Submitted by Israel Vieira Neto (israel.vieiraneto@ufpe.br) on 2015-03-04T17:13:15Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Horoldo Monteiro Lima.pdf: 7793020 bytes, checksum: 4f23d6b5396d264f0f6ba683c494373e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T17:13:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Horoldo Monteiro Lima.pdf: 7793020 bytes, checksum: 4f23d6b5396d264f0f6ba683c494373e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / CNPq / O ortognaisse sienítico Terra Nova é um corpo encaixado no Complexo Vertentes, no extremo leste do terreno Rio Capibaribe da Província Borborema, a sul do município de Feira Nova, PE. O sienito ocorre como intrusões tabulares dobradas por tectônica transcorrente relacionada à zona de cisalhamento transcorrente brasiliana de Glória de Goitá, que separa o embasamento paleoproterozoico da faixa Feira Nova. As rochas são álcali-feldspato sienitos a álcali-feldspato granitos bandados, com bandas máficas de aegirina-augita e magnetita que se alternam com bandas ricas em ortoclásio e rara albita. São rochas peralcalinas a ligeiramente peraluminosas, com razões FeO/MgO e Ga/ Al e concentrações Zr, Nb, Ce e Y típicas de granitóides anorogênicos do tipo A1, derivados do manto. Muito altas razões Rb/ Sr (até 100), por outro lado, sugerem fonte na crosta. Os padrões de elementos terras raras (ETR) normalizados em relação ao condrito mostram enriquecimento de ETR leves em relação aos ETR pesados e forte anomalia negativa de Eu sugerindo fracionamento de feldspato, compatível com as variações interelementais Rb, Sr e Ba, e Rb/Sr vs. Sr/Ba. Diagramas discriminantes de ambiente tectônicos são sugestivos de ambiente pós-colisional a intra-placa.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The alkaline magmatism in the State of Bahia is characterized by the occurrence of several bodies that occur in different regions and ages. One of the most significant expressions of this magmatism is represented by the Alkaline Province South of Bahia. Among the intrusion of this province, there is the Itaju do Colônia Stock with about 1km² area, which consists predominantly of nepheline syenite and sodalite syenite. Currently, this stock is the only one in Brazil where there are economic deposits of sodalite syenite intense blue color, commercially known as ‘Bahia Blue Granite’. This study brings together data from various analytical techniques mineralogical characterization as scanning electron microscopy, mineral chemistry analyses and rock geochemistry. Several minerals were first described by this study in Itaju do Colônia, such as pyrochlore, ancylite, bastnäsite, thorite, keiviite, xenotime and euxenite. The information obtained allowed us to infer the existence of an important metasomatic event materialized by the presence of sphalerite, barite, galena, fluorite and fluorcarbonates. Rock geochemistry analyses confirmed the miaskitic peralkaline character of this stock, and found a significant enrichment of some trace elements such as Zr (up to 1,520 ppm), Nb (up to 470 ppm), Th (up to 79 ppm), Zn (75 ppm), Ce (44 ppm) and La (22 ppm). The ETR spectra are weakly fractionated and marked by negative Eu anomalies. / O magmatismo alcalino no Estado da Bahia é caracterizado pela ocorrência de diversos corpos plutônicos que se localizam em diversas regiões do estado, com idades variando desde o arqueano até o proterozoico. Uma das expressões mais significativas desse magmatismo é a representada pela Província Alcalina do Sul do Estado da Bahia. Dentre as intrusões desta província, destaca-se o Stock Itaju do Colônia, com cerca de 1km², e predominantemente constituído por nefelina sienitos e sodalita sienitos. Atualmente, este stock é o único no Brasil onde existem depósitos econômicos de sodalita sienito de cor azul intensa, comercialmente conhecidos como “Granito Azul Bahia”. O presente trabalho reúne dados obtidos de diversas técnicas analíticas de caracterização mineralógica como microscopia eletrônica de varredura, química mineral e geoquímica de rochas. Vários minerais apresentados nesse estudo estão sendo descritos pela primeira vez em Itaju do Colônia, como por exemplo pirocloro, ancilita, bastnaesita, torita, keiviita, xenotímio e euxenita. As informações obtidas permitiram inferir a existência de um importante evento metassomático materializado pela presença de esfalerita, barita, galena, fluorita e fluorcarbonatos. Os dados geoquímicos de rocha confirmaram o caráter peralcalino miasquítico deste stock, sendo constatado um significativo enriquecimento de alguns elementos traços como Zr (até 1.520 ppm), Nb (até 470 ppm), Ta (até 79 ppm), Zn (75 ppm), Ce (44 ppm) e La (22 ppm). Os espetros de ETR são fracamente fracionados e marcados por anomalias negativas em Eu.

O Sienito Pedra Branca, com cerca de 90 km2, é um plúton tardi-orogênico com idade de 610 Ma intrusivo na Nappe Socorro-Guaxupé, e é truncado a oeste por rochas alcalinas (fonolitos e nefelina sienitos) do Maciço de Poços de Caldas, de idade cretácea. O plúton é formado por quatro unidades sieníticas, que intrudiram em três pulsos principais. O primeiro pulso é representado pela unidade Sienito Laminado Saturado a Insaturado (SLSI) de tendência alcalina que aflora na parte N e S-SE do plúton. O segundo pulso consiste na intrusão do Sienito Laminado Supersaturado (SLS), que trunca o interior do SLSI. O último pulso trunca internamente SLS, e constitui o centro do plúton, denominado Sienito Supersaturado Interno (SSI). Externamente ao plúton, separado por um septo de granitos, está o Sienito Supersaturado Externo (SSE), que pode estar associado ao segundo ou terceiro pulso. O Sienito Pedra Branca é denominado por sienitos hipersolvus com índice de cor entre 20-25, nos quais as variações mineralógicas mostram diferentes condições de cristalização. O SLSI atingiu condições mais oxidantes que os sienitos supersaturados, como demonstrado por suas paragêneses máficas (egirina-augita + flogopita + hematita + magnetita versus diopsídio + flogopita ± hornblenda + ilmeno-hematita ± magnetita). Embora em todos os sienitos a cristalização tenha ocorrido sob condições oxidantes, o Mg# maior dos minerais máficos e as maiores proporções do componente hematita nos óxidos romboédricos indicam que a fugacidade de oxigênio foi mais elevada nos SLSI. Dois tipos principais de enclaves são encontrados. Enclaves máfico-ultramáficos são encontrados em todas as unidades, enquanto os microgranulares são exclusivos dos sienitos supersaturados, e têm composições vairáveis nos campos dos sienitos, monzonitos e dioritos. Os enclaves monzoníticos e dioríticos são interpretados com produtos de magmas básicos que interagiram com o sienito hospedeiro em câmaras magmáticas mais profundas, e foram trazidos durante a ascensão. Característica particular dos sienitos supersaturados é a presença de cristais de plagioclásio corroídos, englobados por feldspato alcalino, que possuem composições semelhantes à do plagioclásio presente nos enclaves dioríticos (\'An IND.25-35\'). Estimativas de temperatura liquidus utilizando a saturação em apatita mostraram altas temperaturas dos magmas sieníticos, entre 1040 e 1160º C. Já estimativas de pressão e fO2 foram frustradas devido à ausência de plagioclásio magmático nestas rochas (limita o uso do barômetro de Al na hornblenda) e à ausência de equilíbrio para os óxidos de Fe-Ti (pares ilmeno-hematita + magnetita). As unidades do Sienito Pedra Branca mostram uma pequena variação composicional e diferem principalmente conteúdo de \'Al\' IND.2\'\'O IND.3\', compartilhando assinaturas geoquímicas com elevados teores em LILE como Ba (4000-10000 ppm) e Sr (2000-4500 ppm), além de outros elementos como \'P IND.2\'\'O ind.5\' (1-2%) elementos terras raras leves (La= 100-380 ppm). As semelhanças geoquímicas entre as unidades indicam que, apesar de suas diferenças, elas têm origem comum. Os modelos de gênese de magmas potássicos da literatura sugerem como área fonte mais provável dessas rochas o manto enriquecido. As altas razões LILE/HFSE, demonstradas pelas pronunciadas anomalias negativas em Nb-Ta, Ti e Hf-Zr, indicam vinculo com áreas ativas onde a injeção de fluidos ricos em REE e LILE durante a subducção gera meassomatismo no manto superior. As assinaturas isotópicas com Nd(t) pouco negativo (-7.6 a -8.1) e razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr IND.(t)\'+ 0.7077- 0.7078 associadas ao elevado conteúdo de Ba, Sr e ETH, reforçam que estes magmas estão associados à fusão parcial de horizontes enriquecidos do manto litosférico. A associção de sienitos insaturados e supersaturados em sílica, em paralelo com a presença de enclaves dioríticos exclusivamente nos sienitos supersaturados sugerem que a violação da barreira térmica ocorreu devido à interação de magmas saturados de tendência alcalina com magmas básicos. A falta de evidências de interação in situ (e.g. diques sin-plutônicos) e a ocorrência de rochas microgranulares mais máficas apenas como enclaves retrabalhados indicam que a interação entre os magmas e consequentes mudanças composicionais deve ter ocorrido em níveis mais profundos da crosta. / The Pedra Branca Syenite, with about 90 Km2 in area, is a 610 Ma late-orogenic pluton intrusive in the Socorro-Guaxupé Nappe and truncated to the west by alkaline rocks (phonolite and nepheline syenite) from the cretacic Poços de Caldas Massif. The pluton is made up of four syenite units that intruded as three main magmatic pulses. The first pulse is represented by the laminated silica-saturated to undersaturated syenite (SLSI) with alkaline tendency that occurs at N and S-SE of the plúton. The second pulse corresponds to the laminated oversaturated syenite (SLS), which truncates SLSI. The last pulse, named internal oversaturated syenite (SSI), cuts SLS internally and makes up the plutons core. Externally, separated from the main pluton by a granite septum, occurs the external oversaturated syenite (SSE) that may be associated to the second or third pulse. The Pedra Branca Syenite is dominated by hypersolvus syenites with color indices 20-25, whose mineralogical variations show contrasts in crystallization conditions. The SLSI reached more oxidizing conditions than the oversaturated syenites, as recorded by their mafic assemblages (egirine-augite + phlogopite + hematite + magnetite versus diopside + phlogopite ± hornblende + ilmeno-hematite ± magnetite). Although in all syenites the crystallization occurred under oxidizing conditions, the SLSI have higher Mg# in the mafic minerals and grater proportions of the hematite component in the rhombohedral oxides, indicating higher oxygen fugacity, close to the HM buffer. Two main types of enclaves are present in the Pedra Branca Syenite. The mafic-ultramafic enclaves occur in all units, while microgranular enclaves are exclusive of silica-oversaturated syenites, and have compositions varying in the compositional fields of syenites, monzonites and diorites. Monzonitic and dioritic enclaves are interpreted as products of basic magmas that interacted with the syenitic host in deeper magma chambers and were carried during ascension. Another particular feature of the silica-oversaturated syenites is the presence of corroded plagioclase included in alkali-feldspars, which have compositions similar to the plagioclase crystals from the diorite enclaves (\'An IND.25-35\'). Estimatives of liquidus temperatures using apatite saturation showed high temperatures for the syenitic liquids, between 1040 and 1160° C. Pressure and fO2 estimates were frustrated by the lack of magmatic plagioclase (restricting the use of the Al in hornblende barometers) and the lack of equilibrium between the Fe-Ti oxides (ilmeno-hematite + magnetite). The Pedra Branca Syenite units show small compositional variations, and differ mostly in \'Al IND.2\'\'O IND.3\' content (higher in silica-oversaturated syenites), sharing geochemical signatures with high contents of LILE such as Ba (4000-10000 ppm) and Sr (2000-4500 ppm), plus other elements as \'P IND.2\'\'O IND.5\' (1,0-2%) and light rare earth elements (La= 100-300 ppm). Geochemical similarities between the units indicate that despite their differences, they have common origin. Models of potassic magmas genesis in the literature suggest as most likely source areas the enriched mantle. The high LILE/HFSE ratios, highlighted by strong negative anomalies of Nb-Ta, Ti and Zr-Hf in spiderdiagrams are suggestive of links with active areas where rich-REE and LILE fluid injection during subduction caused metassomatism in upper mantle. Isotopic signatures with moderately negative Nd(t) (-7.6 to -8.1) and \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr IND.(t)\'=0.70767 to 0.70779 associated with the high trace elements contents (Ba, Sr and REE), reinforces that these rocks are associated with partial melting of enriched horizons of the lithospheric mantle. The association of silica undersaturated and oversaturated syenites, and the presence of dioritic enclaves only in the oversaturated units suggests that the violation of the thermal barrier may be connected to the coexistence with basic magmas. The lack of evidence of in situ interaction (e.g., synplutonic dykes) and occurrence of more mafic microgranular rocks only as reworked enclaves indicates that the magma interaction and consequent compositional changes must have occurred at deeper crustal.

O Sienito Pedra Branca, com cerca de 90 km2, é um plúton tardi-orogênico com idade de 610 Ma intrusivo na Nappe Socorro-Guaxupé, e é truncado a oeste por rochas alcalinas (fonolitos e nefelina sienitos) do Maciço de Poços de Caldas, de idade cretácea. O plúton é formado por quatro unidades sieníticas, que intrudiram em três pulsos principais. O primeiro pulso é representado pela unidade Sienito Laminado Saturado a Insaturado (SLSI) de tendência alcalina que aflora na parte N e S-SE do plúton. O segundo pulso consiste na intrusão do Sienito Laminado Supersaturado (SLS), que trunca o interior do SLSI. O último pulso trunca internamente SLS, e constitui o centro do plúton, denominado Sienito Supersaturado Interno (SSI). Externamente ao plúton, separado por um septo de granitos, está o Sienito Supersaturado Externo (SSE), que pode estar associado ao segundo ou terceiro pulso. O Sienito Pedra Branca é denominado por sienitos hipersolvus com índice de cor entre 20-25, nos quais as variações mineralógicas mostram diferentes condições de cristalização. O SLSI atingiu condições mais oxidantes que os sienitos supersaturados, como demonstrado por suas paragêneses máficas (egirina-augita + flogopita + hematita + magnetita versus diopsídio + flogopita ± hornblenda + ilmeno-hematita ± magnetita). Embora em todos os sienitos a cristalização tenha ocorrido sob condições oxidantes, o Mg# maior dos minerais máficos e as maiores proporções do componente hematita nos óxidos romboédricos indicam que a fugacidade de oxigênio foi mais elevada nos SLSI. Dois tipos principais de enclaves são encontrados. Enclaves máfico-ultramáficos são encontrados em todas as unidades, enquanto os microgranulares são exclusivos dos sienitos supersaturados, e têm composições vairáveis nos campos dos sienitos, monzonitos e dioritos. Os enclaves monzoníticos e dioríticos são interpretados com produtos de magmas básicos que interagiram com o sienito hospedeiro em câmaras magmáticas mais profundas, e foram trazidos durante a ascensão. Característica particular dos sienitos supersaturados é a presença de cristais de plagioclásio corroídos, englobados por feldspato alcalino, que possuem composições semelhantes à do plagioclásio presente nos enclaves dioríticos (\'An IND.25-35\'). Estimativas de temperatura liquidus utilizando a saturação em apatita mostraram altas temperaturas dos magmas sieníticos, entre 1040 e 1160º C. Já estimativas de pressão e fO2 foram frustradas devido à ausência de plagioclásio magmático nestas rochas (limita o uso do barômetro de Al na hornblenda) e à ausência de equilíbrio para os óxidos de Fe-Ti (pares ilmeno-hematita + magnetita). As unidades do Sienito Pedra Branca mostram uma pequena variação composicional e diferem principalmente conteúdo de \'Al\' IND.2\'\'O IND.3\', compartilhando assinaturas geoquímicas com elevados teores em LILE como Ba (4000-10000 ppm) e Sr (2000-4500 ppm), além de outros elementos como \'P IND.2\'\'O ind.5\' (1-2%) elementos terras raras leves (La= 100-380 ppm). As semelhanças geoquímicas entre as unidades indicam que, apesar de suas diferenças, elas têm origem comum. Os modelos de gênese de magmas potássicos da literatura sugerem como área fonte mais provável dessas rochas o manto enriquecido. As altas razões LILE/HFSE, demonstradas pelas pronunciadas anomalias negativas em Nb-Ta, Ti e Hf-Zr, indicam vinculo com áreas ativas onde a injeção de fluidos ricos em REE e LILE durante a subducção gera meassomatismo no manto superior. As assinaturas isotópicas com Nd(t) pouco negativo (-7.6 a -8.1) e razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr IND.(t)\'+ 0.7077- 0.7078 associadas ao elevado conteúdo de Ba, Sr e ETH, reforçam que estes magmas estão associados à fusão parcial de horizontes enriquecidos do manto litosférico. A associção de sienitos insaturados e supersaturados em sílica, em paralelo com a presença de enclaves dioríticos exclusivamente nos sienitos supersaturados sugerem que a violação da barreira térmica ocorreu devido à interação de magmas saturados de tendência alcalina com magmas básicos. A falta de evidências de interação in situ (e.g. diques sin-plutônicos) e a ocorrência de rochas microgranulares mais máficas apenas como enclaves retrabalhados indicam que a interação entre os magmas e consequentes mudanças composicionais deve ter ocorrido em níveis mais profundos da crosta. / The Pedra Branca Syenite, with about 90 Km2 in area, is a 610 Ma late-orogenic pluton intrusive in the Socorro-Guaxupé Nappe and truncated to the west by alkaline rocks (phonolite and nepheline syenite) from the cretacic Poços de Caldas Massif. The pluton is made up of four syenite units that intruded as three main magmatic pulses. The first pulse is represented by the laminated silica-saturated to undersaturated syenite (SLSI) with alkaline tendency that occurs at N and S-SE of the plúton. The second pulse corresponds to the laminated oversaturated syenite (SLS), which truncates SLSI. The last pulse, named internal oversaturated syenite (SSI), cuts SLS internally and makes up the plutons core. Externally, separated from the main pluton by a granite septum, occurs the external oversaturated syenite (SSE) that may be associated to the second or third pulse. The Pedra Branca Syenite is dominated by hypersolvus syenites with color indices 20-25, whose mineralogical variations show contrasts in crystallization conditions. The SLSI reached more oxidizing conditions than the oversaturated syenites, as recorded by their mafic assemblages (egirine-augite + phlogopite + hematite + magnetite versus diopside + phlogopite ± hornblende + ilmeno-hematite ± magnetite). Although in all syenites the crystallization occurred under oxidizing conditions, the SLSI have higher Mg# in the mafic minerals and grater proportions of the hematite component in the rhombohedral oxides, indicating higher oxygen fugacity, close to the HM buffer. Two main types of enclaves are present in the Pedra Branca Syenite. The mafic-ultramafic enclaves occur in all units, while microgranular enclaves are exclusive of silica-oversaturated syenites, and have compositions varying in the compositional fields of syenites, monzonites and diorites. Monzonitic and dioritic enclaves are interpreted as products of basic magmas that interacted with the syenitic host in deeper magma chambers and were carried during ascension. Another particular feature of the silica-oversaturated syenites is the presence of corroded plagioclase included in alkali-feldspars, which have compositions similar to the plagioclase crystals from the diorite enclaves (\'An IND.25-35\'). Estimatives of liquidus temperatures using apatite saturation showed high temperatures for the syenitic liquids, between 1040 and 1160° C. Pressure and fO2 estimates were frustrated by the lack of magmatic plagioclase (restricting the use of the Al in hornblende barometers) and the lack of equilibrium between the Fe-Ti oxides (ilmeno-hematite + magnetite). The Pedra Branca Syenite units show small compositional variations, and differ mostly in \'Al IND.2\'\'O IND.3\' content (higher in silica-oversaturated syenites), sharing geochemical signatures with high contents of LILE such as Ba (4000-10000 ppm) and Sr (2000-4500 ppm), plus other elements as \'P IND.2\'\'O IND.5\' (1,0-2%) and light rare earth elements (La= 100-300 ppm). Geochemical similarities between the units indicate that despite their differences, they have common origin. Models of potassic magmas genesis in the literature suggest as most likely source areas the enriched mantle. The high LILE/HFSE ratios, highlighted by strong negative anomalies of Nb-Ta, Ti and Zr-Hf in spiderdiagrams are suggestive of links with active areas where rich-REE and LILE fluid injection during subduction caused metassomatism in upper mantle. Isotopic signatures with moderately negative Nd(t) (-7.6 to -8.1) and \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 \'Sr IND.(t)\'=0.70767 to 0.70779 associated with the high trace elements contents (Ba, Sr and REE), reinforces that these rocks are associated with partial melting of enriched horizons of the lithospheric mantle. The association of silica undersaturated and oversaturated syenites, and the presence of dioritic enclaves only in the oversaturated units suggests that the violation of the thermal barrier may be connected to the coexistence with basic magmas. The lack of evidence of in situ interaction (e.g., synplutonic dykes) and occurrence of more mafic microgranular rocks only as reworked enclaves indicates that the magma interaction and consequent compositional changes must have occurred at deeper crustal.

Este trabalho consiste em um estudo de caracterização e viabilidade econômica, para implantação de uma linha de processo, para beneficiar uma jazida de nefelina-sienito. Esta jazida pertence à Mineração e Pesquisa Brasileira Ltda e está localizada no Domo Alcalino do Planalto Lageano, no Estado de Santa Catarina. Nefelina-sienito é uma rocha ígnea de origem plutônica, com ausência de quartzo livre, constituída por minerais félsicos que são os feldspatos e feldspatóides e máficos, que são o piroxênio e anfibólio, associados a minerais acessórios como zircão, apatita, titanita e minerais opacos. Sua principal utilização é como fundente para a indústria cerâmica e vidreira. Este insumo concorre com o Feldspato neste segmento, com vantagens intrínsecas, como teor mais elevado de álcalis (Na2O+K2O), homogeneidade da jazida, além da proximidade do centro consumidor. Por outro lado, apresenta uma grande desvantagem que limita sua utilização na indústria cerâmica, e praticamente exclui seu emprego para o porcelanato e esmalte, que é a interferência na cor do produto final, reflexo do elevado teor de ferro. O objetivo deste trabalho é obter um produto que sirva de insumo (matériaprima) fundente à indústria cerâmica, especificamente na linha de revestimentos nobres, para a fabricação de um piso cerâmico de alto valor agregado, denominado grêsporcelanato Para atingir este objetivo, definiu-se as etapas e ensaios a serem realizados para extrair os minerais máficos (cromóforos), ou seja, aqueles com ferro presente em sua estrutura, e com isto enquadrar o produto dentro dos padrões exigidos pela indústria cerâmica. Inicialmente realizou-se uma caracterização mineralógica da nefelina-sienito, identificando suas características estruturais e texturais e seus minerais constituintes, diferenciando os máficos dos félsicos, estudando suas características físicas, químicas e morfológicas. Posteriormente, efetuou-se a caracterização tecnológica avaliando o grau de liberação destes minerais e, por fim, ensaios de beneficiamento, utilizando-se as técnicas de flotação e separação magnética a seco e a úmido, avaliando suas performances e definindo a rota de processo mais indicada.Elaborou-se um fluxograma de processo específico para esta linha de produção considerando os equipamentos que a empresa já possui, buscando reduzir o custo de implantação. Definida a linha de processo e os equipamentos necessários para sua implantação, avaliou-se os investimentos e custos envolvidos para duas escalas de produção. Por fim elaborou-se um fluxo de caixa para avaliar a viabilidade econômica do projeto. Os resultados encontrados confirmaram a viabilidade técnica e econômica para implantação desta nova linha de processo.

Este trabalho consiste em um estudo de caracterização e viabilidade econômica, para implantação de uma linha de processo, para beneficiar uma jazida de nefelina-sienito. Esta jazida pertence à Mineração e Pesquisa Brasileira Ltda e está localizada no Domo Alcalino do Planalto Lageano, no Estado de Santa Catarina. Nefelina-sienito é uma rocha ígnea de origem plutônica, com ausência de quartzo livre, constituída por minerais félsicos que são os feldspatos e feldspatóides e máficos, que são o piroxênio e anfibólio, associados a minerais acessórios como zircão, apatita, titanita e minerais opacos. Sua principal utilização é como fundente para a indústria cerâmica e vidreira. Este insumo concorre com o Feldspato neste segmento, com vantagens intrínsecas, como teor mais elevado de álcalis (Na2O+K2O), homogeneidade da jazida, além da proximidade do centro consumidor. Por outro lado, apresenta uma grande desvantagem que limita sua utilização na indústria cerâmica, e praticamente exclui seu emprego para o porcelanato e esmalte, que é a interferência na cor do produto final, reflexo do elevado teor de ferro. O objetivo deste trabalho é obter um produto que sirva de insumo (matériaprima) fundente à indústria cerâmica, especificamente na linha de revestimentos nobres, para a fabricação de um piso cerâmico de alto valor agregado, denominado grêsporcelanato Para atingir este objetivo, definiu-se as etapas e ensaios a serem realizados para extrair os minerais máficos (cromóforos), ou seja, aqueles com ferro presente em sua estrutura, e com isto enquadrar o produto dentro dos padrões exigidos pela indústria cerâmica. Inicialmente realizou-se uma caracterização mineralógica da nefelina-sienito, identificando suas características estruturais e texturais e seus minerais constituintes, diferenciando os máficos dos félsicos, estudando suas características físicas, químicas e morfológicas. Posteriormente, efetuou-se a caracterização tecnológica avaliando o grau de liberação destes minerais e, por fim, ensaios de beneficiamento, utilizando-se as técnicas de flotação e separação magnética a seco e a úmido, avaliando suas performances e definindo a rota de processo mais indicada.Elaborou-se um fluxograma de processo específico para esta linha de produção considerando os equipamentos que a empresa já possui, buscando reduzir o custo de implantação. Definida a linha de processo e os equipamentos necessários para sua implantação, avaliou-se os investimentos e custos envolvidos para duas escalas de produção. Por fim elaborou-se um fluxo de caixa para avaliar a viabilidade econômica do projeto. Os resultados encontrados confirmaram a viabilidade técnica e econômica para implantação desta nova linha de processo.

Este trabalho consiste em um estudo de caracterização e viabilidade econômica, para implantação de uma linha de processo, para beneficiar uma jazida de nefelina-sienito. Esta jazida pertence à Mineração e Pesquisa Brasileira Ltda e está localizada no Domo Alcalino do Planalto Lageano, no Estado de Santa Catarina. Nefelina-sienito é uma rocha ígnea de origem plutônica, com ausência de quartzo livre, constituída por minerais félsicos que são os feldspatos e feldspatóides e máficos, que são o piroxênio e anfibólio, associados a minerais acessórios como zircão, apatita, titanita e minerais opacos. Sua principal utilização é como fundente para a indústria cerâmica e vidreira. Este insumo concorre com o Feldspato neste segmento, com vantagens intrínsecas, como teor mais elevado de álcalis (Na2O+K2O), homogeneidade da jazida, além da proximidade do centro consumidor. Por outro lado, apresenta uma grande desvantagem que limita sua utilização na indústria cerâmica, e praticamente exclui seu emprego para o porcelanato e esmalte, que é a interferência na cor do produto final, reflexo do elevado teor de ferro. O objetivo deste trabalho é obter um produto que sirva de insumo (matériaprima) fundente à indústria cerâmica, especificamente na linha de revestimentos nobres, para a fabricação de um piso cerâmico de alto valor agregado, denominado grêsporcelanato Para atingir este objetivo, definiu-se as etapas e ensaios a serem realizados para extrair os minerais máficos (cromóforos), ou seja, aqueles com ferro presente em sua estrutura, e com isto enquadrar o produto dentro dos padrões exigidos pela indústria cerâmica. Inicialmente realizou-se uma caracterização mineralógica da nefelina-sienito, identificando suas características estruturais e texturais e seus minerais constituintes, diferenciando os máficos dos félsicos, estudando suas características físicas, químicas e morfológicas. Posteriormente, efetuou-se a caracterização tecnológica avaliando o grau de liberação destes minerais e, por fim, ensaios de beneficiamento, utilizando-se as técnicas de flotação e separação magnética a seco e a úmido, avaliando suas performances e definindo a rota de processo mais indicada.Elaborou-se um fluxograma de processo específico para esta linha de produção considerando os equipamentos que a empresa já possui, buscando reduzir o custo de implantação. Definida a linha de processo e os equipamentos necessários para sua implantação, avaliou-se os investimentos e custos envolvidos para duas escalas de produção. Por fim elaborou-se um fluxo de caixa para avaliar a viabilidade econômica do projeto. Os resultados encontrados confirmaram a viabilidade técnica e econômica para implantação desta nova linha de processo.

O presente trabalho investiga processos de interação e mistura parcial de magmas monzodioríticos e sieníticos s.l. no Plúton Piracaia,(~ 580 Ma), que pertence à Província Granítica Itu, de caráter pós-orogênico. O Plúton Piracaia é uma intrusão alongada com cerca de 30 km2, formada por cinco unidades: Monzodioritos grossos (Mdr); Monzodioritos finos (Mdf); Monzonitos heterogêneos (Mh); Sienitos (Sie); quartzo sienitos e quartzo monzonitos (Qsie). Como base para a caracterização dos processos de interação de magmas, foram estimados os parâmetros físico-químicos dos magmas primários e híbridos identificados no plúton. As temperaturas liquidus foram estimadas a partir da saturação em apatita, e são da ordem de 950-1050°C para os magmas mais primitivos (Mdf) e 850-900°C para os mais diferenciados (quartzo sienitos). As temperaturas solidus, estimadas através das relações de equilíbrio entre hornblenda e plagioclásio, são da ordem de 750°C para Mdf, e 650-700°C para Sienitos e quartzo sienitos (Qsie). A profundidade de alojamento do plúton é estimada em ~13-15 km com base nas pressões estimadas para Mdf com base no conteúdo de Al na hornblenda. A concentração de H2O nos magmas foi estimada com base no teor de An do plagioclásio, conhecida a temperatura de cristalização, que indicou valores da ordem de 2,5-3,3% para Mdf, alcançando até 5% nos quartzo sienitos. Estimativas da fO2 a partir da composição química de cristais de magnetita e ilmenita não puderam ser obtidas, devido a reequilíbrio pós-magmático. Deste modo, foram obtidos valores aproximados com base no conteúdo de ulvoespinélio de cristais de magnetita reconstituídos e no conteúdo da molécula ilmenita dos cristais de ilmenita; em paralelo, foram também utilizadas as razões Fe/(Fe/Mg) de anfibólio e biotita. Os resultados revelaram um importante contraste entre as unidades Mdf e Mdr, caracteristicamente oxidadas, com valores próximos aos do buffer NNO, e as demais unidades, onde quartzo sienitos (Qsie) e especialmente Sie mostram-se mais reduzidas. Os baixos valores de susceptibilidade magnética medidos em campo para as unidade Sie e Mh, que a ela se associa, devem ser reflexos do seu caráter mais reduzido. Ao longo da história de construção da câmara, que foi alimentada intermitentemente por magmas de composição variada, dois eventos principais de interação de magmas foram identificados, com características distintas: (i) interação de magmas monzodioríticos (Mdf) e sieníticos (Sie), gerando a unidade de Monzonitos heterogêneos (Mh), na qual a intensa interdigitação de porções monzodioríticas e sieníticas sugere uma forte atuação mecânica, favorecendo a hipótese de que os magmas tenham se misturado previamente ao alojamento final; e (ii) interação de magmas monzodioríticos (Mdf) e quartzo sieníticos (Qsie), gerando diversas estruturas de coexistência, mistura localizada e possivelmente as rochas quartzo monzoníticas da unidade ( Qsie); neste caso, a interação entre os magmas possivelmente ocorreu na câmara magmática, como sugerido pelas características das estruturas indicativas de coexistência (enclaves e pillows de composição monzodiorítica). / The present study investigates the interaction and partial mixing of monzodiorite and syenite s.l. magmas in the Piracaia Pluton (~580 My), which is part of the post-orogenic Itu Granite Province. The Piracaia Pluton is an elongated intrusion with approximately 30 km², composed by five units: Coarse-grained monzodiorites (Mdr); Fine-grained monzodiorites (Mdf); Heterogeneous monzonites (Mh); Syenites (Sie); quartz syenites and quartz monzonites (Qsie). The physico-chemical crystallization parameters of the primary and hybrid magmas identified in the pluton were determined as references for the characterization of the magma interaction processes. The liquidus temperatures were estimated based on apatite saturation, and are in the range of 950-1050º C for the most primitive magmas (Mdf) and 850-900º C for the more differentiated ones (quartz syenites). The solidus temperatures, estimated on the basis of the equilibrium between hornblende and plagioclase, are about 750º C for Mdf, and 650-700º C for and quartz syenites (Qsie). The depth of emplacement is estimated at 13-15 km, as indicated by pressure estimates for Mdf, based on the Al-in-hornblende content. The H2O concentration of the magmas was estimated based on the An content of plagioclase, with results are in the range of 2.5-3.3% for Mdf, reaching up to 5% in quartz syenites. fO2 estimates based on the composition of coexisting magnetite and ilmenite could not be performed, due to post-magmatic re-equilibration. However, approximate values were obtained based on the ulvospinel content of reconstructed titanomagnetite crystals, and on the content of ilmenite molecule in ilmenite crystals; in parallel, the Fe/(Fe/Mg) ratios of amphibole and biotite were also used. The results show an important difference between the Mdf and Mdr units, which are distinctively oxidized, with values near the NNO buffer, and the other units which have lower ?O2, the quartz syenites and especially the syenites being the more reduced units. The lower magnetic susceptibility values measured in the field for the Sie and Mh units must reflect their more reduced nature. During the construction of the magma chamber, which was intermittently recharged by magmas of varied composition, two main events of magma interaction with distinct characteristics were identified: (i) the interaction of monzodiorites (Mdf) and syenites (Sie), generating the Heterogeneous monzonite unit, in which the interfingering of monzodiorite and syenite portions suggest a strong mechanical interaction, favoring the hypothesis that the magmas were already mixing previously to the final emplacement; (ii) interaction of monzodiorite (Mdf) and quartz syenite (Qsie), generating diverse mingling structures, local hybridization and possibly the quartz monzonite rocks of the unit Qsie; in this case, the magma interaction must have occurred at the magma chamber, as suggested by the type of structures indicative of coexistence (enclaves and monzodiorite pillows).

O presente trabalho investiga processos de interação e mistura parcial de magmas monzodioríticos e sieníticos s.l. no Plúton Piracaia,(~ 580 Ma), que pertence à Província Granítica Itu, de caráter pós-orogênico. O Plúton Piracaia é uma intrusão alongada com cerca de 30 km2, formada por cinco unidades: Monzodioritos grossos (Mdr); Monzodioritos finos (Mdf); Monzonitos heterogêneos (Mh); Sienitos (Sie); quartzo sienitos e quartzo monzonitos (Qsie). Como base para a caracterização dos processos de interação de magmas, foram estimados os parâmetros físico-químicos dos magmas primários e híbridos identificados no plúton. As temperaturas liquidus foram estimadas a partir da saturação em apatita, e são da ordem de 950-1050°C para os magmas mais primitivos (Mdf) e 850-900°C para os mais diferenciados (quartzo sienitos). As temperaturas solidus, estimadas através das relações de equilíbrio entre hornblenda e plagioclásio, são da ordem de 750°C para Mdf, e 650-700°C para Sienitos e quartzo sienitos (Qsie). A profundidade de alojamento do plúton é estimada em ~13-15 km com base nas pressões estimadas para Mdf com base no conteúdo de Al na hornblenda. A concentração de H2O nos magmas foi estimada com base no teor de An do plagioclásio, conhecida a temperatura de cristalização, que indicou valores da ordem de 2,5-3,3% para Mdf, alcançando até 5% nos quartzo sienitos. Estimativas da fO2 a partir da composição química de cristais de magnetita e ilmenita não puderam ser obtidas, devido a reequilíbrio pós-magmático. Deste modo, foram obtidos valores aproximados com base no conteúdo de ulvoespinélio de cristais de magnetita reconstituídos e no conteúdo da molécula ilmenita dos cristais de ilmenita; em paralelo, foram também utilizadas as razões Fe/(Fe/Mg) de anfibólio e biotita. Os resultados revelaram um importante contraste entre as unidades Mdf e Mdr, caracteristicamente oxidadas, com valores próximos aos do buffer NNO, e as demais unidades, onde quartzo sienitos (Qsie) e especialmente Sie mostram-se mais reduzidas. Os baixos valores de susceptibilidade magnética medidos em campo para as unidade Sie e Mh, que a ela se associa, devem ser reflexos do seu caráter mais reduzido. Ao longo da história de construção da câmara, que foi alimentada intermitentemente por magmas de composição variada, dois eventos principais de interação de magmas foram identificados, com características distintas: (i) interação de magmas monzodioríticos (Mdf) e sieníticos (Sie), gerando a unidade de Monzonitos heterogêneos (Mh), na qual a intensa interdigitação de porções monzodioríticas e sieníticas sugere uma forte atuação mecânica, favorecendo a hipótese de que os magmas tenham se misturado previamente ao alojamento final; e (ii) interação de magmas monzodioríticos (Mdf) e quartzo sieníticos (Qsie), gerando diversas estruturas de coexistência, mistura localizada e possivelmente as rochas quartzo monzoníticas da unidade ( Qsie); neste caso, a interação entre os magmas possivelmente ocorreu na câmara magmática, como sugerido pelas características das estruturas indicativas de coexistência (enclaves e pillows de composição monzodiorítica). / The present study investigates the interaction and partial mixing of monzodiorite and syenite s.l. magmas in the Piracaia Pluton (~580 My), which is part of the post-orogenic Itu Granite Province. The Piracaia Pluton is an elongated intrusion with approximately 30 km², composed by five units: Coarse-grained monzodiorites (Mdr); Fine-grained monzodiorites (Mdf); Heterogeneous monzonites (Mh); Syenites (Sie); quartz syenites and quartz monzonites (Qsie). The physico-chemical crystallization parameters of the primary and hybrid magmas identified in the pluton were determined as references for the characterization of the magma interaction processes. The liquidus temperatures were estimated based on apatite saturation, and are in the range of 950-1050º C for the most primitive magmas (Mdf) and 850-900º C for the more differentiated ones (quartz syenites). The solidus temperatures, estimated on the basis of the equilibrium between hornblende and plagioclase, are about 750º C for Mdf, and 650-700º C for and quartz syenites (Qsie). The depth of emplacement is estimated at 13-15 km, as indicated by pressure estimates for Mdf, based on the Al-in-hornblende content. The H2O concentration of the magmas was estimated based on the An content of plagioclase, with results are in the range of 2.5-3.3% for Mdf, reaching up to 5% in quartz syenites. fO2 estimates based on the composition of coexisting magnetite and ilmenite could not be performed, due to post-magmatic re-equilibration. However, approximate values were obtained based on the ulvospinel content of reconstructed titanomagnetite crystals, and on the content of ilmenite molecule in ilmenite crystals; in parallel, the Fe/(Fe/Mg) ratios of amphibole and biotite were also used. The results show an important difference between the Mdf and Mdr units, which are distinctively oxidized, with values near the NNO buffer, and the other units which have lower ?O2, the quartz syenites and especially the syenites being the more reduced units. The lower magnetic susceptibility values measured in the field for the Sie and Mh units must reflect their more reduced nature. During the construction of the magma chamber, which was intermittently recharged by magmas of varied composition, two main events of magma interaction with distinct characteristics were identified: (i) the interaction of monzodiorites (Mdf) and syenites (Sie), generating the Heterogeneous monzonite unit, in which the interfingering of monzodiorite and syenite portions suggest a strong mechanical interaction, favoring the hypothesis that the magmas were already mixing previously to the final emplacement; (ii) interaction of monzodiorite (Mdf) and quartz syenite (Qsie), generating diverse mingling structures, local hybridization and possibly the quartz monzonite rocks of the unit Qsie; in this case, the magma interaction must have occurred at the magma chamber, as suggested by the type of structures indicative of coexistence (enclaves and monzodiorite pillows).

Os nefelina sienitos miasquíticos a intermediários do Maciço Alcalino Poços de Caldas (MAPC), em especial o tipo da Pedreira, possuem enclaves microgranulares félsicos e máficoultramáficos intrigantes. O nefelina sienito da Pedreira (NeS) pode ser divido em duas fácies texturais: uma de granulação média-grossa a grossa (NeS-g), outra de granulação média-fina a fina (NeS-f). O NeSg possui, mais comumente, enclaves microgranulares félsicos (EMF), de composição fonolítica. Estes enclaves podem envolver enclaves menores, máfico-ultramáficos, gerando enclaves duplos. O NeSf apresenta mais tipicamente enclaves microgranulares máfico-ultramáficos (EMM), ora com feições de rompimento em estado plástico, ora com bordas angulosas e lineares. Diques de composição fonolítica cortam o NeS-g. As rochas estudadas neste trabalho são constituídas por nefelina, feldspato alcalino e clinopiroxênio. Como fase acessória, têm-se titanita, magnetita e biotita-flogopita. Apatita ocorre também como mineral acessório, com exceção para o NeS-g. No NeS-g, no NeS-f e nos EMF, o clinopiroxênio possui duas fases texturais: uma prismática, verde (egirina-augita) que também pode ter núcleo róseo/incolor (diopsídio, mais comum no NeS-f e no EMF); outra fibrosa, também verde, porém fortemente pleocroica (egirina). Os EMM são constituídos essencialmente por diopsídio, com M(médio)~80. Quando porfirítico, o enclave possui macrocristais de diopsídio róseo/incolor (#mg~0,9) imersos numa matriz de diopsídio verde (#mg~0,8), ambos prismáticos. Magnetita dos NeS possui pouca variação, com teores baixos de Ti, diferente da magnetita dos enclaves. A assinatura química da nefelina dos EMM é equivalente à do NeS-f, com mais Fe3+ e menos K em relação ao NeS-g. Feldspato alcalino tende a ser mais potássico nos EMF e apresenta maior variação composicional nos EMM (Ab10-33Or72-80). Biotita está presente somente nos EMF e flogopita somente nos EMM. O padrão de elementos terras raras (ETR) do clinopiroxênio róseo/incolor do NeS-f é semelhante ao do EMM. Egirina-augita e egirina possuem enriquecimento em ETR pesados. Os enclaves máfico-ultramáficos são ultrabásicos, classificados como tefritos/basanitos (Le Bas et al., 1986) ou nefelinitos/ankaratritos (De La Roche et al., 1980), enquanto as rochas félsicas são intermediárias, correspondentes a fonolitos ou nefelina sienitos, dependendo da granulometria. Os diques e o NeS-f são peralcalinos, enquanto o EMF, o NeS-g e os EMM são peralcalinos/metaluminosos. As rochas ultramáficas/ultrabásicas, aflorantes na porção noroeste do Maciço Alcalino Poços de Caldas (Ulbrich et al., 2002), possuem padrões de ETR que indicam que estas rochas podem estar geneticamente ligadas aos enclaves máfico-ultramáficos. De uma forma geral, as características estruturais, texturais e químicas das rochas estudadas corroboram com a hipótese de coexistência de pelo menos dois magmas distintos: um félsico sienítico insaturado outro ultramáfico/ultrabásico, que teriam interagido e formado os os EMM e o NeSf, principalmente. Enquanto num estágio posterior de cristalização do magma, porém ainda em estado plástico, o dique teria se colocado, com parcial absorção da rocha pelos nefelina sienitos, formando os EMF. / The miaskitic to intermediate nepheline syenites of Poços de Caldas Alkaline Massif, especially the Pedreira type, have intriguing felsic and mafic-ultramafic microgranular enclaves. The Pedreiras nepheline syenite type (NeS) can be divided into two textural facies: one that is medium-coarse to coarse grained (NeS-c) and the other that varies between medium-fine to fine grained (NeS-f). It is common among the NeS-c microgranular felsic enclaves (MFE) with phonolitic composition. These enclaves may develop smaller ones maficultramafic, generating double enclaves. The NeS-f usually presents mafic-ultramafic enclaves (MME), sometimes showing disrupted features in plastic stage and sometimes angular and linear edges. Phonolitic dykes cut the NeS-c. The rocks studied in this work are formed by nepheline, alkali-feldspar and clinopyroxene. The accessory phase is characterized by titanite, magnetite and biotite-phlogopite. In exception to the NeS-c, apatite also occurs as an accessory mineral. In the NeS-c, NeS-f and MFE, the clinopyroxene presents two textural phases: a green prismatic one (aegirine-augite), which also may have a pinkish/colourless core (diopsyde, which is common in the NeS-f and MFE); the other one is fibrous, also green, however with strongly pleocroism (aegirine). Essencially, the MME are formed by diopsyde, with M(medium)~80. When porphyritic, the enclave has macrocrystals of pinkish/colourless diopsyde (with mg#~0,9) in a green diopsyde (mg#~0,8) matrix, both prismatic. In the NeS, the magnetite varies little: with low levels of Ti, differently from the enclaves magnetite. The chemical signature of the nepheline in the MME equals to the one present in the NeS-f and has more Fe3+ and less K when compared to the NeS-c. The alkaline feldspar in the MFE has more potassium in its structure and presents a higher compositional variation in the MME (Ab10-33Or72-80). It is also noticeable that biotite is a component only to the MFE, while the phlogopite occurs in the MME. The rare earth elements (REE) pattern in the pinkish/colourless clinopyroxene of the NeS-f is similar to the MME. Both aegirine-augite and aegirine present an enrichment regarding the heavy REE. The MME are ultrabasic, classified as tephrite/basanite (Le Bas et al., 1986) or nephelinite/ankaratrites (De La Roche et al., 1980), while the felsic rocks are intermediate, corresponding to phonolite and nepheline syenite, depending on the grain size. The dykes and the NeS-f are peralkaline, while the MFE, NeS-c and the MME are peralkaline/metaluminous. The ultrabasic/ultrapotassic rocks, outcropping in the northwestern portion of the PCAM (Ulbrich et al., 2002), have REE patterns wich indicate that these rocks may be genetically related to mafic-ultramafic enclaves. Generally, the structural, textural and chemical signatures of the rocks studied in this work confirm the hypothesis of the coexistence of at least two different magmas: a syenitic undersaturated felsic one and a ultramafic/ultrabasic one, and their interaction resulted in the MME and, above all, the NeS-f. While in a late stage of magma cristalization, but still in the plastic state, the dike would be placed, with partial absorption of the rock by the nepheline syenite, resulting in the EMF.