nesta tese. Apesar de usados os prefixos natro e cálcio, todas as amostras parecem tender para um termo de fórmula final (NaCa)Ta2O6F, ou seja, com Na=Ca em apfu, que poderia ser denominado, por exemplo, fluormicrolita-NaCa ou CaNa. O oxigênio é, algumas vezes, superior ao flúor (em apfu) na cavidade Y, dando origem a espécie oxi-. A segunda família poderia ser denominada \'hidromicrolita\', tendendo a [ [](H2O)]Ta2O6(H2O). Esta fórmula, entretanto, não é eletricamente neutra, necessitando que na cavidade A, (H2O) seja parcialmente substituído por cátions (Ba, U etc), ao mesmo tempo que parte do O da posição X seja substituído por (OH). Minerais desta família foram verificados no Pegmatito Volta Grande, Nazareno, MG. A terceira família, do \'pirocloro\', verificada apenas no carbonatito da mina Jacupiranga, Cajati, SP, inclui as espécies fluorcalciopirocloro e oxicalciopirocloro. Os novos nomes sugeridos parecem discriminar melhor as espécies, com base em cátions, vazios ou H2O predominantes nas posições A, B eY, permitindo inclusive uni-las em \'famílias\'. Esta nova nomenclatura apresenta também como vantagem não dar ênfase a componentes menores da cavidade A, bem como verificar nela a predominância de Ca ou Na. Adicionalmente, os cátions Ta, Nb e Ti passam a ter a mesma importância na cavidade B. Por outro lado são criados nomes \'exóticos\', como hidrohidromicrolita, ou \'impronunciáveis\', como hidro-[]-microlita. / Pyrochlore group minerals are important sources of niobium and tantalum and these metals are used in important technological applications such as steel manufacturing and eletronic components development. However, the majority of Brazilian occurrences are only partially characterized or there is no mineralogic study available. In addition, the official pyrochlore-group minerals classification system does not follow the IMA mineralogical nomenclature rules although this system is approved by IMA. In the A site, it does not differentiate between occupation by Ca and Na, and if there is one or more cation other than Na or Ca composing more than 20% of total A-atoms, then the species must be named according to the most abundant A-atom, other than Na or Ca. In spite of this, the species fluornatromicrolite was approved based on the predominance of Na in the A-site. Regarding the B-site occupation, the division among the subgroups is not made with a tripartite symmetrical classification: the species with Nb + Ta >2Ti and Nb > Ta are considered as pyrochlore subgroup minerals; if Nb + Ta > 2Ti and Ta ≥ Nb, the mineral will belong to the microlite subgroup; and if 2Ti ≥ Nb + Ta, the mineral will belong to the betafite subgroup. Isostructural species with other predominant cations in the B-site are not included in the pyrochlore-group (for example, romeite, with dominant Sb). The anions are not taken into account in the classification but the predominance of fluorine was used for the approval of the species fluornatromicrolite. In this present work new nomenclature schemes, based on the ions in A, B and Y sites, are presented. Prefixes are, for example, \'hidroxi\', \'fluor\', \'calcio\', \'natro\' etc., while sufixes are represented by chemical symbols (Na, F, H2O etc) or [] (vacancies). The root names (pyrochlore, microlite, betafite, romeite) are related to the dominant-constituent cations in the B position. New chemical data by MEV-EDS and WDS (including Si analysis, hardly ever mentioned in litetarature) were obtained. Six occurrences from pegmatites and one from carbonatite were analysed. The results allow the species to be grouped in three \'families\'. The first could be named as \'microlite\', and includies fluornatromicrolite, fluorcalciomicrolite, oxinatromicrolite and oxicalciomicrolite. This family was identified in Morro Redondo quarry, Coronel Murta, MG; Jonas quarry, Conselheiro Pena, MG; Quixabá mine, Frei Martinho, PB; Volta Grande pegmatite, Nazareno, MG; Ipê quarry, Marilac, MG and Ponte da Raiz pegmatite, Santa Maria de Itabira, MG. Fluornatromicrolite seems to be more common than was previously thought. It was previously described only in Quixabá but now many other occurrences are known. Although \'natro\' and \'calcio\' prefixes were used, all the formulae seem to approach the term (NaCa)Ta2O6F. As Na approximately equals Ca (apfu) it could be used the name fluornatromicrolite-Na-Ca or CaNa could be used. The oxigen content is sometimes greater than F content in the Y position. This generates the oxi- species. The second family could be named \'hidromicrolite\', becoming [ [] (H2O)]Ta2O6(H2O). This formulae is not eletrically neutral so the H2O is replaced by cations (Ba, U etc) in the A cavity while the O is replaced by (OH) in the X position. Minerals from this family were identified in the Volta Grande pegmatite, Nazareno, MG. The third family, \'pyrochlore\', was only verified in the Jacupiranga mine, Cajati, SP, including fluorcalciopyrochlore and oxicalciopyrochlore species. The suggested new names, based on cations, vacancies or H2O dominant constituents of A, B and Y sites, seem to better describe the species, allowing their grouping in families. This new nomenclature has the advantage of not emphasize minor constituents in the A cavity, and verify the dominance of Ca or Na. Furthermore, Ta, Nb and Ti cations have the same balance in B cavity. On the other hand, exotic names were created such as hydrohydromicrolite or unpronounceable as hydro-[]-microlite.

Orientador: Marcelo Loureiro Garcia / Resumo: Com a crescente produção de etanol no Brasil, houve o aumento da geração da vinhaça, que em certas condições pode ser utilizada para a fertirrigação de lavouras de cana-de-açúcar com o intuito de elevar a fertilidade do solo. A pesquisa consistiu na análise temporal e espacial de dados das características químicas e físicas dos solos de uma lavoura de cana-de-açúcar e da vinhaça aplicada, além da análise granulométrica, química e mineralógica de seis amostras de solo coletadas na área de estudo. A partir dos resultados obtidos, observou-se que elevados volumes de vinhaça foram calculados em 2014, sendo que os resultados indicaram baixas condições de fertilidade com altas concentrações de H+Al e de CTC total. A análise temporal de uma das glebas da fazenda demonstrou que, em dosagens previamente calculadas, a aplicação de vinhaça pode melhorar a fertilidade do solo e promover a redução da acidez e da toxicidade por alumínio. As análises granulométricas, químicas e mineralógicas caracterizaram o latossolo vermelho da área de estudo como um solo arenoso muito fino a médio com altas concentrações de silicatos e óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio com minerais de gibbsita, hematita, quartzo e argilominerais do grupo da caulinita. O estudo avaliou a possibilidade de lixiviação dos cátions de base e de concentração de íons H+ e Al3+ pela hidrólise total e parcial da caulinita e da gibbsita e da decomposição da Matéria Orgânica no período chuvoso, sendo que a fertirrigação repõe ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: As the ethanol production has been developing in Brazil, it resulted on the increase of vinasse generation, which under certain conditions can be used for fertirrigation of sugarcane plantations in order to increase soil fertility. The research consisted of temporal and spatial data analysis of chemical and physical characteristics of soils of the soils of a sugar cane yield and the applied vinasse, in addition to the granulometric, chemical and mineralogical analysis of six soil samples collected in the research area. From the results obtained, it was observed that high volumes of vinasse were calculated in 2014, as the results had also indicated low fertility conditions with high concentrations of H+Al and total CEC. The temporal analysis of the plot 15 demonstrated that, in controlled doses, the application of vinasse can improve soil fertility and promote reduction of acidity and toxicity by aluminum. The granulometric, chemical and mineralogical analyzes characterize the red latosol of the research area as a very fine to medium sandy soil with high concentrations of silicates and oxides and hydroxides of iron and aluminum with minerals of gibbsite, hematite, quartz and clay minerals of the kaolinite group. The research evaluated the possibility of leaching of base cations and concentration of H+ and Al3+ ions by total and partial hydrolysis of kaolinite and decomposition of Organic Matter (OM) in rainy season, with soil moisture restoring and reposition of macronutrients... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Atualmente a região de Criciúma é um grande pólo produtor de cerâmicas de qualidade, produzindo mais de 50% das exportações brasileiras de pisos e revestimentos cerâmicos, é um setor de sofisticada tecnologia de produção. Para o controle de qualidade do produto é fundamental a homogeneidade da composição mineralógica a partir do controle geológico na extração das matérias primas pelas mineradoras. Com a motivação de conhecimento das frentes de lavras foram aplicadas técnicas para a caracterização mineralógica em detalhe do material extraído de minas localizadas nos municípios de Turvo e Meleiro/SC, destinado à produção de cerâmicas pelas empresas da região. As rochas são argilitos cinza escuros intercalados com siltitos da Formação Rio do Rasto da Bacia do Paraná. Foram coletadas amostras dispostas verticalmente e analisadas através de difração de raios X para determinação mineralógica semiquantitativa em rocha total pelo método do pó e na fração < 2 e < 4 μm orientadas para identificação dos argilominerais pelas faces hkl = 00l. Foram feitas laminas delgadas para análise petrográfica através de microscopia ótica. Fragmentos foram analisados ao microscópio eletrônico de varredura por meio de imagens de elétrons secundários. Análises químicas de rocha total e da fração < 4 μm foram realizadas por espectrometria de fluorescência de raios X. Por microssonda eletrônica foram feitas microanálises químicas pontuais. A partir destes dados foi identificado o argilomineral montmorilonita do grupo da esmectita como argilomineral predominante, o interestratificado I/S e a ilita diagenética, além de quartzo, mica, feldspato potássico e plagioclásio como minerais detríticos abundantes. As análises mostram a existência de variação da composição mineralógica verticalmente com grande aumento da montmorilonita para a base e aumento do feldspato potássico para o topo na frente de lavra de Turvo e a presença do interestratificado I/S na base e esmectita e ilita/mica para o topo na mina de Meleiro. Estudos de detalhe por difratometria de raios X (determinação do parâmetro b) e microanálises WDS por microssonda eletrônica permitiram identificar como montmorilonita a espécie argilomineral do grupo das esmectitas. Desta forma sabendo-se que deve haver homogeneidade nos lotes da matéria prima explorada é fundamental a amostragem e caracterização mineralógica, sendo fundamental o controle geológico na exploração mineira. Através deste estudo espera-se facilitar o reconhecimento de áreas potenciais para a mineração e melhor adequação dos tipos de argilominerais estudados às necessidades da indústria cerâmica. / Currently the region of Criciúma/SC state is a great center of producing ceramics of quality, producing more than 50% of the Brazilian exportations of floor and ceramic coatings being a sector of sophisticated production technology. For the quality control of the product the homogeneity of the mineralogical composition from the geologic control in the extraction of raw materials is very important. With the motivation in the knowledge about the fronts it has been applied techniques for a detail mineralogical characterization of the material extracted in a mine located at Turvo and Meleiro city/SC, used as raw material in to the ceramics production by the companies in the region. The studied deposit is composed of intercalated gray clays with fine sandstones of Rio do Rasto Formation, in the Paraná Basin. Fourteen samples were collected and analyzed by petrographical analysis by microscopy methods. Analysis by X-ray diffraction (XRD) for mineralogical semiquantitative determination in total fraction by powder method and the analysis of oriented samples in the fractions < 2 and < 4 μm for identification of the clay minerals using 00l reflexions. Analysis by scanning electron microscopy (SEM) by secondary electrons allowed getting apparent threedimensional image of sample’s fragment. The chemical composition was determined by X-ray fluorescence spectrometer. Petrographic observations in thin section were also performed. Scanning electron microscope images was obtained in samples fragments by secondary electron method. Electron microprobe microanalysis was performed in one thin section. From this analysis were identified diagenetic smectite and illite as clay minerals predominant and the presence of quartz, mica, K-feldspar and plagioclase as detrital minerals. The analysis showed that there is a vertical variation in the mineralogical composition in the same exploitation front, with a large increase of smectite at the base and increasing K-feldspar to the top at Turvo mine and the occurrence of interstratified I/S in the base and smectite plus illite-mica at the top of Meleiro mine. Studies in detail by X-ray diffraction (determination of the b-parameter) and microanalysis by wavelength dispersive X-ray spectroscopy have identified montmorillonite clay mineral as the smectite mineral specie. Knowing that there should be uniformity in storages of raw material used, sampling and mineralogical characterization is fundamental in geological control of the mine. By this study we expect to favor the recognition of new potential areas for exploitation and better adequacy of the studied clay mineral types to the needs of the ceramic industry.

Atualmente a região de Criciúma é um grande pólo produtor de cerâmicas de qualidade, produzindo mais de 50% das exportações brasileiras de pisos e revestimentos cerâmicos, é um setor de sofisticada tecnologia de produção. Para o controle de qualidade do produto é fundamental a homogeneidade da composição mineralógica a partir do controle geológico na extração das matérias primas pelas mineradoras. Com a motivação de conhecimento das frentes de lavras foram aplicadas técnicas para a caracterização mineralógica em detalhe do material extraído de minas localizadas nos municípios de Turvo e Meleiro/SC, destinado à produção de cerâmicas pelas empresas da região. As rochas são argilitos cinza escuros intercalados com siltitos da Formação Rio do Rasto da Bacia do Paraná. Foram coletadas amostras dispostas verticalmente e analisadas através de difração de raios X para determinação mineralógica semiquantitativa em rocha total pelo método do pó e na fração < 2 e < 4 μm orientadas para identificação dos argilominerais pelas faces hkl = 00l. Foram feitas laminas delgadas para análise petrográfica através de microscopia ótica. Fragmentos foram analisados ao microscópio eletrônico de varredura por meio de imagens de elétrons secundários. Análises químicas de rocha total e da fração < 4 μm foram realizadas por espectrometria de fluorescência de raios X. Por microssonda eletrônica foram feitas microanálises químicas pontuais. A partir destes dados foi identificado o argilomineral montmorilonita do grupo da esmectita como argilomineral predominante, o interestratificado I/S e a ilita diagenética, além de quartzo, mica, feldspato potássico e plagioclásio como minerais detríticos abundantes. As análises mostram a existência de variação da composição mineralógica verticalmente com grande aumento da montmorilonita para a base e aumento do feldspato potássico para o topo na frente de lavra de Turvo e a presença do interestratificado I/S na base e esmectita e ilita/mica para o topo na mina de Meleiro. Estudos de detalhe por difratometria de raios X (determinação do parâmetro b) e microanálises WDS por microssonda eletrônica permitiram identificar como montmorilonita a espécie argilomineral do grupo das esmectitas. Desta forma sabendo-se que deve haver homogeneidade nos lotes da matéria prima explorada é fundamental a amostragem e caracterização mineralógica, sendo fundamental o controle geológico na exploração mineira. Através deste estudo espera-se facilitar o reconhecimento de áreas potenciais para a mineração e melhor adequação dos tipos de argilominerais estudados às necessidades da indústria cerâmica. / Currently the region of Criciúma/SC state is a great center of producing ceramics of quality, producing more than 50% of the Brazilian exportations of floor and ceramic coatings being a sector of sophisticated production technology. For the quality control of the product the homogeneity of the mineralogical composition from the geologic control in the extraction of raw materials is very important. With the motivation in the knowledge about the fronts it has been applied techniques for a detail mineralogical characterization of the material extracted in a mine located at Turvo and Meleiro city/SC, used as raw material in to the ceramics production by the companies in the region. The studied deposit is composed of intercalated gray clays with fine sandstones of Rio do Rasto Formation, in the Paraná Basin. Fourteen samples were collected and analyzed by petrographical analysis by microscopy methods. Analysis by X-ray diffraction (XRD) for mineralogical semiquantitative determination in total fraction by powder method and the analysis of oriented samples in the fractions < 2 and < 4 μm for identification of the clay minerals using 00l reflexions. Analysis by scanning electron microscopy (SEM) by secondary electrons allowed getting apparent threedimensional image of sample’s fragment. The chemical composition was determined by X-ray fluorescence spectrometer. Petrographic observations in thin section were also performed. Scanning electron microscope images was obtained in samples fragments by secondary electron method. Electron microprobe microanalysis was performed in one thin section. From this analysis were identified diagenetic smectite and illite as clay minerals predominant and the presence of quartz, mica, K-feldspar and plagioclase as detrital minerals. The analysis showed that there is a vertical variation in the mineralogical composition in the same exploitation front, with a large increase of smectite at the base and increasing K-feldspar to the top at Turvo mine and the occurrence of interstratified I/S in the base and smectite plus illite-mica at the top of Meleiro mine. Studies in detail by X-ray diffraction (determination of the b-parameter) and microanalysis by wavelength dispersive X-ray spectroscopy have identified montmorillonite clay mineral as the smectite mineral specie. Knowing that there should be uniformity in storages of raw material used, sampling and mineralogical characterization is fundamental in geological control of the mine. By this study we expect to favor the recognition of new potential areas for exploitation and better adequacy of the studied clay mineral types to the needs of the ceramic industry.

No Rio Grande do Sul, são escassos os estudos relacionados à identificação e à caracterização de minerais pedogênicos em ampla escala, bem como aqueles que tratam da influência da mineralogia nos aspectos físicos e químicos dos solos. O sistema solo é resultado da combinação de fatores que atuaram ao longo do tempo geológico, fato evidente no estado do Rio Grande do Sul devido a expressiva variabilidade de classes de solos em seu território. Nesse sentido, o estudo objetivou caracterizar a composição mineralógica de solos formados nas diferentes regiões fisiográficas do Rio Grande do Sul e definir combinações físicas, químicas e mineralógicas responsáveis pela adsorção de fósforo nesses solos. Para tal, foram selecionadas 60 amostras representativas de oito classes de solos de pedoambientes oxidados e com distintos graus de intemperização. As amostras foram previamente coletadas sob vegetação natural na camada de 0 a 20 cm de profundidade. Na fração TFSA, foram realizadas análises físicas (granulometria, área superficial específica, suscetibilidade magnética), químicas (carbono orgânico total, teor de óxidos de ferro pedogênicos e óxidos de baixa cristalinidade, teor de fósforo remanescente) e mineralógicas (difratometria de raio x, estimativa dos minerais por área e largura a meia altura). Os dados foram analisados por correlações de Pearson. Os resultados mostraram ampla variação mineralógica devido aos distintos materiais de origem, influenciando a granulometria, ASE e SM. Os valores de COT mostraram relação positiva com os teores de argila e negativa, principalmente, com os teores de Prem, interferindo nos fenômenos de sorção dos solos. Os teores de Fed aumentaram conforme o incremento de argila nos solos e os teores de Feo foram baixos, ambos devido ao avançado estágio de intemperização dos solos. Na fração argila, predomina a caulinita associada a diferentes proporções de argilominerais 2:1 e óxidos de ferro. A adsorção de fósforo apresenta relação expressiva com os teores de argila, de óxidos de ferro, de carbono orgânico total e, consequentemente, com a área superficial específica do solo. / There are few studies in Rio Grande do Sul making relations with the identification and characterization of pedogenic minerals on a large scale, as well as those that establish the influence of mineralogy on physical and chemical aspects of the soil. The soil system is a result of combination of factors that acted over geological time, an evident fact in Rio Grande do Sul state of due to significant variability of soil classes on his territory. Therein, the study intent to characterize the mineralogical composition of soils formed in distinct geographical regions of Rio Grande do Sul and define physical, chemical and mineralogical combinations responsible for phosphorus adsorption in these soils. However, we selected 60 representative samples of eight soil classes of oxidics pedoenvironments and with distinct degrees of mineral weathering. The samples were previously collected under natural vegetation in the 0 to 20 cm deep. In TFSA fraction, were performed physical (soil texture, specific surface area, magnetic susceptibility), chemical (total organic carbon, content of pedogenic (Fed) and low cristalinity (Feo) iron oxides, remaining phosphorus content (Prem)) and mineralogical analyzes (X ray diffraction, estimation per area and width at half height of minerals). Data were analyzed by Pearson correlations. The results showed wide mineralogical variation due to different parent materials, influencing the soil texture, SSA and MS. The TOC values were closely related with the clay fraction and negative relationship, especially with the levels of Prem, interfering in soil sorption phenomena. The Fed contents increased with the clay fraction and Feo contents were low, both due to the advanced soil stage of weathering. The clay fraction had predominantly kaolinite associated with different ratios of 2: 1 clay minerals and iron oxides. The phosphorus adsorption shows a significant relationship with the clay fraction, iron oxides, total organic carbon and, consequently, with the specific surface area of the soil.

Evidence of mineral disequilibrium is presented for the Merensky Reef at Winnaarshoek in the eastern Bushveld Complex. Petrographic disequilibrium textures, disequilibrium in orthopyroxene, plagioclase and clinopyroxene mineral compositions as well as disequilibrium in Sm-Nd isotopic compositions of whole rock samples and coexisting plagioclase and orthopyroxene are presented. Disequilibrium textures presented include clinopyroxene exsolution lamellae in orthopyroxene; resorbed plagioclase in orthopyroxene or relict plagioclase; various inclusions such as orthopyroxene, plagioclase or clinopyroxene in larger oikocrysts of clinopyroxene or orthopyroxene; discontinuous rims of clinopyroxene surrounding orthopyroxene; resorbed orthopyroxene in clinopyroxene; and corona textures associated with olivine. These textures were used to derive a possible mineral crystallization sequence. At least two sequences of crystallization took place, both of which crystallized plagioclase first. One sequence then crystallized olivine which was then consumed to produce orthopyroxene which crystallized prior to late clinopyroxene. The other sequence indicates orthopyroxene crystallization after plagioclase crystallization, followed by crystallization of clinopyroxene. These sequences indicate at least two magmas were responsible for the genesis of the Merensky Reef and its hanging wall and footwall units. Compositionally, disequilibrium is evident in the range of compositions found in coexisting orthopyroxene, plagioclase and clinopyroxene with stratigraphic height, with particular reference to the change in mineral composition in each of the hanging wall, Reef and footwall units. Orthopyroxene compositions range in Mg numbers between 74.6 and 82.9 (77.4) in the hanging wall, 78.5 and 87.0 (avg. 81.1) in the Reef, and 77.9 and 84.1 (avg. 81.3) in the footwall. Plagioclase compositions range in An content between An64.9 and An82.3 (avg. An75.1) in the hanging wall, An56.8 to An70.8 (avg. An62.7) in the Reef, and An54.2 to An86.3 (avg. An73.2) in the footwall. In terms of Sm-Nd isotopic compositions, disequilibrium is evident between both whole rock samples and coexisting plagioclase and orthopyroxenes. Bulk rock Sm-Nd isotopic compositions show a range in ԐNd values between ԐNd (2.06 Ga) = -4.8 to -6.4 in the hangingwall, ԐNd (2.06 Ga) = -6.3 to -8.5 in the Reef, and ԐNd (2.06 Ga) = -4.5 to -6.3 in the footwall. Similar ԐNd values are present in the hanging wall and footwall units, with a clear “spike” in the Merensky Reef. ԐNd values in plagioclase are between ԐNd (2.06 Ga) = -5.8 and -7.8, while orthopyroxene isotopic Sm-Nd values are between ԐNd (2.06 Ga = -7.1 and -9.1. The mineral disequilibrium features presented within this study help elucidate the crystallization sequence of the magma as well as to constrain the contamination of the magma upon ascension and emplacement of the Merensky Reef. The results of this study favour a model where a mantle plume resulted in the ascent of a new magma which was contaminated by the assimilation of old, lower crust. Contamination took place prior to the possible lateral emplacement of the Merensky reef as a density current. 5-10% contamination of depleted mantle or a B2-“like” source by Archaean TTGs is modeled to achieve the contamination “spike” of ԐNd = -8.5 in the Merensky Reef.