Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/6341

O Doutorado Acadêmico pertence ao Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica (PPGG) do Instituto de Geociências (IG) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Evolução mineralógica e geoquímica multi-elementar de perfis de solos sobre lateritos e gossans na Amazônia
(Universidade Federal do Pará, 1995-07-31) HORBE, Adriana Maria Coimbra; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
Para estudar a gênese dos solos desenvolvidos sobre crostas lateríticas foram selecionados cinco perfis, localizados na região de Carajás (N5 e igarapé Bahia) e nos municípios de Paragominas (Mina de Camoaí) e Belém (balneários de Outeiro e Mosqueiro), todos no Estado do Pará. A estruturação dos cinco perfis (N5, Igarapé Bahia, Camoaí, Outeiro e Mosqueiro) permitiu individualizar quatro horizontes: crosta sã, crosta parcialmente intemperizada, crosta intemperizada e solo. A crosta sã é compacta vacuolar, constituída por óxi-hidróxidos de Fe e Al. A crosta parcialmente intemperizada compõe-se por relictos da crosta sã envolvidos por uma matriz argilosa amarelada ou avermelhada, dependendo da composição mineralógica da crosta sã. A crosta intemperizada caracteriza-se pela predominância da matriz argilosa em relação a seus relictos enquanto o solo é formado exclusivamente por material argiloso. A estruturação dos perfis mostra que a passagem da crosta sã para o solo sobreposto é gradual, havendo expansão de volume no inicio da fragmentação e posterior colapso do perfil, quando os relictos se transformam totalmente em um material terroso e microagregado. Os perfis de N5 e Igarapé Bahia são derivados a partir de urna crosta ferro-aluminosa matura. Caracterizam-se pelos teores mais elevados de caolinita e hematita na crosta e seus relictos. No solo concentram-se a gibbsita, Al-goethita e anatásio com tendência a formação de um solo inicialmente bauxítico, que passa a caolinítico em direção ao topo do perfil. No Igarapé Bahia tem-se acúmulo de quartzo no solo. Quimicamente observa--se que a modificação mineralógica leva a um decréscimo nos teores de Fe203 e 6i02 e aumento de Al203, TiO2 e PF. Os elementos-traço (V, Cr, Ni, B, Mo, Zr, Ga, Sc, Y, Mn, Cu e Pb, além de Au no perfil do igarapé Bahia) e os ETR mostram concentração de B e Zr, enquanto os demais tendem a serem diluídos da crosta para o solo. O balanço isotitânio mostra que a transformação da crosta em solo se dá por lixiviação de SiO2 e Fe2O3 nos dois perfis, enquanto o Al2O3 se enriquece no perfil de N5 e é lixiviado no perfil do Igarapé Bahia. A formação do solo de Camoaí, a partir de crosta aluminosa matura, difere dos perfis de N5 e Igarapé Bahia pela diminuição nos teores de gibbsita e aumento nos de caolinita e quartzo, enquanto os teores de hematita, goethita e anatásio, muito baixos, não tem variação significativa. Acompanhando a composição mineralógica tem-se diminuição nos teores de Al2O3 e aumento nos de SiO2, enquanto os de Fe2O3 e TiO2, muito baixos, não tem uma distribuição característica. Os elementos-traço e os ETR, com teores bem mais baixos que nos demais perfis, mostram aumento de Zr e Mn em direção ao solo e diluição dos demais elementos. Em Camoaí a transformação da crosta aluminosa em solo, segundo o balanço isotitânio, dá-se pela lixiviação de Al2O3 e enriquecimento em SiO2 e Fe2O3. Nos perfis de Outeiro e Mosqueiro, derivados de crostas lateriticas silico-ferruginosas imaturas, a formação do solo se com diminuição nos teores de hematita+goethita, de modo que no solo predominam quartzo e caolinita. Conseqüentemente tem-se decréscimo nos teores de Fe2O3 e aumento nos de SiO2 e Al2O3. A distribuição dos elementos-traça mostra, assim como em N5 e igarapé Bahia, concentração de Zr e diluição dos demais. Com base no balanço isotitânio a transformação da crosta dos perfis de Outeiro e Mosqueiro se dá pela lixiviação de Fe2O3, enquanto o SiO2 e o Al2O3 se enriquecem no perfil de Outeiro e são lixiviados no de Mosqueiro. Com base na estruturação dos perfis, na mineralogia e geoquímica, foi possível caracterizar um acentuado processo de desferrificação das crostas ferro-aluminosas e sílico-ferruginosas e de desaluminizaçâo das aluminosas, levando a geração de solos. No perfis derivados das crostas ferro-aluminosas e silico-ferruginosas tem-se a substituição da hematita por Al-goethita, uma fase intermediária onde predomina gibbsita nos perfis ferro-aluminosos e, finalmente, caolinita no topo dos dois perfis. Em todos os perfis observou-se acúmulo em quartzo. O enriquecimento em quartzo e o provável aporte externo de SiO2, via decomposição de material vegetal, levou a neoformação da caolinita a partir da gibbsita nos perfis de N5, igarapé Bahia e Camoaí. Nos perfis de Outeiro e Mosqueiro a presença de caolinita no solo deve-se ao seu enriquecimento relativo a partir da crosta. Como consequência da transformação mineralógica houve a lixiviação de ferro nos perfis de N5, igarapé Bahia, Outeiro e Mosqueiro e de alumínio no de Camoaí, além de V, Cr, Ni, Mo, Ga, Sc, Cu, Pb e ETR, forte enriquecimento em Zr e em parte de 13 e Mn em todos os perfis. As transformações que levaram à quebra no equilíbrio das crostas, a sua desagregação e cominuição, formando relictos e uma nova fase mineral argilosa, são consequências da ação da matéria orgânica, que torna o ambiente mais ácido e menos oxidante, em um processo similar ao da formação de perfis intempéricos em ambiente tropical úmido. As diferenças mineralógicas e geoquímicas observadas entre os perfis são conseqüência das variáveis composicionais das crostas que, em parte, refletem também o seu grau de maturidade. As características mineralógicas e geoquímicas dos solos nos perfis estudados permitem que eles sejam correlacionados a Argila de Belterra, podendo-se portanto admitir que a Argila de Belterra tem origem autóctone em relação as crostas lateríticas subjacentes.
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Os fragmentos de cerâmica arqueológica como fonte potencial de fertilidade dos solos TPA
(Universidade Federal do Pará, 2014-09-26) RODRIGUES, Suyanne Flavia Santos; KERN, Dirse Clara; http://lattes.cnpq.br/8351785832221386; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
Os solos tipo Terra Preta Arqueológica (TPA) são reconhecidos por sua elevada fertilidade, em forte contraste com os solos pobres da Amazônia. Esta fertilidade parece persistir mesmo após o seu uso intensivo na agricultura. As TPA são geralmente ricas em fragmentos cerâmicos, importantes registros de que estão interligados com ocupação humana na Préhistória. Muitos estudos se concentraram sobre os aspectos estilísticos das vasilhas cerâmicas representativas desses fragmentos, e mais restritamente são motivos de estudos de caracterização químico-mineral, para identificação de matéria prima, procedência, tecnologia, e principalmente a origem do seu conteúdo em P, variado e relativamente elevado. Esses teores de P estão representados por fosfatos de alumínio, em geral, amorfos a variscitaestrengita, e sua origem é creditada ao uso das vasilhas para o preparo de alimentos. Embora já aventado a possibilidade de que estes fragmentos possam responder pela a fertilidade continuada destes solos, estudos experimentais não foram realizados para demonstrar a potencial contribuição destes fragmentos para reconhecida fertilidade das TPA. O presente trabalho demonstra esta possibilidade, e para atingir este fim foram selecionados fragmentos de três sítios arqueológicos com características distintas situados em diferentes porções da Amazônia: Monte Dourado 1 (Almeirim-PA), Jabuti (Bragança-PA) e Da Mata (São José de Ribamar-MA). Inicialmente 325 fragmentos cerâmicos foram descritos mesoscopicamente e submetidos à caracterização mineralógica e química por DRX; microscopia óptica; TG-ATD; IV-FT; MEV-SED; ICP-MS e ICP-OES; adsorção gasosa; medidas dos parâmetros de fertilidade; e ensaios de dessorção de P. Com estes dados objetivou-se identificar matérias primas, processos produtivos, modificações ocorridas durante o uso e após o descarte, e desta forma avaliar as possíveis contribuições destes fragmentos a fertilidade das TPA. A hipótese de contaminação por nutrientes provindos dos alimentos durante o uso das vasilhas para preparação de alimentos foi comprovada através de experimento em laboratório simulando condições de cozimento, onde foi avaliada a incorporação de cálcio e fósforo em panelas cerâmicas similares as arqueológicas. Os resultados mostram que os antigos povos ceramistas utilizaram matérias primas dos arredores de seus sítios. A composição em termos de uma matriz com metacaulinitica e quartzo, por vezes muscovita é comum a todos os fragmentos, indicando matéria prima rica em caulinita e quartzo, fundamental para produção das vasilhas. A metacaulinita sugere que a queima ocorreu em torno de 550°C. Por outro lado, adições de antiplásticos distintos promoveram diferenças químicas e mineralógicas fazendo com que os fragmentos no seu todo divirjam entre si: os do sítio Da Mata se caracterizam pelo emprego exclusivo de cariapé, em Monte Dourado 1 o cariapé com rochas trituradas de mineralogia complexa, e no Jabuti conchas por vezes cariapé. Fosfatos amorfos são comuns a todos os sítios, embora em teores distintos, sendo que fosfatos de alumínio cristalinos tipo crandallitagoyazita foram encontrados apenas no Jabuti e fosfatos de Fe-Mg-Ca, a segelerita, em Monte Dourado 1. Os fosfatos amorfos e a crandallita-goyazita foram interpretados como indicadores de uso das vasilhas representativas dos fragmentos para preparação de alimentos, enquanto a segelerita uma neoformação ocorrida após o sítio ter sido submetido às condições hidromórficas, que persistem até atualidade. Em termos das concentrações de P, nos fragmentos do sítio Da Mata estão as menores, em média, 1,04% de P2O5 que assemelham-se a maioria dos fragmentos já investigados, enquanto os do Jabuti são os mais elevados (em média, 7,75%) já conhecidos, e nos do Monte Dourado 1 são, em média, 2,23% . É provável que os altos teores de P, Ca e Sr sejam provenientes da dieta alimentar a base de mariscos, como demonstra a riqueza em conchas nos fragmentos. Os teores elevados de Ca em Monte Dourado 1 refletem a presença de labradorita no antiplástico. A fertilidade potencial dos fragmentos cerâmicos é nitidamente superior a dos solos TPA quando analisados sem os fragmentos. Portanto é plausível se supor que os fragmentos podem ser fonte dos macronutrientes e micronutrientes. Isto foi comprovado através dos ensaios que comprovara a dessorção de P, a qual ocorre de forma lenta, um aspecto muito importante para reforçar a persistência da fertilidade. Essa dessorção é mais bem descrita pelo modelo de Freundlich que sugere interações entre os íons adsorvidos. O experimento que simulou condições de cozimento mostrou que o Ca e o P podem ser adsorvidos tanto nas paredes quanto nas tampas das panelas cerâmicas, porém concentrações mais elevadas são evidenciadas nas paredes. Embora o Ca tenha sido adsorvido não foi identificada uma fase seja ela amorfa ou cristalina contendo este elemento, provavelmente porque o tempo não foi suficiente. Porém quanto ao P, a adsorção ocorreu, e já a partir de 600 h formou-se variscita, um fosfato de alumínio, nas paredes das panelas. Portanto os fosfatos de alumínio podem se formar ainda nas vasilhas cerâmicas durante o preparo de alimento por cozimento, assim, sua presença nas das vasilhas cerâmicas se constitui, em um importante indicador de uso das mesmas para o cozimento de alimentos e seus fragmentos nos solos são fonte potencial importante de fertilidade.
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Microquímica e mineralogia de processos do minério de cobre de Salobo, Carajás
(Universidade Federal do Pará, 2002-03-18) CHOQUE FERNANDEZ, Oscar Jesus; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
O depósito de cobre do Salobo, localizado na região de Carajás, sudeste do Pará, é reconhecidamente uma das maiores reservas de cobre no país. Apesar de já terem sido desenvolvidos vários estudos mineralógicos sobre este minério, ele ainda desperta muitas controvérsias quanto à origem, dando lugar a diversas interpretações como: "minério de Cu e de óxido de Fe vulcanogênico", "sulfeto maciço vulcanogênico" e "óxidos de ferro (Cu-U-Au-ETR)". Quando comparado com outros exemplos conhecidos mundialmente, ele se apresenta como um exemplo raro de mineralização cupro-aurífera. O minério tem características particulares: mineralização disseminada, granulação fina e rocha mineralizada extremamente dura, que impõem sérias dificuldades à produção de concentrados de cobre. Por essa complexidade o minério é, metalurgicamente, difícil de ser tratado, razão pela qual é constantemente submetido a reavaliações geológicas e tecnológicas. A literatura disponível sobre o depósito de cobre do Salobo é expressiva, porém, trabalhos detalhados sobre microquímica e caracterização tecnológica na cominuição, inexistem ou são de extrema reserva da empresa Salobo Metais S.A. Esses foram os alvos deste trabalho. As análises microquímicas, usando microssonda eletrônica e MEV/SDE, em amostras de testemunhos de furos de sondagem e de pilhas de minério (galeria de pesquisa G3) do Salobo, permitiram identificar que a mineralização sulfetada do depósito de Salobo é constituída por bornita (4 %), calcocita (2 %) e calcopirita (0,5 %), além de proporções variáveis de molibdenita, cobaltita, saflorita, niquelina, siegenita, ouro, prata, grafita, ilmenita, hematita, Te-Ag, uraninita e minerais contendo terras-raras. Estes minerais ocorrem hospedados em dois conjuntos de formações ferríferas, as quais são formadas essencialmente de: a) magnetita e faialita maciça e eventualmente bandadas e, b) biotita e magnetita bandadas. Esses conjuntos (com magnetita 53 % e silicatos 40 %), contêm proporções variá,veis de granada, anfibólio, quartzo, plagioclásio e quantidades subordinadas de fluorita, bem como greenalita, minnesotaíta, stilpnomelana, apatita, monazita, allanita e, ocasionalmente siderita, goethita e malaquita. Pode-se observar uma íntima associação dos sulfetos com os termos rochosos/minérios mais ricos em magnetita. Os sulfetos de cobre ocorrem em cristais < 3,0 mm e grãos finos irregulares disseminados, finas bandas alternadas e/ou foliadas com os silicatos, vênulas e/ou stringers, diminutas inclusões, intercrescimentos mirmequíticos bornita/calcocita e bornita/calcopirita e, substituições bornita-calcocita e bornita-calcopirita. A formação dessas fases resultou de processos complexos e caracterizados por controles composicionais, principalmente pelo enriquecimento em Fe nessas fases. Soluções sólidas de bornita e calcopirita formadas a altas temperaturas deram lugar a esses excessos de ferro. As razões atômicas de Cu/Fe da bornita (4,3-4,9) e calcopirita (média de 0,9) a altas temperaturas permitiram a coexistência em equilíbrio de bornita-calcopirita e, portanto dos intercrescimentos de bomita/calcopirita . Os conteúdos de Fe (máximo 0,96 %) na calcocita podem ter sido incorporados a altas temperaturas, quando a estrutura estava altamente desordenada. Lamelas alongadas de calcopirita seguindo a orientação {111} da bornita, bem como os intercrescimentos bornita/calcocita e bornita/calcopirita sugerem que sejam produtos de exsolução. Se bem que essas fases se encontram associadas com vários minerais em diferentes paragêneses, as feições do minério têm sido drasticamente afetadas pelo metamorfismo, dificultando a reconstrução da sua evolução metamórfica mineral. A moagem produziu mudanças físicas no tamanho de grão do minério do Salobo e, segundo o tempo de residência, curto ou longo, do mineral no moinho, modificou a reologia da polpa. Isso estabeleceu tamanhos de corte a - 270 # (53 µm a 80 % em peso passante, moagem de 4 horas a seco e 2 horas a úmido) que se mostraram adequados à concentração do um minério de cobre. A moagem produziu diferentes frações volumétricas dos sulfetos de cobre nas partículas; assim, para tamanhos de corte < 53 µm as frações foram > 6 % volume, sendo de maior significado entre 26,9 e 7,5 µm (7 a 15 %). A modificação física mostra, ainda, maiores proporções de magnetita que silicatos, com clara incidência da densidade do óxido de ferro na classificação pela ciclonagem. Mineralogicamente, ocorrem os mesmos minerais identificados no ROM, porém com modificações químicas nos sulfetos de cobre. A magnetita é a principal fase dos produtos cominuídos, e a greenalita é de maior ocorrência entre os silicatos, junto com fluorita. As proporções químicas de S, Fe e Cu da bornita, calcocita e calcopirita diferem levemente do run-of-mine (ROM) e das estequiométricas, variando em função do tamanho de grão (maior variação química em tamanhos de grão de 26,9 a 7,5 µm que de 2360 a 37 µm). O ferro pode alcançar até 6,0% em peso na calcocita. As variações químicas em S, Cu e Fe deram lugar à formação dos sulfetos ternários bornita, caracterizada como "misturas complexas" ricas em ferro (Cu4,34-4,76Fe1,03-1,04S4,0) e calcopirita Cu0,93Fe1,08S2,0 rica em ferro (como uma extensão de solução sólida da calcopirita). A partir da oxidação de calcocita, com elevada incorporação de Fe na sua estrutura, formaram-se, também os sulfetos binários djurleíta e digenita Cu1,77-1,84Fe0,04-0,06S1,0. Esses sulfetos de cobre, ternários (Cu-Fe-S) e binários (Cu-S), podem ter sido formados no estágio inicial de oxidação, com alterações superficiais induzidas pela temperatura (25°C até elevadas temperaturas) e a cominuição. Esses sulfetos formados e controlados pelas relações de fase no sistema Cu-Fe-S, foram a resposta ao equilíbrio de fases. As variações na composição química dos sulfetos de cobre, com deficiências catiônicas em cobre, permitiram uma variação composicional lenta, menor que quando há um excesso de cobre catiônico ou Fe que permitiu uma variação composicional maior. Essas deficiências formaram superfícies oxidadas dos sulfetos de cobre, com diferentes produtos de oxidação M1-nS e nM(OH)2. As variações químicas mostraram ser dependentes do tamanho de grão, com oxidações menores em tamanhos > 53 µm e maiores oxidações em tamanhos < 53 µm, isto causado por uma combinação de área superficial e a fase calcocita mais passível de ser oxidada. O excesso do ferro, provindo de partículas coloidais altamente reativas pode ter sido gerado no material do moinho, na ação abrasiva das partículas e na provável oxidação de magnetita, produzindo uma variação no ambiente químico do moinho e dando lugar a processos de corrosão eletroquímica. O minério cominuído conserva as texturas lepidoblásticas dos silicatos biotita, faialita e greenalita e granoblásticas de magnetita (ou grãos de bornita, calcocita e calcopirita). Eles são dependentes da característica xistosa das formações ferríferas da jazida. Os grãos dos sulfetos de cobre, liberados e misturados com alta porcentagem de magnetita e silicatos, mostram-se intensamente fraturados e erodidos, em grupos de cristais de bornita e calcocita (assumindo contatos lineares com os agregados idiomórficos a hipidiomórficos de magnetita) e mostrando, ainda, preenchimento de cracks e/ou fraturas de greenalita, que dificultam a liberação mineral. As liberações de sulfetos de cobre aumentam gradativamente quando o tamanho de grão é mais fino (mais de 50 % em tamanhos de grão < 29,6 µm). Somente nas frações < 37 µm (campo de liberação acumulada CLA90), as partículas contendo sulfetos de cobre começam a migrar para graus mais elevados de liberação, mas essa tendência pode ser insuficiente para propósitos de concentração dos sulfetos, devido à maior presença de sulfetos ainda sem liberar da ganga. Além da forte recristalização metamórfica das formações ferríferas e dureza elevada; dos tamanhos de grão extremamente variáveis de 5 a 300 µm dos sulfetos e; da complexidade mineralógica (associações mineralógicas, disseminações, intercrescimentos complexos) do minério, as investigações microquímicas no ROM e nos produtos de cominuição, revelaram uma significativa variação composicional nos sulfetos de cobre. O ferro, presente no retículo mineral dos sulfetos, é o contaminante causador das modificações químicas (razões Cu/Fe) dos sulfetos, influindo na qualidade de concentrados de cobre no processamento mineral. Já está também bastante bem estabelecido que entre os sulfetos de cobre e outros componentes de polpas na moagem e flotação (água, espécies coletores ou modificantes) ocorre uma interação por mecanismos eletroquímicos produzindo espécies oxidadas, em que a composição química do mineral em questão é muito importante. A alternativa tecnológica adequada para tratar os concentrados de cobre, com base nos estudos mineralógicos e microquímicos no run-of-mine (ROM) e nos produtos de cominuição, parece ser a hidrometalúrgica, pois podem aproveitar-se a produção de grãos finos e usar a remoagem para a produção de grãos ultrafinos. Estes podem ser submetidos a processos de oxidação dos sulfetos a fim de promover a extração do cobre. Finalmente a extração do cobre metálico pode seguir o processo de extração solvente/ eletrorrecuperação (SX/EW).
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Mineralizações de caráter gemológico (opala, ametista, quartzo tricolor, quartzo rutilado e com clorita) da região de São Geraldo do Araguaia (PA) - Xambioá (TO): caracterização e gênese
(Universidade Federal do Pará, 1999-06-16) COLLYER, Taylor Araújo; KOTSCHOUBEY, Basile; http://lattes.cnpq.br/0096549701457340
Na área de Xambioá - São Geraldo do Araguaia, situada na porção setentrional do Cinturão Araguaia, ocorrem veios com opala, com ametista, com quartzo tricolor, com quartzo rutilado e com clorita, de caráter pegmatítico e hidrotermal, que pelo seu interesse gemológico foram investigados em detalhe. O veio com opala, de maior relevância, encontra-se alojado nas rochas metassedimentares da Formação Xambioá e apresenta um zoneamento bem definido e uma textura brechóide. As zonas de borda são constituídas por quartzo leitoso, enquanto que as partes internas compõem-se de ônix e opala jaspe (C-T) cortado por vênulas de opala C-T e opala A. No quartzo da borda foram identificados fluidos dos sistemas H2O-CO2- NaCl e H2O-KCl-NaCl, de alta salinidade ( equivalente a >26% em peso de NaCl), enquanto que na zona intermediária foram encontrados fluidos do sistema H2O-FeCl2-NaCl, de baixa salinidade ( equivalente a 0,88 a 3,71% em peso de NaCl). Foram determinadas Th de 232 a 310° C no quartzo da borda, e de 110 a 145 ° C no quartzo da zona intermediária. Estes dados sugerem, para o quartzo da borda e da zona intermediária, uma origem relacionada ao metamorfismo regional e/ ou magnetismo do Ciclo Brasiliano, com uma contribuição crescente com o tempo, de águas meteóricas. O ônix e a opala C-T teriam sido originados de hidrotermalismo mais tardio, apresentando forte participação de fluidos meteóricos e possivelmente decorrentes da reativação de antigas fraturas durante o Paleozóico e/ou Mesozóico. Uma origem supergenica recente parece ser a mais provável para a opala A. O veio com ametista encontra-se alojado no corpo granitóide da Serra da Ametista, possui caráter pegmatóide e é constituído por quartzo, ametista, microclina, oligoclásio, muscovita e biotita. Fluidos do sistema H2O-KCl-NaCl são encontrados no quartzo do veio e na ametista. No quartzo veio esses fluidos têm salinidade equivalente a 18 e 20,75%, e na ametista entre 12,73 e 18,22% em peso de NaCl. A Th situa-se entre 190 e 248,5 ° C no quartzo e entre 155 e 200° C na ametista. Esses fluidos devem ter origem magmática e estar relacionados com a fase tardia de resfriamento do corpo granitóide da Serra da Ametista. As idades Rb-Sr determinadas em pares de minerais (muscovita-microclina e muscovita-oligoclásio) variam entre 390 e 430 Ma., sendo mais jovens que a provável idade Brasiliana de formação deste veio, o que sugere a reabertura parcial do sistema Rb-Sr na ocasião de reativações tectônicas posteriores. O quartzo tricolor ocorre na forma de cristais zonados, localizados nas porções mais internas de veios de quartzo alojados em metarcósios e metarenitos da Formação Pequizeiro. A presença de rutilo vermelho, pirita e melanterita confere à extremidade dos cristais uma coloração vermelha clara a marrom amarelada. Na porção basal, a bicoloração lilás-amarela é dada pela presença de traços de ferro, alumínio, potássio e sódio. Na zona de borda do veio, o quartzo contém fluidos do sistema H2O-CaCl2-NaCl, de salinidade elevada ( equivalente a 20,60 a> 23,18% em peso de NaCl) e Th entre 488 e 492° C. No quartzo tricolor foram identificados fluidos dos sistemas H2O-CaCl2-NaCl e H2O-Fe Cl2-NaCl, na porção basal, e H2O-FeCl2-NaCl,na extremidade dos cristais. A salinidade dos fluidos da porção intermediaria dos cristais, a salinidade varia entre 11,34 e 12,39% equivalente em peso de NaCl enquanto Th encontra-se entre 272 e 305° C. Nas extremidades dos cristais, observou-se uma diminuição da salinidade (equivalente a 8,65 a 10,10% em peso de NaCl) acompanhada por uma diminuição da Th, que na porção basal é maior que 485°C e nas porções superiores dos cristais varia entre 267 e 299,5° C. As pressões mínimas de aprisionamento dos fluidos,no quartzo tricolor, situam-se em geral entre 400 e 600 bars. O estudo por MEV do quartzo tricolor mostrou a presença de inclusões de teorita e de mercúrio metálico na porção basal; de pirita, cinábrio e zircão na porção intermediaria; e de pirita, melanterita, anidrita e barita na extremidade dos cristais. A gênese desses veios estaria relacionada à evolução do magnetismo regional, não se descartando uma participação da fase final do metamorfismo, além de uma contribuição de águas meteóricas, sobretudo na formação das porções superiores dos cristais de quartzo tricolor. Os veios com quartzo rutilado e com clorita encontra-se alojados nos micaxistos e quartzitos do Grupo Estrondo. São constituídos por quartzo hialino, rutilo, clorita, hematita especular e magnetita. Fluidos do sistema H2O-KCl-NaCl forma identificados tanto no quartzo das zonas de borda, como no quartzo rutilado e com clorita das partes mais internas dos veios. A salinidade dos fluidos é elevada nas zonas de borda ( equivalente a 18,80 a 23,18% em peso de NaCl) e baixa na zona interna ( equivalente a 4,34 a 5,26% em peso de NaCl) enquanto que Th situa-se entre 293 e 345°C e entre 136,5 e 198,9°C, respectivamente. Acredita-se que os fluidos que geraram as zonas de borda tinham origem magmática e/ou metamórfica. No entanto, uma expressiva contribuição meteórica é admitida na formação das porções mais internas dos veios. Os dados obtidos sugerem que a formação dos sistemas de veios estudados resultou principalmente de movimentos distensivos e do hidrotermalismo que marcaram a fase final da estruturação do Cinturão Araguaia e sucederam ao metamorfismo regional e à conseqüente granitogênese. Independentemente da natureza do sistema aquoso, os fluidos geradores do quartzo de origem magmática e /ou metamórfica profunda apresentam, de inicio, uma alta salinidade e uma temperatura média a elevada. Seguiu-se uma forte diminuição da salinidade e da temperatura ( abaixo de 200° C), devido, provavelmente, a uma participação crescente de águas meteóricas. Posteriormente, fases de reativação tectônica no Paleozóico e/ou Mesozóico forma responsáveis pela mobilização e injeção de soluções ricas em sílica geradas em profundidade e pela precipitação da sílica na forma de ônix, de opala jaspe e de opala C-T. Mais recentemente a opala de tipo A se formou em condições supergênicas.
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Síntese e caracterização do material hidrotalcita-hidroxiapatita e sua aplicação na reação de transesterificação do óleo de soja
(Universidade Federal do Pará, 2016-11-28) PEREIRA, Patricia Magalhães; CORRÊA, José Augusto Martins; http://lattes.cnpq.br/6527800269860568
O desenvolvimento de novos materiais com propriedades distintas (ácido-base, compósitos, híbridos, entre outros) aliado em um único produto podem apresentar um desempenho relevante quanto à aplicação em processos de catálise. A hidrotalcita caracterizada por possuir alta área superficial e caráter básico, e a hidroxiapatita por possuir capacidade de troca iônica e caráter anfótero, podem ser sintetizadas como único material com potencial catalítico para a reação de transesterificação do óleo de soja, esta coexistência de fases em um único material representa uma nova forma de síntese com a vantagem de utilizar uma rota eficiente, de baixo custo e com diminuição no processo energético. Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho é a síntese do material HT-HAp utilizando o método de co-precipitação e homogeneização em banho ultrassônico (2h/40°C), pH =10, envelhecimento (24h), filtragem e secagem (24h/80°C). Os materiais foram sintetizados variando a razão molar Mg/Al = 3, 1 e 0,33 e mantendo a razão Ca/P = 1,67. Para efeito de comparação foram sintetizados os materiais HT e HAp e calcinado o material com razão Mg/Al = 3 à temperaturas de 500 °C e 900 °C. Os ensaios catalíticos foram realizados nas seguintes condições reacionais: Tempo (4h), Temperatura (180°C), razão óleo: álcool (1:12) e 2,5% p/p do material. A caracterização físico química foi realizada por diferentes técnicas analíticas: Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia na Região do Infravermelho (FTIR), Microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise química por EDS, Análise Térmica (TGA/DTA), Análise Superficial (BEHT/BHJ). A atividade catalítica foi analisa pela aplicação dos testes de Hammett (Qualitativa e Quantitativo) e Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (RMN 1H). O espectro de DRX apresentou os planos basais típicos da fase HT (003) (006) (009) (110) (113) e da fase HAp (002) (211) (300) (202) (213) (222), na razão Mg/Al = 1 e 0,33 houve o aparecimento da manasseita, polítipo da hidrotalcita. Os parâmetros de rede e o Volume da cela unitária calculados foram característicos das fases identificadas. A HT e Hap apresentaram morfologia lamelar e granular, e nos materiais HTHAp há presença de ambas as formas. As fases HT e HAp presentes nos materiais HTHAp apresentaram razões catiônicas de Mg/Al ~ 2 e Ca/P ~ 1,5, respectivamente. O espectro FTIR registrou as bandas características da HT e da HAp (OH-, CO3 2-, PO4 3- e a H2O). Os materiais apresentaram eventos de perda de massa endotérmico, com aparecimento de picos exotérmicos no material 0,33HTHAp, foram registados os eventos de desidratação, desidroxilação e descarbonatação. Os materiais apresentaram caráter básico na faixa de pKBH entre 6,8 e 9,8. Todos os materiais apresentaram a conversão do óleo de soja em mono ésteres (biodiesel) e no material 1HTHAp foi registrada a melhor taxa de conversão (70%).
Acesso aberto (Open Access)
Uso de lidar aerotransportado para mapeamento e análise estrutural de depósitos ferríferos na serra sul de Carajás, Amazônia
(Universidade Federal do Pará, 2018-03-29) COSTA, Francisco Ribeiro da; SOUZA FILHO, Pedro Walfir Martins e; http://lattes.cnpq.br/3282736820907252
Esta pesquisa está centrada na definição de métodos para a utilização de dados de Light Detection And Range – LiDAR em mapeamento geológico estrutural. Na Região Amazônica, em particular nas formações ferríferas bandadas da Província Mineral de Carajás – PMC, a cobertura vegetal compromete a extração de informações estruturais a partir de dados de sensoriamento remoto ótico, pois ela mascara as feições geomorfológicas e estruturais que podem corresponder as estruturas geológicas. Esta tese abordou a aplicação de técnicas de processamento digital de imagens de dados LiDAR, a partir de i) modelo de relevo sombreado – MRS do, o qual foi utilizado uma configuração com oito modos de iluminação com visadas distintas variando de 45º entre elas, para geração de mapas de alinhamentos; e ii) filtragem laplaciana em modelo de relevo sombreado – FLMRS em visadas multidirecionais. Em ambos os mapas resultantes foram observados os mesmos trends estruturais, NE-SW, NW-SE e secundariamente N-S e E-W. No entanto, o mapa gerado a partir da FLMRS em visadas multidirecionais apresentou uma melhor geometria da distribuição espacial dos lineamentos. Os resultados obtidos a partir da análise dos dados LiDAR foram comparados com dados estruturais coletados e analisados a partir do estudo da deformação do minério de ferro e nas rochas vulcânicas associadas na mina da Serra Sul de Carajás - S11D. A análise estrutural mostrou um único episódio refletindo encurtamento na direção E-W, com a instalação de dois sistemas de falhas, uma de direção NE-SW e a mais nova de direção NW-SE. Esta deformação é responsável pela geometria das rochas do platô S11D, formando uma sequência sinformal/antiformal com caimento para NE e SE acompanhando o e desses sistemas de falhas e com planos axiais mergulhando em alto ângulo para NW e NE formando dobras com padrões de interferência complexos. A laminação no minério de ferro preserva ainda estruturas primárias e não há evidências de milonitização pervasiva nestas rochas. Propõe-se um modelo deformacional para as rochas do Platô S11D relacionado a transpressão controlada pela Falha Carajás durante movimentos sinistrais regionais. A análise comparativa de mapas estruturais gerados com dados LiDAR aerotransportados e métodos manuais tradicionais foram realizados a partir do comparativo dos dois mapas. O cálculo e quantificação da dispersão das linhas de contorno estrutural em cada área a partir dos diferentes métodos mostrou um coeficiente de correlação que variou entre 0,91 e 0,93, sugerindo um bom grau de similaridade entre as estruturas mapeadas, embora haja variações na orientação e abundância nas linhas de contorno estrutural. Em geral, os resultados demonstram a eficácia dos dados LiDAR aerotransportado para extrair informações estruturais detalhadas e precisas em terrenos tropicais, podendo ser utilizados para complementar o mapeamento estrutural baseado em dados de campo.

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Navegando Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG por CNPq "CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::MINERALOGIA"