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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Análise evolutiva da paisagem da serra Tepequém - Roraima e o impacto da atividade antrópica
(Universidade Federal do Pará, 2008-01-23) BESERRA NETA, Luiza Câmara; BORGES, Maurício da Silva; http://lattes.cnpq.br/1580207189205228; 1580207189205228; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302; 1639498384851302
A região norte do estado de Roraima apresenta grande diversidade de feições geomorfológicas formadas por planaltos dissecados, bordejados por pediplanos intramontanos e relevo com morfologia tipo platô que se individualiza nas extensas áreas de planícies, a exemplo da serra Tepequém. Esta foi palco desde os anos de 1930 de intensa atividade garimpeira para diamante que imprimiu mudanças na paisagem. Entender a dinâmica evolutiva da paisagem da serra Tepequém sob ação garimpeira diamantífera e o porquê da sua susceptibilidade a erosão, seja natural ou antrópica, é o principal objetivo deste estudo. Visando este entendimento, foram realizados trabalhos de campo, com descrição de perfis de solos e rocha saprolitizadas, bem como perfis lateríticos. Em seguida foram coletadas amostras de solos, rochas alteradas, lateritos e de carvão. Além disso, aquisição de medidas de largura, profundidade, extensão e alinhamento direcional dos canais das voçorocas. Os materiais coletados foram submetidos às seguintes análises: granulométricas, por via úmida; identificação de minerais por difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura; químicas totais (elementos maiores) por ICP-MS e medidas do conteúdo de matéria orgânica, umidade e densidade do solo. As amostras de carvão foram submetidas à datação radiocarbono por AMS (Accelerator Mass Spectrometry). Também foram elaborados mapas de lineamentos estruturais, relevo (altimetria e declividade), drenagem e da cobertura vegetal a partir da interpretação de imagens ópticas (Landsat-5/TM e Cbers-2/CCD) e a base cartográfica pré-existente. A serra Tepequém com formato retangular a rômbico e contorno de escarpas íngremes elaboradas sobre rochas sedimentares do Paleoproterozóico se destaca em meio à paisagem dominada por relevo de colinas, morros residuais e superfícies planas a levemente onduladas. A rede de drenagem da região delineia padrões do tipo paralelo, retangular angulado e treliça de falhas. A morfologia do relevo e drenagem da serra Tepequém e região de entorno, definem uma subordinação ao arranjo estrutural de direção E-W, NE-SW e NW-SE representado por falhas normais e transcorrentes. Na serra Tepequém os compartimentos geomorfológicos são estabelecidos por superfícies intravales aplainadas com altitudes de 575 a 670 m, cujos limites se constituem por morros e colinas residuais de até 744 m e vertentes de entorno que se elevam até 1.100 m. Nesta paisagem, domina a savana arbustiva graminosa, a floresta ombrófila densa que recobre as escarpas de entorno e se prolonga na planície regional. A mata ciliar concentra-se em pequenas manchas ao longo dos rios Cabo Sobral e Paiva. Este cenário foi bastante modificado com a atividade do garimpo de diamante. No entanto, com o declínio desta atividade, a mata ciliar se recupera espontaneamente, como mostra as imagens ópticas dos últimos 22 anos (1984, 1995 e 2006). Sobre solos arenosos desenvolveram-se as planícies intravales, os quais são constituídos por domínio de areia média e fina, grãos subangulosos a subarredondados, pobremente selecionados, com baixa coesão e pobreza de matéria orgânica. Estes se desenvolvem sobre saprólitos derivados de arenitos e siltitos. Localmente se observam linhas de pedra e colúvios, normalmente sobre os saprólitos. Lateritos imaturos são encontrados nas colinas situadas no centro-norte da serra Tepequém. Os solos são constituídos predominantemente de quartzo, muscovita em plaquetas sub-milimétricas e caulinita envolvendo parcialmente os grãos de quartzo, enquanto os perfis lateríticos se constituem de gibbsita, goethita e hematita, além de quartzo e caulinita. Fragmentos de lateritos e de quartzo constituem as linhas de pedra. Os teores elevados de SiO2 confirmam o caráter essencialmente quartzoso dos solos, enquanto os valores de Al2O3, K2O, MgO, Fe2O3 e TiO2 são mais expressivos nas zonas saprolíticas, confirmando o domínio de caulinita, muscovita e hematita, derivados de argilitos e siltitos. As idades radiocarbono em carvão obtidas para os materiais superficiais (colúvios e linhas de pedra) mostram que estes materiais se formaram pelo menos há 3.822 anos AP. As planícies intermontanas revelam em sua paisagem feições erosivas na forma de dutos, dolinas e voçorocas, desenvolvidas preferencialmente nos terrenos de domínio de materiais areno-siltosos. Os canais das voçorocas estão alinhados principalmente nas direções NE-SW e NW-SE correspondentes às direções de fraturas e falhas que secionam a Formação Tepequém. As voçorocas aparentemente estabilizadas se encontram parcialmente recobertas por pteridófitas (samambaias) que colonizam as paredes e fundo do canal. A evolução da paisagem da serra Tepequém, sobretudo, a formatação de seu arcabouço geral envolve a tectônica ainda no Proterozóico. A morfologia herdada se reflete nas escarpas íngremes do entorno, bem como, no topo na formatação de grande sinclinório. A evolução da paisagem da serra Tepequém durante o Cenozóico é marcada por formação de pequenas colinas e morros, alguns destes protegidos por crostas lateríticas sugerindo registro de um paleoclima úmido e quente no Pleistoceno, o qual pode ter favorecido a instalação da rede de drenagem; o trabalho erosivo dos cursos fluviais, aliados com o forte gradiente, favoreceu o transporte de parte dos sedimentos para W-SW, contribuindo na formação das planícies intermontanas. O cenário atual é marcado pela retomada erosiva favorecida pela natureza arenosa, incoesa dos solos, aliado a um paleo-relevo inclinado para os vales e fortemente fraturado e falhado que ocasiona um forte fluxo aquoso subsuperficial propiciando a forma de dutos, que evoluem para dolinas e por conseqüência voçorocas. Assim, a atividade garimpeira diamantífera pode ter contribuído na intensificação das voçorocas, mas no entanto, não foi o fator determinante. Portanto, a evolução da paisagem da serra Tepequém, no Proterozóico e no Cenozóico, até o presente, decorre, da interação de múltiplos processos, envolvendo a história tectônica, as mudanças climáticas e os vários ciclos de erosão, bem como a sedimentação restrita e a pequena contribuição antrópica.
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Aplicação da composição isotópica de multielementos no monitoramento ambiental de área circunvizinha à barragem de rejeito: o caso da mina de cobre da Serra do Sossego, Canaã dos Carajás – PA
(Universidade Federal do Pará, 2017-06-09) OLIVEIRA, Simone Pereira de; MOURA, Candido Augusto Veloso; http://lattes.cnpq.br/1035254156384979
Barragem de rejeito de atividades de beneficiamento de minérios representa um compartimento de relevância no monitoramento ambiental, devido à barragem poder apresentar formas indesejáveis de saídas de água, como a infiltração. Nesse sentido, o presente trabalho propôs avaliar o uso da composição isotópica de oxigênio, hidrogênio, estrôncio e chumbo como ferramenta para o monitoramento ambiental de água subterrânea vulnerável à barragem de rejeito. Essa pesquisa foi conduzida na área da mina de cobre da Serra do Sossego e, além do estudo isotópico multielementar, realizou a caracterização hidroquímica das águas subterrânea e superficial. Paralelamente, neste trabalho foi aplicado, pela primeira vez no laboratório Pará-Iso, o método de leitura direta da composição isotópica do chumbo (sem tratamento químico da amostra), utilizando espectrometria de massa com fonte de plasma. A caracterização hidroquímica da água subterrânea da área da mina Serra do Sossego mostrou que ela é moderadamente ácida (pH ~ 6). Apenas os poços AP15 e PS32, sob influência da drenagem das pilhas de misto (rejeito + estéril), apresentam elevada condutividade elétrica (599 μS/cm2 e 694 μS/cm2) e teores mais elevados de sulfato (1,82 a 6,57 meq/L). De forma geral, o ferro (29,7 mg/L), o manganês (69,7 mg/L) e o cobre (24,9 mg/L) apresentaram os teores mais elevados de metais na água subterrânea. Em termos dos estudos isotópicos, a água subterrânea dos poços PS17, PS04, AP15, PS32 e da Barragem possuem uma assinatura isotópica do chumbo menos radiogênica. As águas dos poços AP15 e PS32 seriam representativas da composição isotópica do chumbo da água subterrânea da área da mina (206Pb/207Pb = 1,1481 a 1,1663), possivelmente refletindo, em grande parte, a assinatura isotópica do chumbo na água meteórica. A composição isotópica do chumbo da água subterrânea dos poços PS04 (206Pb/207Pb =1,1784 – 1,1850) e PS17 (206Pb/207Pb = 1,2100 a 1,2160) pode indicar uma contribuição, embora pequena, das rochas da região (206Pb/207Pb > 1,6807). Por sua vez, a composição isotópica do chumbo na água da Barragem (207Pb/206Pb de 1,2279), representaria, como esperado, uma contribuição um pouco mais acentuada do minério e da rocha. Por outro lado, a assinatura isotópica do chumbo na água subterrânea dos poços MNA23 e PS06 é bem mais radiogênica (206Pb/207Pb = 1,6741 a 1,9196), sendo similar à assinatura da calcopirita e do diabásio da cava Sequeirinho, o que revela uma significativa contribuição da rocha e do minério sulfetado. Considerando que a composição isotópica do chumbo na água da barragem é diferente daquelas da água subterrânea, ela pode ser usada no monitoramento ambiental da influência da água da barragem de rejeito na água subterrânea na área da mina Serra do Sossego. Por sua vez, a aplicação dos isótopos de enxofre no monitoramento ambiental apresenta uma certa limitação na área de estudo, devido não haver contraste na composição isotópica desse elemento entre os sulfetos do deposito Sossego (δ34S 2 - 7 ‰), a barragem de rejeito (δ 34S ~2 ‰), e a água oriunda da drenagem das pilhas de misto (δ 34S ~2 ‰). Os modelos de mistura utilizando os valores da razão 87Sr/86Sr em função da concentração de estrôncio e em função dos valores de δ 18O, também apresentam limitações, por não existir contraste entre os valores da razão 87Sr/86Sr da água da barragem de rejeito (0,7458 a 0,7539) e as rochas da área da mina (granito = 0,7474). Tal similaridade, a princípio, não permitiria individualizar a eventual contribuição da barragem de rejeito. No entanto, como a água subterrânea apresenta valores menos radiogênicos da razão 87Sr/86Sr (0,7161 a 0,7283) e bem abaixo dos valores da barragem, a composição isotópica do estrôncio pode ser usada no monitoramento ambiental da água subterrânea. Os dados isotópicos de hidrogênio e oxigênio revelaram que no período chuvoso, os valores δ 18O e δ D para a água subterrânea variaram de -2,74 a -7,17 ‰ e de -15,6 a -46,0 ‰, respectivamente. Por sua vez, os períodos de estiagem mostraram um enriquecimento de 18O e D, com valores de δ 18O entre -1,67 e -7,29 ‰ e de δ D entre -0,23 e –46,1 ‰. A água da barragem exibe valores de δ 18O de 1,24 a 2,79 ‰ e de δ D de 1,40 a 7,0 ‰, que contrastam com os valores desses parâmetros para a água subterrânea e da drenagem da pilha. O modelo de mistura com os isótopos de oxigênio e hidrogênio mostrou que estes elementos são os que melhor respondem como indicadores da contribuição da água da barragem de rejeito para a água subterrânea. A aplicação desse modelo de mistura não mostrou influencia da água da barragem de rejeito sobre a água subterrânea, durante o período deste estudo. Os resultados obtidos no estudo isotópico de multielementos sugerem que o monitoramento ambiental da água subterrânea da mina Serra do Sossego visando investigar uma eventual contribuição da água barragem de rejeito, pode ser feito mais eficientemente com os isótopos de oxigênio e hidrogênio. As composições isotópicas de chumbo e estrôncio podem igualmente ser utilizadas neste desde ele seja feito de modo sistemático em função do pequeno contraste entre a composição isotópica destes elementos na água da barragem e da água subterrânea.
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Aplicação de resíduos da mineração de bauxita na síntese de geopolímeros
(Universidade Federal do Pará, 2022-04-08) BARRETO, Igor Alexandre Rocha; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302; https://orcid.org/0000-0002-0134-0432
O processo de extração e beneficiamento dos depósitos de bauxitas da província bauxitífera de Paragominas/Rondon do Pará pode gerar grandes quantidades de resíduos, principalmente em duas etapas do processo: lavra e beneficiamento. Na etapa de lavra dos depósitos o “resíduo” é oriundo da retirada de uma espessa camada de material argiloso (conhecido como Argila de Belterra). Por outro lado, o “resíduo” do processo de beneficiamento é gerado após as etapas de britagem, moagem e lavagem, que originam uma ampla quantidade de material argiloso disperso em uma grande quantidade de água. Para o presente estudo selecionou Argila de Belterra dos depósitos de bauxita de Rondon do Pará, amostra de Argila de Lavagem de bauxita da empresa Hydro, uma amostra de caulim beneficiado da Imerys, da região do rio Capim, também no estado do Pará, uma amostra de microssílica comercial (Ecopower) e reagentes P.A da sigma (NaOH e KOH). As amostras e os geopolímeros foram caracterizados por Difração de Raios-X (DRX), Fluorescência de Raios-X (FRX), Análise Térmica Gravimétrica (TG), Calorímetro Exploratória Diferencial (DSC), Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Acoplado (ICP-OES) e Analisador de Partícula a Laser (APL). Geopolímeros foram sintetizados a partir da Argila de Belterra, microssílica e NaOH de acordo com o planejamento Box- Benkhen. Realizou-se também síntese de geopolímeros a partir de Argila de Belterra e caulim beneficiado (um estudo comparativo) usando KOH e microssílica. E por fim, geopolímeros foram sintetizados a partir da Argila de lavagem de Bauxita com NaOH e microssílica de acordo com o planejamento Doehlert. No estudo somente com a Argila de Belterra, o maior resultado de resistência resultado foi 47,78MPa e o menor resultado foi 7,05MPa. No estudo comparativo entre Argila de Belterra e caulim beneficiado, os melhores resultados de resistência a compressão foram obtidos com o caulim beneficiado. Os resultados de resistência a compressão dos geopolímeros sintetizados a partir da Argila de Lavagem variaram de 8.99 a 41.89MPa. Esses resultados demonstram o potencial positivo de ambos materiais para síntese de geopolímeros que podem ser usados como possíveis substitutos “Eco-friendly” para materiais tradicionais, principalmente, cerâmica e cimento.
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Aproveitamento dos resíduos cauliníticos das indústrias de beneficiamento de caulim da região amazônica como matéria-prima para fabricação de um material de construção (pozolanas)
(Universidade Federal do Pará, 2007-12-18) BARATA, Márcio Santos; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607; https://orcid.org/0000-0002-3026-5523
As regiões do Rio Capim e do Rio Jarí (Morro do Felipe) são os principais distritos cauliníticos da Região Amazônica, detentores das maiores reservas brasileiras de caulim de alta alvura para aplicações como cobertura de papel. O caulim é lavrado e beneficiado por três companhias, a IRCC, a PPSA e a CADAM, que são responsáveis anualmente pela geração de aproximadamente 1 milhão de toneladas de resíduo constituído essencialmente por caulinita, decorrente da etapa de centrifugação. Esse resíduo, na forma de polpa, é depositado em lagoas de sedimentação que ocupam grandes extensões. Há outro tipo de resíduo, relacionado a um material não processado, rico em ferro, denominado caulim duro, sobreposto ao horizonte caulinítico (ROM), localizado somente na região do Rio Capim. Esses resíduos exibem características excelentes para a produção do metacaulim de alta reatividade por serem constituídos essencialmente por partículas de caulinitas extremamente finas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade do uso desses resíduos como matéria-prima para a produção de adições minerais para concretos de cimento Portland. Os resíduos foram caracterizados por difratometria de raios-x, análise térmica, espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de varredura e fluorescência de raios-x. Posteriormente, foram avaliadas a influência de três temperaturas de calcinação (750ºC, 850ºC e 900ºC) sobre a atividade pozolânica, através de métodos mecânicos tradicionais que empregam o cimento Portland e a cal hidratada, além do ensaio de “Chapelle” modificado. Os resultados mostraram que as pozolanas mais reativas foram aquelas produzidas a partir de temperaturas que proporcionaram a maior perda ao fogo. As temperaturas ótimas de queima para produzir a metacaulinita a partir do caulim duro foi 750ºC enquanto que para os resíduos cauliníticos do Rio Jarí e Capim foram 850ºC e 900ºC, respectivamente. As diferentes temperaturas estão associadas às quantidades de defeitos dessas caulinitas. O caulim duro e o resíduo do Rio Jarí são compostos essencialmente por uma caulinita de alto grau de defeitos enquanto que o resíduo caulinítico do Rio Capim possui baixo grau de defeitos. O uso do metacaulim proveniente dos resíduos calcinados proporcionou melhores resultados que os obtidos com os concreto de referência, sílica ativa e um metacaulim produzido industrialmente.
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Arcabouço estrutural e geocronologia dos granitóides da região de Várzea Alegre: implicações para a evolução crustal da Província Borborema
(Universidade Federal do Pará, 2024-07-25) SOUSA, Luis Kennedy Andrade de; DOMINGOS, Fabio Henrique Garcia; http://lattes.cnpq.br/3975188208099791; https://orcid.org/0000-0002-2447-3465; GALARZA TORO, Marco Antonio; http://lattes.cnpq.br/8979250766799749; https://orcid.org/0000-0002-7271-4737
Na Província Borborema, no nordeste do Brasil, são encontrados diversos batólitos e plútons graníticos que são registros de episódios de subducção e colisão relacionados a Orogenia Brasiliana. Dentro desse grande sistema orogênico, os mecanismos de colocação de muitos granitos estão intimamente relacionados ao desenvolvimento de zonas de cisalhamento de grande profundidade, sendo uma delas, a Zona de cisalhamento Patos, que no seu segmento oeste, é composto por fatias de rochas como, granitos, gnaisses, metapelitos, quartzitos e anfibolitos que formam um sistema imbricado. Neste contexto, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de trazer novos dados geocronológicos e microestruturais para acrescentar no entendimento da natureza dos processos que formaram e modificaram os granitoides indiferenciados e gnaisses do embasamento, da região de Várzea Alegre (CE). Os granitos são classificados como Biotita Monzogranito e Granada Monzogranito, apresentam textura fanerítica e porfirítica, em alguns locais, a sua composição mineralógica é constituída principalmente por plagioclásio, K-feldspato e quartzo, além de biotita, muscovita e granada. Os granitoides são compostos por corpos alongados concordantes com as rochas encaixantes. A deformação imposta nos corpos graníticos, desenvolveu estruturas dúcteis com orientação NE-SW, com mergulhos predominantemente para SE, critérios cinemáticos que a deformação ocorreu predominantemente destral. Feições microestruturais, observadas principalmente nas rochas próximo às bordas dos corpos graníticos, mostram que os cristais de quartzo apresentam microestruturas do tipo contatos suturados a lobados, extinção ondulante, ribbons, e o padrão tabuleiros de xadrez (“chessboard”), indicativas de recristalização por migração de limite de grão (GBMR), compatíveis com temperaturas de 500ºC. Cristais de biotita que definem a foliação milonítica, caracterizam uma foliação espaçada, que separa domínios de micrólitos formados por agregado de quartzo e plagioclásio, com geometria lenticular assimétrica, nos granitos, similar à foliação impressa nos gnaisses do Complexo Granjeiro. Com base em dados EBSD, os granitos apresentam em sua distribuição de tamanho de grãos, a concentração em cristais < 100 μm. A partir das figuras de polo, a OPC de quartzo mostra que o sistema dominante foi romboédrico a prismático, indicando uma temperatura de deformação de média a alta, em um contexto de deformação não-coaxial progressivo. Contudo, a partir da interpretação do ângulo de misorientation, mostra que durante a história deformacional dos granitos, estes corpos passaram por uma deformação de temperatura mais baixa. Os dados geocronológicos U-Pb em zircão forneceram idades de cristalização de 573 a 576 Ma para esse magmatismo granítico. As idades modelos Hf-TDM C desses granitoides variaram de 2,84 a 3,30 Ga e os valores de ƐHf(t) de –21,9 a –29,6 sugerindo uma forte incorporação de fonte crustal mesoarqueana. Dados similares Sm-Nd em rocha total mostram que esses granitoides apresentam idades modelo Nd-TDM entre 2,14 a 3,33 Ga e valores de ƐNd(t) entre –20,02 a –31,79, que sugerem uma forte contribuição de crosta meso-paleoarqueana e paleoproterozoica (orosiriana a riaciana) para a formação do magma granítico que originou os granitos da região de Várzea Alegre (CE). Esses corpos graníticos são classificados como do tipo Itaporanga e sin-transcorrentes, por apresentarem idades e feições estruturais similares a outros corpos graníticos sin-transcorrentes na Província Borborema. Estes granitos foram gerados a partir do magmatismo associado à mudança na deformação predominante na Província Borborema, que foi resultado dos estágios finais da Orogenia Brasiliana dentro do contexto de deformação simples, com o desenvolvimento das grandes zonas de cisalhamento.
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Argamassas históricas de Belém do Pará.
(Universidade Federal do Pará, 2019-09-16) LOUREIRO, Alexandre Máximo Silva; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607
A cidade de Belém, ao norte do Brasil, conhecida como a metrópole da Amazônia, nasceu às margens da baía d Guajará em 12 de janeiro de 1616, com a denominação de Nossa Senhora de Belém do Grão-Pará, capital da província do Grão-Pará, hoje estado brasileiro do Pará. Hoje, Belém ainda estampa em seus edifícios dos períodos colonial e imperial, revestimentos em argamassa de cal que protegem as estruturas seculares e mantém vivo o testemunho de como este material era produzido no passado, início de sua história. Ao longo dos anos, inúmeras patologias podem atingir estas argamassas, o que prejudica tanto a sua estética quanto a sua funcionalidade. Tais patologias estão relacionadas a: umidade, eflorescência salina, colonização biológica e/ou ações antrópicas. Uma vez deterioradas, as argamassas necessitam de manutenção, consolidação ou substituição, procedimentos de difícil execução que podem levar à utilização de materiais inadequados. Por isso, é fundamental que sejam adotadas estratégias adequadas de coleta e caracterização do material antigo, visto que em estudos voltados para a ciência do restauro é necessário que a concepção da intervenção seja por meio da reconstituição dos materiais originais. Assim, o objetivo principal da tese consiste na determinação das principais características e propriedades das argamassas históricas de Belém do Pará dos séculos XVIII e XIX, bem como propor argamassas de restauro compatíveis com o material histórico, empregando resíduos da indústria do caulim para cobertura de papel. Para isto, a tese foi estruturada em três artigos independentes e de temáticas complementares, que abordam o caso das argamassas históricas de Belém do Pará, desde a sua caracterização até a proposta de argamassas de restauro: 1) Investigação de argamassa histórica de Belém do Pará, Norte do Brasil; 2) Como estimar a relação ligante: agregado das argamassas históricas à base da cal aérea para restauração?; e 3) O uso de resíduo industrial da região amazônica em argamassas de restauro de cal-metacaulim: avaliação de compatibilidade. Assim, foram determinadas as características físicas, químicas e mineralógicas, bem como as propriedades físicas e mecânicas do material histórico e do material de restauro. Os resultados possibilitaram a caracterização das argamassas históricas de Belém do Pará apontando seus principais componentes, suas funções e possíveis fontes de matéria-prima, além de indicar o uso de técnicas analíticas adequadas à quantificação da relação ligante: agregado, as quais obtiveram boa acurácia e precisão em seus resultados. Ainda, os resultados mostram uma vasta gama de características e propriedades obtidas por meio das argamassas de restauro, que podem servir como parâmetro de comparação com outros estudos ou mesmo para aplicações práticas em alvenarias históricas. Ao final foi possível identificar as argamassas de restauro mais compatíveis com as argamassas históricas de Belém do Pará, Norte do Brasil.
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Biogeoquímica dos sedimentos lamosos e sua influência no padrão de distribuição da vegetação, no manguezal de Bragança, NE do Pará.
(Universidade Federal do Pará, 2009-10-30) CRUZ, Cleise Cordeiro da; LARA, Rubén José; http://lattes.cnpq.br/8695520453124286; 8695520453124286
A presente pesquisa examina as relações sedimento-planta e os processos biogeoquímicos envolvidos no desenvolvimento e distribuição espacial dos manguezais na região de Bragança, NE do Pará, sujeitos a regime de macromarés (4 m). Para tanto, foram selecionadas três áreas em distintos níveis topográficos da planície, colonizados por padrões diferenciados da vegetação: Transecção 1 (T1) e Transecção 2 (T2); e Platô herbáceo (PHb). A vegetação em T1 é composta principalmente por espécies de Rhizophora mangle e Avicennia germinans, e se localiza numa zona com regime de inundação semi-diurno. T2, compreende uma floresta jovem colonizada por vegetação arbórea e arbustiva do gênero de Avicennia e vegetação herbácea. Na parte elevada desta transecção com baixa frequência de inundação e alto estresse de salino, as herbáceas halófitas Sesuvium portulacastrum e Sporobolus virginicus estão associadas a vegetação arbustiva de Avicennia schaueriana. O PHb, localizado na zona com menor frequência de inundação, apresenta pequenas colonizações em forma de moitas arbustivas de A. schaueriana e espécies de S. portulacastrum e S. Virginicus com a presença da Batis maritima.Foram realizadas medidas da frequência de inundação; inventário florístico e fitossociológico dos bosques de manguezal e da vegetação herbácea halófita, concomitantemente às coletas de amostras de sedimentos e vegetação (folhas, caules e raízes). Nos sedimentos foram realizadas análises granulométricas, mineralógicas e químicas (amostra total); além de determinação da umidade, matéria orgânica (MO), salinidade e capacidade de troca catiônica (CTC). Também, foram realizadas análises químicas de fósforo total (P-total); fósforo inorgânico (P-inorg.); fósforo orgânico (P-org.) e fósforo bio-disponível (P-biodisp.),. Na vegetação foram realizadas análises químicas de fósforo nas folhas (P-folhas) na espécie arbórea e folhas, caule e raízes na espécie herbácea. A análise de variância (ANOVA) One Way (Post Hoc, teste de Fisher) foi aplicada para testar as médias das variáveis (umidade, salinidade, matéria orgânica P-total) entre os sítios amostrados. A Análise Discriminante foi utilizada para mensurar o grau de influência das variáveis ambientais (Umidade, Salinidade, MO e P-total) sobre a discriminação destes sítios. A análise de correlação linear de Pearson verificou o grau de interação entre as variáveis discriminadas com as condições hidro-edáficas e com os parâmetros fitossociólógicos determinados distintamente nas transecções no interior do manguezal (T1 e T2) e ao longo da península (T1, T2 e PHb). Os sedimentos de T1 e T2 são predominantemente finos (argilosos) e indicam zonas de deposição calma, influenciados pela morfologia do terreno. Sedimentos finos (argila) em T1 e T2 sugerem areas de lenta deposição, enquanto no Platô altos niveis de areia sugere formação de paleoduna com intenso retrabalhamento eólico de areia e entrada de sedimentos finos pela maré. A mineralogia principal dos sedimentos é composta pelo quartzo (dominante nas frações areia), silte e argilominerais como a caulinita e illita, outros minerais de origem autigênica são: pirita, jarosita e vivianita e, possivelmente, a esmectita e o k-feldspato. A mineralogia principal (caulinita e illita) e a composição química dos elementos maiores e traços indicam a forte influência dos sedimentos e solos da Formação Barreiras sobre a gênese dos sedimentos dos manguezais de Bragança. Em T1 (zona mais inundada), a espécie arbórea dominante é a R. Mangle, enquanto que em T2 (zona menos inundada) predomina o gênero de Avicennia. No Platô herbáceo a dominância da espécie S. portulacastrum, cinco vêzes maior que a do S. virginicus, sugere ao Sesuvium maior habilidade de sobreviver em ambientes de estresse salino. O gradiente de inundação mostra uma forte correlação positiva com a umidade. Essa tendência é refletida na altura das árvores, volume e área basal que apresenta significativa correlação positiva com a disponibilidade do fósforo em T1 e com a CTC em T2. Os resultados da Análise Discriminante mostram que em T1 a umidade é a variável que mais contribui na discriminação do bosque de Avicennia dos bosques (Misto e de Rhizophora), enquanto a MO é a variável que mais discrimina o bosque Misto do bosque de Rhizophora. Em T2, a umidade, o Ptotal e a salinidade são as variáveis que mais contribuem para a discriminação dos sítios desta transecção. A distribuição da vegetação reflete diferentes respostas ecofisiológicas aos gradientes ambientais. Assim, a combinação da umidade, MO, salinidade, fósforo e a alta capacidade de troca catiônica dos sedimentos representa um significativo papel na colonização e estabelecimento da vegetação na península de Bragança.
Acesso aberto (Open Access)
Cristaloquímica de esmectitas dioctaédricas em bentonitas brasileiras
(Universidade Federal do Pará, 2025-07-01) VEGA PORRAS, David Enrique; PAZ, Simone Patrícia Aranha da; http://lattes.cnpq.br/5376678084716817; https://orcid.org/0000-0002-5880-7638
As bentonitas são insumos minerais de grande interesse industrial devido às propriedades físico-químicas dos argilominerais do grupo das esmectitas. Essas propriedades, resultantes da complexa química cristalina e o pequeno tamanho de partícula das esmectitas, incluem carga da camada variável, capacidade de inchamento e capacidade de troca catiônica. No Brasil, os principais depósitos de bentonita estão localizados no município de Boa Vista, Paraíba, responsável por >70% da produção nacional. No entanto, o esgotamento progressivo dessas variedades tem motivado a busca por novos depósitos. Entre estes, destaca-se o depósito de Formosa, no estado do Maranhão. Embora tanto as bentonitas de Boa Vista quanto a bentonita Formosa – em menor proporção – tenham sido amplamente estudadas em suas frações <2 μm ou maiores, a cristaloquímica de suas esmectitas ainda não foi completamente elucidada, devido não só à complexidade química e estrutural típica das esmectitas, mas também à dificuldade de obter fases puras e à interferência de minerais acessórios. Nesse contexto, esta tese apresenta um estudo detalhado da cristaloquímica da esmectita do depósito de Formosa, comparando-a com três variedades comerciais de Boa Vista: Bofe, Chocolate e Verde Lodo. Foram analisadas as frações <2 μm, 0,1-2 μm e <0,1 μm, sendo esta última o foco principal do estudo. As análises incluíram DRX (método de Rietveld), FTIR, MET-EDS, MEV, FRX, EAA, TG e espectroscopia Mössbauer. Essas esmectitas, anteriormente descritas como montmorillonitas, também exibem uma carga tetraédrica significativa na camada. De fato, as quatro amostras possuem carga tetraédrica de ~0,15 por meia unidade de fórmula, suficiente para induzir o inchamento após o tratamento Hofmann-Klemen. A simetria octaédrica das quatro amostras foi trans-vacante, influenciada pelo teor de Fe3+ e pela carga tetraédrica. As similaridades estruturais e químicas entre a esmectita de Formosa e as de Boa Vista, juntamente com os teores de esmectita nas frações <2 μm e <0,1 μm semelhantes – quantificado pelo Rietveld – demonstraram que o depósito de Formosa é uma alternativa potencial às bentonitas de Boa Vista.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento de processo para obtenção de zeólita do tipo faujasita a partir de caulim de enchimento, caulim duro e tube press: aplicação como adsorvente.
(Universidade Federal do Pará, 2015-03-31) ROCHA JUNIOR, Carlos Augusto Ferreira da; NEVES, Roberto de Freitas; http://lattes.cnpq.br/9559386620588673; 9559386620588673
Com o desenvolvimento tecnológico, vários resíduos, bem como produtos industriais vem sendo transformados em materiais com maior valor agregado. Dentro deste contexto, o resíduo do caulim proveniente do beneficiamento para a cobertura de papel, vem ao longo dos anos sendo empregado como fonte de silício e alumínio na síntese de diferentes tipos de zeólitas (materiais altamente valorizados no mercado mundial) uma vez que se configuram como matérias-primas de baixo custo para este processo. Assim, este trabalho tem como objetivo a síntese de zeólita do tipo faujasita (X e Y) a partir de um resíduo caulinítico, sendo este o caulim duro ou Flint (resíduo da lavra) um semi-produto o caulim tube press e um produto final o caulim de enchimento. Para o processo de zeolitização de cada caulim utilizou-se em um reator químico o produto de calcinação de cada material (metacaulim), metassilicato de sódio, hidróxido de sódio sólido e água destilada, submetido a 110 °C, tempo de reação de 13 h e relações Si/Al de 2, 4 e 6. Os produtos de cada síntese e os caulins de partida foram caracterizados por análises químicas, físicas e mineralógicas os quais foram: difração de raios x, fluorescência de raios-x, microscopia eletrônica de varredura e análises térmicas. A partir destas análises observou-se que todos os caulins apresentaram a formação de zeólita do tipo faujasita, porém com diferenças nas suas intensidades de pico e associações com outras fases zeolíticas. O caulim duro demonstrou um menor potencial de zeolítização na relação de Si/Al igual a 2, quando comparado com os outros dois materiais de partida, supostamente relacionado ao ferro presente em sua composição. Assim foi feito um processo de remoção deste constituinte, através do método de Mehra e Jackson para verificar uma possível maximização no processo de síntese. Novos resultados indicaram uma completa modificações quanto ao domínio e grau de ordem estrutural da fase faujasita, agora passando para a fase majoritária e havendo um aumento no grau de ordem estrutural. Como nesta condição reacional há um menor consumo e custo de matéria-prima e energia para calcinação, utilizou-se este meio como ponto de partida para um planejamento experimental a fim de avaliar melhores condições reacionais. Neste planejamento variou-se alguns parâmetros de síntese como: temperatura, tempo de reação, relação Si/Al e H2O/Na2O. Os resultados do planejamento estatístico mostraram a formação de faujasita nos 32 pontos de estudo, assim como uma região ótima com 8 pontos do planejamento, na qual esta fase é dominante. Nesta região o ponto 13 (Si/Al igual a 2, 7 h, 120 °C e H2O/Na2O igual a 80) mostrou-se como a melhor condição reacional em relação ao grau de ordem estrutural. A zeólita sintetizada neste ponto, demostrou uma alta capacidade de adsorção de amônio e percentuais próximos a 85 % de eficiência até 60 ppm. O modelo de Langmuir mostrou-se mais adequado que o de Freundlich e Sips no ajuste dos dados experimentais. Os parâmetros termodinâmicos demostraram que a adsorção de NH4 + é um processo espontâneo e exotérmico, na qual a elevação de temperatura de 25 a 60 °C promove uma pequena redução na capacidade adsortiva.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento do processo de síntese da zeólita A e da sodalita a partir de rejeitos de Caulim da Amazônia com aplicações em adsorção
(Universidade Federal do Pará, 2011-08-31) MAIA, Ana Áurea Barreto; POLMANN, Herbert; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607; 7501959623721607
A minimização de resíduos doméstico e industriais é um dos grandes desafios que o mundo tem enfrentado. Assim, várias propostas são lançadas para esse fim, que vai desde o aprimoramento do processo para a geração de rejeito ser mínima até o uso do mesmo na produção de novos materiais. Nesse contexto, esse trabalho tem como proposta a utilização de rejeitos de caulim, das empresas localizadas no Pará, na produção de zeólitas, como a fase A e a sodalita. Essas empresas operam as minas dos distritos cauliníticos do Capim e do Jari e produzem caulim de alta qualidade para indústria de papel. Dessa forma, foi realizada uma caracterização química e mineralógica dos rejeitos de caulim da região do Capim (KC) e do Jari (KJ) para se ter conhecimento das suas características e como as mesmas podem influenciar na síntese da zeólita A e sodalita. Foi realizado também um estudo da ativação térmica da caulinita desses rejeitos, através de Ressonância Magnética Nuclear (RMN), em várias temperaturas, para se obter as condições ideais para produzir metacaulinita altamente reativa na síntese de zeólitas. A síntese da zeólita A de Na foi realizada variando parâmetros como tempo de síntese e relação Na/Al, com a temperatura fixa em 110 ºC, para os dois materiais de partida (KC e KJ). Posteriormente, com as fases NaA sintetizadas através dos dois resíduos, foram feitos os ensaios de troca catiônica para produzir as fases KA, MgA e CaA. No processo de síntese da sodalita, partiu-se diretamente de caulinita e foram utilizadas duas temperaturas (150 e 200 ºC), fixando-se a relação Na/ânion, e variando a relação Na/Al na mistura reacional para KC e KJ. E finalmente, verificou-se a possibilidade da utilização da zeólita NaA na adsorção de uma mistura de metais pesados (Co2+, Cr3+, Cu2+, Zn2+ e Ni2+), como proposta de reduzir problemas ambientais com efluentes industriais. Os resultados de Difração de Raios X (DRX) indicaram que os rejeitos de caulim do Capim e Jari são constituídos principalmente por caulinita, com baixíssima quantidade de impurezas. Dados de DRX mostraram também que a caulinita do KC apresenta um elevado grau de ordem estrutural, comparando com KJ. Essa diferença no grau de ordem estrutural da caulinita do KC e KJ influenciou diretamente na temperatura ideal para obter um material com alto teor de Al na coordenação IV. Através de RMN, foi verificado que para se produzir metacaulinita altamente reativa a partir de KJ, essa temperatura seria 600 ºC e para KC, 700 ºC. Zeólita A foi obtida com elevada pureza e alto grau de ordem estrutural nas seguintes condições: Na/Al de 1,64 para ambos os resíduos e 18 e 20 h para KC e KJ, respectivamente. O processo de troca catiônica entre o Na da zeólita A e K, Mg e Ca das soluções mostrou-se bem eficiente e juntamente com dados de DRX, mostraram que as fases KA, MgA e CaA foram obtidas com sucesso. A série sodalita foi produzida a partir de KC e KJ, e através de espectroscopia de infravermelho foi confirmada a inserção do cloreto, sulfato e carbonato na sua estrutura. Entre os dois materiais fontes de Si e Al, a caulinita do KJ se mostrou mais reativa na síntese de sodalita. Isso pode ser explicado pelo baixo grau de ordem estrutural desse argilomineral, que o torna mais reativo. Em relação à capacidade de adsorção da mistura de metais pesados em zeólita NaA, produzida a partir de KC e KJ, foi verificado que para todos os metais (Co2+, Cr3+, Cu2+, Zn2+ e Ni2+), essa variável apresentou valores satisfatório. O modelo de Langmuir mostrou-se mais adequado que o de Freundlich no ajuste dos dados experimentais. Zeólita NaA produzida a partir de KC e KJ pode ser um excelente material na adsorção de metais pesados no tratamento de águas residuais.
Acesso aberto (Open Access)
Dinâmica da paisagem na porção norte da Ilha do Bananal-TO e adjacências ao longo do Quaternário tardio.
(Universidade Federal do Pará, 2019-08-30) MENDES, Laís Aguiar da Silva; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
Estudos paleoclimáticos e paleoambientais visam entender os processos de evolução de paisagens globais, contribuindo para reconstituição das paisagens quaternárias e das mudanças climáticas e ambientais a que foram submetidas ao longo deste período da história geológica da Terra. Alguns estudos na Amazônia, mas, principalmente aqueles realizados em regiões mais sensíveis, como os ecótonos e wetlands, mostram que estas áreas sofreram várias mudanças paleoecológicas durante o Pleistoceno e Holoceno. O presente estudo foi realizado na região da Ilha do Bananal situada em uma área de transição entre os biomas amazônicos e cerrado. A Ilha do Bananal considerada por diversos autores como a maior ilha fluvial do mundo, ocupa uma área de cerca de 20.000 km2 e está situada entre o curso médio do rio Araguaia e o seu afluente pela margem direita, o rio Javaés, no Estado do Tocantins. A porção norte da ilha, se destaca por um complexo mosaico de feições geomorfológicas (diques marginais, meandros abandonados, paleocanais e lagos) e geobotânicas contrastantes (florestas e savanas), que refletem a intensa atividade hidrodinâmica nesta região. Sazonalmente ela é inundada pelas águas pluviais e pela elevação do lençol freático, por isso, é considerada uma seasonal wetland. O objetivo deste trabalho foi entender a dinâmica dessa paisagem, com base no estudo da composição mineralógica e química dos solos e sedimentos e na composição palinológica de sedimentos lacustres dessa região. Dessa forma, foram coletadas amostras de barrancos expostos nas margens dos rios Javaés e Araguaia, de barras arenosas e sedimentos lacustres. Os solos e sedimentos foram analisados quanto à sua mineralogia por Difração de Raios- X e química por ICP-MS. Os testemunhos de sedimentos coletados em 2 lagos distintos, um localizado no interior da porção norte da Ilha do Bananal (Lago Quatro Veados) e o outro situado nos arredores do Rio Javaés (Lago da Mata Verde) foram analisados quanto ao seu conteúdo palinológico e datados por AMS 14C. Os resultados desta pesquisa estão apresentados em 3 artigos: o primeiro trata sobre a mineralogia e geoquímica dos solos e sedimentos da Ilha do Bananal, das barras e barrancos ao longo do Rio Javaés. Discorre, portanto, sobre a natureza diversificada dos minerais e elementos químicos que compõem os estratos e horizontes dessas coberturas superficiais, apontando proveniência geológica, bem como os processos geoquímicos envolvidos na dinâmica atual e pretérita dessa paisagem. O segundo artigo apresenta a dinâmica da vegetação ao longo dos últimos 2000 anos AP no interior da Ilha do Bananal e discute sua relação com as condições climáticas e edáficas locais. O terceiro artigo, por sua vez, descreve a sucessão vegetal ocorrida nos últimos 400 anos AP, com base no registro polínico de sedimentos de um lago situado nos arredores da Ilha do Bananal, bem como, analisa o espectro polínico moderno na região. Os resultados obtidos através do presente trabalho apresentam uma paisagem altamente diversificada quanto as suas geoformas, coberturas sedimentares e pedogenéticas e aspectos geobotânicos resultante dos diversos momentos de sua história geológica e que mesmo atualmente se mostra dinâmica e intrigante. Os solos e sedimentos dessa paisagem são variados quanto as suas texturas (sequencias de materiais arenosos e argilosos) e composições mineralógicas e químicas onde minerais primários e derivados de variados graus de intemperismo químico coexistem em um mesmo perfil, evidenciando momentos de condições climáticas contrastantes. Mesmo, atualmente é possível observar in loco ambientes com dinâmicas variáveis (erosivas, sedimentares, pedogenéticas, etc.), bem como, processos geoquímicos diversos, tais como, aqueles de oxidação das barras e barrancos arenosos e também os processos redutivos dessas areias ferruginizadas (por vezes, confundidas equivocadamente com perfis lateríticos), devido o contato com os ácidos orgânicos produzidos pela cobertura florestada e condições hidromórficas as quais são submetidas. Com relação às mudanças na vegetação ao longo do Holoceno tardio, observou-se um controle climático, mas, sobretudo edáfico, uma vez que, essa área é sazonalmente alagada, fato este favorecido pela natureza argilosa dos horizontes superficiais dos solos, das altas taxas de pluviosidade como estação chuvosa prolongada (em média 6 meses) e da extensivamente planura do terreno. Assim, fatores como a duração das inundações e das condições de hidromorfismo decorrentes são responsáveis por controlar a instalação de florestas e/ou savanas que caracterizam a região. Dessa maneira, a regência de um clima mais seco com o encurtamento das estações chuvosas que causa a elevação do lençol freático pode representar condições favoráveis ao desenvolvimento e avanço da floresta. Por outro lado, um clima mais úmido com estações chuvosas mais prolongadas causaria inundações, abrangendo áreas maiores e os solos permaneceriam saturados por períodos mais longos, fato este que desfavorece o avanço da floresta e possibilita a manutenção ou mesmo expansão das savanas, especialmente aquelas dominadas por gramíneas sobre a região. No entanto, como já mencionado, as condições climáticas nessa região, controlam a expansão das formações florestais, porém, não são os únicos fatores protagonistas nesse processo, uma vez que, a presença da wetland decorrente da topografia baixa e plana, dos solos argilosos e da saturação dos solos e sedimentos se constitui um impedimento efetivo para instalação de florestas. Outro fator responsável pela substituição da floresta de galeria por savana arbórea, por exemplo, é o abandono de canais, fato observado atualmente na região, onde é possível trilhar por dentro desses antigos leitos dos rios, muitos desses locais já enriquecidos em espécies como a Curatella americana e Byrsonima sp entre outras. A Ilha do Bananal que se insere geologicamente no contexto da Bacia do Bananal e é banhada por umas das maiores bacias hidrográficas do território brasileiro (Araguaia-Tocantins), configura-se como uma paisagem extremamente importante para a compreensão do dinâmica das wetlands e também das áreas de ecótonos floresta-savana, durante o Quaternário, enquadrando-se nas duas situações. A parte norte da ilha onde foi desenvolvida esta pesquisa ainda carece de estudos. Entretanto, de um modo geral, esta pesquisa trouxe contribuições para entender a dinâmica funcional dessa paisagem frente as mudanças climáticas e ambientais ocorridas na região, bem como para ampliar o conhecimento sobre as paisagens de transição entre a floresta amazônica e as savanas, cujo conhecimento paleoambiental ainda é restrito.
Acesso aberto (Open Access)
Dos minerais aos materiais de arquitetura e processos de degradação: edifícios e ornamentos metálicos dos séculos XIX e XX em Belém do Pará
(Universidade Federal do Pará, 2015-06-16) PALÁCIOS, Flávia Olegário; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607
O uso do ferro na arquitetura intensificou-se a partir da segunda metade do século XVIII na Europa, e sua influência estendeu-se a vários países em crescimento, como o Brasil. Belém (PA) foi uma das cidades que recebeu maior número de edifícios e ornamentos importados nos séculos XIX e XX, provenientes especialmente da Inglaterra, França, Bélgica e Portugal. Atualmente, Belém possui o maior número de representantes do patrimônio arquitetônico em ferro remanescente do país. Apesar de serem testemunhos relevantes de técnicas construtivas, alguns desses edifícios foram desmontados, e permanecem no aguardo de ações de restauro. Além disso, os estudos acerca dessas construções, atualmente, são mais voltados para as características históricas gerais e visuais, sem destaque para o entendimento dos materiais de construção, gerando processos restaurativos empíricos. O conhecimento sobre esses materiais são importantes para o entendimento aprofundado de tipos de ligas metálicas utilizadas, bem como diferentes tipos de fabricação e intemperismo atuantes, visando futuros processos restaurativos com bases científicas. O objetivo principal desse trabalho consiste em compreender os metais em sua diversidade na arquitetura de ferro e sua fabricação, bem como processos de degradação de edifícios e ornamentos metálicos dos séculos XIX e XX em Belém. Dessa forma, foram estabelecidos os seguintes objetivos específicos: a) caracterização física, mineralógica e química de ligas e patologias; b) identificação dos diferentes tipos de ligas e formas de produção; c) traçar a evolução da metalurgia importada para a Amazônia. Os exemplares da arquitetura de ferro escolhidos para a pesquisa foram o Mercado de Ferro do Ver-o-Peso, o antigo chalé de ferro da Imprensa Oficial do Estado do Pará, e os ornamentos dos túmulos e mausoléus do Cemitério nossa Senhora da Soledade, em função de sua representatividade frente à procedência e variedade de peças. Os métodos utilizados foram a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) para a caracterização física e análise química pontual; e Difratometria de Raios-X (DRX) na identificação mineralógica. Os resultados, apresentados na forma de três artigos, indicaram: 1) ligas de ferro compostas majoritariamente por ferrita; 2) variações texturais indicando quatro classificações para o grupo de edifícios: ferro fundido nodular; ferro fundido cinzento tipo E; ferro forjado e ferro fundido cinzento tipo B; 3) três classificações de ferro cinzento para os ornamentos de diversas proveniências, dentre A, B e D; 4) predominância da corrosão como produto da alteração intempérica, constituída principalmente por goethita e hematita; 4) camadas de tinta remanescentes, formadas por zinco metálico, e alterações representadas por zincita e hidrozincita. A partir dos resultados desta pesquisa foi possível identificar os processos de fabricação da arquitetura de ferro, e enriquecer com informações físicas, químicas e mineralógicas a história desta modalidade arquitetônica, bem como subsidiar futuras ações restaurativas.
Acesso aberto (Open Access)
Efeito do tempo de síntese de zeólita A a partir de caulim amazônico, conformação por extrusão e verificação desta na eficiência de adsorção de NH4 +
(Universidade Federal do Pará, 2015-04-24) SANTOS, Suzianny Cristina Arimatéa; NEVES, Roberto de Freitas; http://lattes.cnpq.br/9559386620588673
O caulim é bastante utilizado na área de materiais (cerâmica, pozolanas, enchimentos e fabricação de tintas) tanto como o rejeito quanto o produto beneficiado. Atualmente a utilização mais explorada vem sendo em síntese de zeólitas, visto que esta apresenta as mais nobres aplicações. As zeólitas são sintetizadas a partir de fontes de silício e alumínio, fato este que justifica a utilização do caulim, pois é formado essencialmente pelo argilomineral caulinita (Al2Si2O5(OH)4). Neste trabalho foi realizada uma comparação do caulim da região do Rio Capim com caulins de referência mineralógica/química e outros caulins amazônicos para verificar se é possível torná-lo um material de referência. A comparação realizou-se através de análise granulométrica, difração de raios X, fluorescência de raios X, microscopia eletrônica de varredura, análise térmica diferencial e espectroscopia de infravermelho e cálculos de cristalinidade. Além disso, o caulim da região do Rio Capim foi utilizado como fonte de silício e alumínio para obtenção de zeólita A, a fim de verificar o efeito do tempo na síntese. Os ensaios foram realizados em tempos de 30 min, 1 h, 2 h e 24 h e estas zeólitas aplicadas em adsorção de amônio. A partir da zeólita sintetizada realizou-se o processo de conformação por extrusão, avaliando vários ligantes (silicato de sódio, bentonita, caulim e CMC) e temperaturas de queima (500, 700 e 800 °C). Posteriormente, estes extrudados foram aplicados, também, em adsorção de amônio para a verificação de sua eficiência. Observou-se que é possível a utilização do caulim do Rio Capim como material de referência mineralógica (de alto grau de ordem estrutural) e/ou química, pois o mesmo mostrou um desempenho próximo ou igual aos caulins de referência comparados nesse trabalho. A zeólita A foi sintetizada a partir de caulim amazônico e este apresentou uma excelente fonte silício e alumínio. Todos os tempos de síntese proporcionaram zeólita A em quantidades zeolítica de ~ 600 g. Todas as zeólitas apresentaram alto grau de ordem estrutural vistas ao DRX e MEV. Verificou-se, ainda, que síntese de zeólita A em tempos de 30 minutos pode ser realizada sem prejuízos na sua aplicação, já que esta apresentou a diferença inferior somente de 3% em eficiência na adsorção comparada com a de 24 h. Os ensaios de conformação por extrusão mostraram-se promissores, dos 10 ensaios realizados 5 foram bem sucedidos com a obtenção de granulados com resistência física. Contudo, apenas os granulados contendo silicato de sódio e CMC como ligantes apresentaram alta eficiência em adsorção de amônio. Com valores de ~ 95,5% de eficiência em 24 horas de contato.
Acesso aberto (Open Access)
Elementos terras raras, U, Th e elementos potencialmente tóxicos em agroecossistemas com uso de fertilizantes no nordeste do Pará
(Universidade Federal do Pará, 2020-11-30) BRAZ, Anderson Martins de Souza; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
A região amazônica é a última fronteira agrícola do Brasil e os aumentos da demanda por alimentos e fontes energéticas renováveis têm intensificado a pressão de uso do solo. O estado do Pará é um dos maiores produtores mundiais de dendê e pimenta do reino, sendo a mesorregião do Nordeste Paraense responsável pela produção anual de 1.634.476 toneladas de dendê, 39.577 toneladas de pimenta do reino e 286.768 toneladas de laranja, o que representa 97, 50 e 2% da produção nacional. Os solos da Amazônia, para expressarem o alto potencial agrícola, demandam altas taxas de aplicação de fertilizantes. Contudo, as matérias primas utilizadas na produção de insumos agrícolas também são fontes de contaminação do solo. Assim, estudos que facilitem o entendimento da dinâmica de elementos terras raras (ETRs) e outros metais/metaloides nos solos da região são relevantes. E, partindo da premissa que a ação antrópica, principalmente através das atividades agrícolas, tem provocado incrementos significativos nos teores destes elementos em solos, objetivou-se avaliar (i) as concentrações de ETRs e outros metais em agroecossistemas amazônicos de citricultura, dendeicultura e pipericultura, com 26, 10 e 5 anos de implantação, respectivamente; (ii) determinar os índices de contaminação como, o fator de enriquecimento e de bioacumulação e; (iii) estabelecer/discutir relações com as propriedades dos solos. Os resultados mostraram: (i) ETRs são extremamente correlacionados ao pH do solo; (ii) o európio (Eu) apresentou o maior fator de bioacumulação dentre os ETRs; (iii) as concentrações de atividade de 238U e 232Th no solo cultivado com pimenta do reino foram superiores à média mundial de 238U (35 Bq kg-1) e 232Th (30 Bq kg-1) conforme estabelecido pelo Comitê Científico das Nações Unidas sobre os Efeitos da Radiação Atômica (UNSCEAR); (iv) fatores de enriquecimento (FE) moderados de Ba, Pb e Zn (2 > FE < 5) e significativos para As e Cu (5 > FE < 20); (v) as seguintes ordens de bioacumulação: dendê - Cu > Zn > Hg > Ni > Ba > Co > As > Cr > Cd ≈ Pb; pimenta do reino - Zn > Hg > Cu > Ba > Ni > Co > Pb >> As > Cr > Cd; laranja - Hg > Ni > Ba > Zn > Co > Cu > As > Pb >> Cr > Cd. Nesse contexto, este é o primeiro estudo avaliando a absorção de ETRs por culturas amazônicas de grande importância para os mercados globais. Uma relevante contribuição para prever o acúmulo de contaminantes em solos resultante de atividades antrópicas, principalmente, em regiões de importância agrícola e de vulnerabilidade ambiental como o bioma Amazônia.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo isotópico do depósito aurífero Volta Grande, domínio Bacajá, sudeste do cráton amazônico
(Universidade Federal do Pará, 2024-03-22) PIMENTEL, Helmut Sousa; VASQUEZ, Marcelo Lacerda; http://lattes.cnpq.br/4703483544858128; https://orcid.org/0000-0003-2729-9404; MACAMBIRA, Moacir José Buenano; http://lattes.cnpq.br/8489178778254136
A área da Volta Grande do Rio Xingu é crucial para o entendimento geológico dos períodos Sideriano e Riaciano do Domínio Bacajá, Província Maroni-Itacaiúnas, Cráton Amazônico, que comporta mineralizações auríferas. O Domínio Bacajá é composto por associações tectônicas com direção NW-SE que comportam fragmentos arqueanos e siderianos retrabalhados essencialmente no Riaciano com expressivo crescimento crustal durante o Ciclo Transamazônico (2,26 a 2,06 Ga). O objetivo desta tese é investigar o ambiente tectônico e discutir a evolução crustal em ambiente de terrenos acrescionários e colisionais continentais. O estudo baseou-se no levantamento de campo, mapeamento geológico-geofísico, petrografia, geoquímica, geocronologia e geoquímica isotópica, tendo sido aplicados os métodos U-Pb e Lu-Hf em zircão via SHRIMP e LA-ICP-MS, U-Pb em titanita via LA-ICP-MS e Sm-Nd em rocha total via TIMS. A integração geológica-geofísica destacou a Zona de Cisalhamento Bacajá de direção NW-SE, com bordas bem delimitadas, com terrenos foliados de altas susceptibilidades magnéticas, que deformou plasticamente os litotipos em seu interior. O estudo petrográfico identificou rochas metavulcanossedimentares da sequência Três Palmeiras, Suíte Intrusiva Oca (composta de granodiorito, quartzo monzodiorito, quartzo monzonito, monzodiorito e diorito), além de granodiorito, monzogranito e sienogranito do Complexo Bacajaí e da Suíte Intrusiva Arapari. A mineralização orogênica hidrotermal zonada de ouro ocorre no contato entre o Grupo Três Palmeiras com a Suíte Intrusiva Oca. A geoquímica das rochas vulcânicas máficas da Formação Itatá (inferior) do Grupo Três Palmeiras é de caráter toleítico evoluído em uma dorsal mesoceânica e em arcos de ilha juvenis, enquanto as rochas vulcânicas da Formação Bacajá (superior) estão relacionadas a arcos vulcânicos cálcioalcalinos em margens continentais ativas de domínio compressional. Distingue-se três grupos de granitoides que representam diferentes fases da evolução magmática e tectônica do Domínio Bacajá no Riaciano, cujos resultados revelaram idades num intervalo de cerca de 110 Ma: granitoides de 2,20-2,17 Ga da Suíte Intrusiva Oca, e 2,17 Ga, sienogranito com biotita do Complexo Bacajaí, além do monzogranito com biotita de 2,09 Ga da Suíte Intrusiva Arapari. A Suíte Intrusiva Oca é composta de rochas intermediárias a ácidas, cálcico a álcali-cálcico, ultramagnesianas a médio magnesianas, metaluminosas a peraluminosas formadas em ambiente de granitos de cordilheira relacionadas a arcos vulcânicos. Os ETR dos granitoides da Suíte Intrusiva Oca mostram forte fracionamento magmático, traduzido pela alta razão (La/Lu)N, e enriquecimento nos elementos Rb, Th e K, e empobrecimento em Ba, Nb, P e Ti, tendo como fonte rochas máficas com alto a baixo teores de K. O Complexo Bacajaí é representado por viii quartzo monzonito, granito e granodiorito cálcico a álcali-cálcico, médio-magnesianos e peraluminosos, cujas fontes são rocha máficas com baixo-K e alto-K com alguma contribuição de metassedimentos. As rochas da Suíte Intrusiva Arapari são médio-magnesianas, cálcio-álcali a álcali-cálcico e metaluminosas, tendo como fontes rochas máficas com alto-K. Os granitoides sin a tardi-colisionais (Complexo Bacajaí e Suíte Intrusiva Arapari) são ricos em LILE e ETRL, apresentam anomalias negativas de Ni, P e Ti, e depletação em HFSE, típicos de granitos orogênicos de arcos vulcânicos. Em termos de isotópicos. a sequência Três Palmeiras possui Nd-TDM de 2,35 a 2,58 Ga com Nd(t) de -0,41 a +3,20. A Suíte Intrusiva Oca encerra rochas com Nd-TDM entre 2,24 e 3,06 Ga e εNd(t) que variam entre -5,99 e +2,44. As idades de cristalização U-Pb em zircão dessa suíte são: 2203 ± 23 Ma com Hf-TDM C entre 2,4 e 2,8 Ga e ɛHf(2,20Ga) entre -0,45 e +5,24 para o corpo Ouro Verde; 2173 ± 7 Ma com Hf-TDM C entre 2,3 e 2,6 Ga e ɛHf(2,17Ga) entre +2,04 e +7,65, adicionado a uma idade U-Pb 2171 ± 17 Ma em titanita, para o corpo Central, e 2171 ± 13 Ma com Hf-TDM C entre 2,4 e 3,4 Ga e ɛHf(2,17Ga) entre -10,32 e +4,34 para o corpo Buma, com gerações distintas de crosta entre o Mesoarqueano e o Sideriano/Riaciano. O Complexo Bacajaí apresenta idade de cristalização de 2165 ± 10 Ma, Hf-TDM C entre 2,5 e 2,8 Ga e ɛHf(2,16Ga) de -0,35 a +3,04, com fontes mantélicas do Neoarqueano. A Suíte Intrusiva Arapari possui idade de cristalização 2094 ± 13 Ma, Nd-TDM de 2,38 Ga, εNd(2,09Ga) de -1,15, Hf-TDM C entre 2,6 e 2,8 Ga, e o ɛHf(2,09Ga) variando de -2,77 a +1,59, o que indica mistura de fonte mantélica e crustal geradas do Neoarqueano ao Sideriano. A evolução geológica da região estudada é marcada por diversos eventos. No Sideriano, sequências vulcanosedimentares com basaltos toleíticos e andesitos de arco de ilhas foram depositados, seguidas de colocação de granitoides durante a colisão e formação de arco continental composto por dioritos a granitos entre 2,20 e 2,09 Ga. O estágio mais avançado e tardio da orogenia Transamazônica na região da Volta Grande é representado pela colocação granitoides peraluminosos da Suíte Intrusiva Arapari, que encerram a complexa evolução geológica da região. A análise realizada neste estudo destaca a proposta de similaridade fundamentada na similaridade petrográfica, geocronológica e isotópica entre a região da Volta Grande e os domínios Lourenço e Carecuru, localizados no estado do Amapá, na porção nordeste da Província Maroni-Itacaiúnas.
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Estudos isotópicos de U-Pb, Lu–Hf e δ18o em zircão: implicações para a petrogênese dos granitos tipo-A paleoproterozóicos da província Carajás – Cráton Amazônico
(Universidade Federal do Pará, 2018-04-05) TEIXEIRA, Mayara Fraeda Barbosa; SANTOS, João Orestes Schneider; http://lattes.cnpq.br/5516771589110657; DALL'AGNOL, Roberto; http://lattes.cnpq.br/2158196443144675
Em ~1880 Ma, um extenso evento magmático gerou granitos tipo-A com afinidade rapakivi no Cráton Amazônico, com destaque para a Província Carajás. Nesta província, esse magmatismo compreende batólitos e stocks anorogênicos agrupados em três suítes: (1) Suíte Jamon oxidada; (2) Suíte Velho Guilherme, ferrosa reduzida, com leucogranitos estaníferos associados; (3) Suíte Serra dos Carajás, constituída por plutons moderadamente reduzidos. Além dessas três suítes, também ocorrem nos diferentes domínios da província outros corpos graníticos tipo-A com características semelhantes aos das suítes mencionadas. Entre eles, dispõem-se de informações sobre os granitos Seringa, São João, Gogó da Onça, Rio Branco e Gradaús. O Granito Gogó da Onça Granite (GGO) compreende um stock localizado no sudeste de Canaã dos Carajás, composto por biotita-anfibólio granodiorios, biotita-anfibólio monzogranito e biotita-anfibólio sienogranito. Apresenta comportamento geoquímico similar aos granitos anorogênicos de Carajás. É um granito metaluminoso, ferroso do subtipo A2- com caráter reduzido. O comportamento dos elementos traços sugere que suas diferentes fácies são relacionadas por cristalização fracionada. Dados U-Pb SHRIMP em zircão e titanita mostraram que o GGO cristalizou entre ~ 1880 e 1870 Ma. Esse granito mostra contrastes significativos com as suítes Jamon e Velho Guilherme. O GGO é mais parecido com a Serra dos Carajás e com os granitos Seringa e São João, e aos granitos Sherman (mesoproterozóico) dos EUA e o Batólito Suomenniemi (paleoproterozóico) da Finlândia. Novos dados U-Pb SHRIMP para os granitos das suítes Jamon, Serra dos Carajás e Velho Guilherme, e para os granitos Seringa e São João mostraram que esses plutons cristalizaram entre 1880 Ma e 1857 Ma, situando-se o principal pico do magmatismo em cerca de 1880 Ma. As análises em zircão e titanita revelaram ainda idades de ~1900 Ma a ~1920 Ma nas suítes Velho Guilherme e Jamon e no Granito Seringa que representam possivelmente fases cristalizadas precocemente, incorporadas nos pulsos magmáticos dominantes, mais tardios. Também foram obtidas idades mais jovens (~1865 Ma a ~1857 Ma), comparadas aquelas obtidas para as fases menos evoluídas, para leucogranitos que formam stocks tardios nos corpos Bannach e Redenção. Esses dados sustentam a interpretação de que estes leucogranitos foram gerados por pulsos magmáticos independentes e tardios na evolução daqueles corpos, conforme já havia sido proposto por outros autores. Além das idades mencionadas, uma idade de 1732 ± 6 Ma foi obtida na facies de leucogranita do pluton Antônio Vicente da Suite Velho Guilherme, e poderia representar um evento magmático na região do Xingu ainda não relatado ou, eventualmente, poderia corresponder a um evento hidrotermal isolado que permitiu o crescimento de zircões. Além dos dados geocronológicos esses granitos foram analisados por isótopos de Hf, O e alguns plutons por isótopos de Nd. Em geral, os zircões analisados desses granitos têm composição inicial 176Hf/177Hf razoavelmente restrita, variando entre 0,281156 e 0,281384, com valores fortemente negativos εHf(t) variando de -9 a -18 e δ18O homogêneos variando de 5,50 ‰ a 7,00 ‰. Os valores obtidos para o ƐHf(t) nos diferentes granitos analisados são fortemente negativos e coerentes de modo geral com os dados isótopicos de Nd. Na Suíte Serra dos Carajás os valores de ƐHf(t) variam entre -14 a -15,5, na Suíte Jamon entre -9,5 a -15, e na Suíte Velho Guilherme entre -12 a -15, enquanto que os granitos São João, Seringa e Gogó da Onça tendem a apresentar valores mais acentuadamente negativos [ƐHf(t)= -12 a -18]. Apesar dos dados isotópicos serem homogêneos, pequenas variações foram observadas em diferentes plutons de uma mesma suíte e em diferentes fácies de um pluton. Com por exemplo na Suite Jamon, as composições isotópicas são mais variáveis, especialmente nos leucogranitos evoluídos dos plutons Bannach e Redenção, e fontes com contraste no grau de oxidação podem ser desenvolvidas na geração desses leucogranitos. Os dados isotópicos de Hf indicaram fontes crustais paleoarqueanas (3.3Ga 3.6 Ga) com menor contribuição mesoarquena (3,0 Ga a 3,2 Ga) como fontes desses granitos. Essas idades são mais antigas que as idades das rochas Arquenas encaixantes desses granitos, que estão expostas na Província Carajás, e é necessário investigar a presença de crosta arqueana mais antiga em Carajás. As composições de Nd, Hf e O dos granitos paleoprozozóicos da Província de Carajás atestam claramente fonte crustais ígnea arqueanas na origem de seus magmas. As diferenças observadas podem resultar em contrastes nos domínios crustais da Província Carajás que foram a fonte dos granitos ou por processos de contaminação local.
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Evolução crustal do setor Sul da Província Borborema: Domínio Macururé, sistema Orogênico Sergipano, nordeste do Brasil
(Universidade Federal do Pará, 2023-09-29) PEREIRA, Fábio dos Santos; ROSA, Maria de Lourdes da Silva; http://lattes.cnpq.br/9814085660417748; https://orcid.org/0000-0002-5099-829X; LAFON, Jean Michel; http://lattes.cnpq.br/4507815620234645; https://orcid.org/0000-0003-0854-3053
O Sistema Orogênico Sergipano (SOS), localizado no setor sul da Província Borborema, e parte de um extenso orogeno Brasiliano/Pan-Africano estruturado durante a amalgamação do supercontinente Gondwana, que se prolonga pela parte central da África ate Camarões. Seis domínios compõem o SOS: Estancia, Vaza Barris, Macururé, Maranco, Poço Redondo e Canindé. O Domínio Macururé estende-se por cerca de 350 km desde a costa de Sergipe ate a cidade de Macururé na Bahia e compõe-se por uma sequencia de quartzitos sobrepostos por um espesso pacote de filitos, xistos, metarritmitos e metagrauvacas, com intercalações de níveis de anfibolitos e rochas calciossilicaticas. Essas rochas foram metamorfizadas em condições das facies xisto verde a anfibolito e intrudidas por abundantes granitos e rochas máficas. Nesse trabalho, novos dados geoquímicos, geocronológicos U-Pb (zircão e titanita) e isotópicos (Rb-Sr, Sm-Nd e Pb-Pb em rocha total e Lu-Hf em zircão) das principais unidades constituintes do Domínio Macururé permitiram refinar a estratigrafia local e avançar no entendimento sobre as fontes e processos envolvidos na geração das rochas magmáticas. Dados isotópicos U-Pb em zircões detríticos extraídos de quartzitos forneceram dois picos principais entre 1980-1950 e 1000-910 Ma, consistentes com a Orogenia Riaciana (2,2-1,9 Ga) e o evento Cariris Velhos (1,0-0,9 Ga). As idades paleoproterozoicas são similares aquelas observadas no embasamento da Província Borborema, que esta representado na área de estudo pelo Domo Jirau do Ponciano e pelo Complexo Arapiraca. Valores negativos a positivos de εHf(t) de -15,6 a +0,5 e idades modelo Hf-TDMC entre 2,5 e 3,5 Ga foram obtidos para os grãos dessa população, sugerindo extensivo retrabalhamento de crosta arqueana durante os períodos Riaciano-Orosiriano. Os grãos de idade cedo neoproterozoica mostram composição de Hf subcondritica a supercondritica com valores de εHf(t) entre -12,3 e +7,7 e idades modelo crustais Hf-TDMC de 2,5 a 1,3 Ga, sugerindo adição de material juvenil e retrabalhamento de crostas preexistentes durante o evento Cariris Velhos. Contribuições menos abundantes do Mesoproterozoico (1120-1040 Ma) e Neoproterozoico tardio (880-740 Ma) sugerem que a deposição dos sedimentos do Domínio Macururé ocorreu antes da Orogenia Brasiliana. Três grupos de rochas magmáticas puderam ser individualizados com base em aspectos de campo, petrográfico e geoquímicos. (i) As rochas plutônicas mais antigas da região são dioritos e gabros, com subordinada ocorrência de hornblenditos cumulaticos. Elas geralmente apresentam foliação tectônica bem desenvolvida, marcada pela orientação de plagioclasio, hornblenda e biotita, bem como evidencias de deformação no estado solido, o que sugere uma colocação em estagio pre- a cedocolisional entre 643 e 628 Ma. Dados geoquímicos de elementos maiores e traços revelam uma natureza magnesiana e afinidade com as suítes cálcio-alcalinas de alto potássio e shoshoniticas. Os espectros de elementos terras raras (ETR) e multielementares mostram enriquecimento em ETR leves e elementos litofilos de grande íon (LILE), com importantes anomalias negativas em Ti-Nb-Ta, que são tipicamente associadas a ambientes de subduccao. Os dados isotópicos de rocha total indicam uma assinatura evoluída com razoes subcondriticas de Nd (εNd(t) = -2,0 a -5,2) e radiogenicas de Sr (87Sr/86Sr(t) = 0,708-0,710) e Pb (206Pb/204Pb = 18,50-19,18; 207Pb/204Pb = 15,69-15,77; 208Pb/204Pb = 38,54-40,04), implicando derivação a partir de uma fonte mantelica enriquecida. As elevadas razões 87Sr/86Sr(t) e Rb/Sr em associação com as baixas razoes Sr/Th e Ba/Rb sugerem que o enriquecimento da fonte mantelica ocorreu em resposta a introdução de sedimentos através de processos de subduccao, levando a formação de flogopita como principal fase metassomatica. Idades modelo Hf-TDMC entre 2,47 e 2,09 Ga sugerem que o enriquecimento do manto litosferico abaixo da Província Borborema Sul ocorreu durante os eventos acrescionarios da Orogenia Riaciana. A incorporação de sedimentos pelos peridotitos mantelicos provocou aumento das razoes elementares Rb/Sr e (U-Th) /Pb, e diminuição das razoes Sm/Nd e Lu/Hf, resultando na assinatura crustal das rochas máficas. (ii) Granodioritos, monzogranitos e sienogranitos leucocraticos com biotita e muscovita ocorrem como stocks e sheets. Essas rochas exibem foliação magmática definida pela orientação de micas e enclaves surmicaceos, que e paralela a xistosidade das encaixantes, sugerindo colocação sincrônica ao evento colisional entre 630 e 624 Ma. Os leucogranitos são metaluminosos a fortemente peraluminosos, de natureza cálcio-alcalina de alto potássio e assinatura magnesiana a ferrosa. Os valores de εNd(t) e idades modelo Nd-TDM sobrepõem aos das rochas encaixantes, sugerindo derivação a partir de protolitos dominantemente sedimentares. (iii) Monzonitos, quartzo-monzonitos, granodioritos e granitos constituem o grupo magmático mais jovem, que apresenta idades de cristalização entre 625 e 603 Ma. Essas rochas são majoritariamente isotrópicas e cortam a foliação regional, indicando uma colocação tardia em relação ao evento colisional. O caráter metaluminoso, magnesiano, filiação calcioalcalina de alto potássio e shoshonitica são similares às composições de líquidos obtidos em experimentos de fusão de protolitos basalticos moderadamente enriquecidos em elementos incompatíveis. Dados isotópicos Lu-Hf fornecem valores de εHf(t) entre -8,3 a -4,0 e idades modelo Hf-TDMC oscilando de 1,77 a 2,03 Ga, indicando retrabalhamento de crosta continental antiga, possivelmente relacionada ao evento Cariris Velhos. A integração dos dados geoquímicos e isotópicos com aqueles disponíveis na literatura permite inferir que a evolução geodinâmica neoproterozóica do SOS ao longo da margem ocidental do Gondwana pode ser explicada por uma extensão litosferica do embasamento da Província Borborema, seguido por inversão da bacia e colisão continental.
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A Evolução da paisagem de transição savana-floresta em Roraima durante o Holoceno tardio: base mineralógica, geoquímica e palinológica
(Universidade Federal do Pará, 2011-01-10) MENESES, Maria Ecilene Nunes da Silva; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302; https://orcid.org/0000-0002-0134-0432
A Amazônia compreende diversas fisionomias vegetais, além da vasta e amplamente difundida floresta tropical. As savanas, por exemplo, estão presentes em várias partes como manchas descontínuas, ou cobrindo extensas áreas como é o caso das savanas encontradas nas porções norte e nordeste do estado de Roraima. Estas savanas pertencem ao chamado Complexo Rio Branco-Rupununi considerado o maior bloco contínuo desse tipo de vegetação na Amazônia brasileira, que no estado de Roraima atinge 41.000 km2 de um total de 53.000 km2, sendo limitado ao sul e a oeste pelas florestas tropicais. Visando entender a dinâmica da cobertura vegetal e a evolução dessa paisagem como um todo, frente às possíveis mudanças climáticas ocorridas ao longo do tempo geológico, foi realizado o presente estudo. A área selecionada para este trabalho representa uma faixa de transição entre as savanas e florestas na porção ocidental do bloco de savanas, onde quatro topossequências (FC, FH, TIA e RU) representativas dos padrões de relevo, cobertura vegetal e pedológica foram selecionadas para amostragem. Dessa forma, amostras da cobertura regolítica foram coletadas a partir da base das topossequências (veredas) até o topo seguindo as aparentes variações cromáticas e texturais dos materiais. Adicionalmente, outras duas veredas (AM e MB) foram também amostradas. As amostras destes regolitos foram submetidas às análises granulométricas via úmida; mineralógicas por DRX; e químicas (elementos maiores e traços) por ICP-MS e FRX. Os sedimentos das veredas foram ainda datados pelo método radiocarbono empregando-se a técnica AMS (Accelerator Mass Spectrometry) e submetidos a análises palinológicas, incluindo-se a quantificação das micro-partículas de carvão presentes nos mesmos. Os regolitos da área estudada variam de arenosos a areno-sílticos sendo compostos majoritariamente por quartzo e caulinita, e em menores proporções por muscovita, sillimanita, goethita, microclínio e albita. Os teores elevados de SiO2 confirmam o caráter essencialmente quartzoso destes regolitos, enquanto que os valores de Al2O3 mais expressivos nas zonas saprolíticas mosqueadas e nos sedimentos das veredas refletem a maior participação da caulinita, único argilomineral presente nas amostras. As composições mineralógicas e químicas destes materiais indicam proveniência de rochas metamórficas e de lateritos da região, que diante de condições climáticas úmidas e quentes tem sofrido intenso intemperismo químico e lixiviação. O surgimento e amplo desenvolvimento de veredas de Mauritia flexuosa a partir de 1550 anos AP nessa região, como demonstram as análises palinológicas, corrobora o aumento de umidade na região, o que também favoreceu a expansão de florestas. De fato, árvores de Virola, Alchornea, Melastomataceae e Moraceae entre outras ocorreram com freqüência indicando que florestas de galerias e manchas de florestas secundárias indicadas pelos gêneros Didymopanax, Cecropia e Attalea se desenvolveram na região na maior parte do tempo registrado. Apesar dessas condições úmidas, há registros de redução das florestas por volta de 1400-1100 anos (vereda FC), 900-200 anos (veredas AM e FC) e entre 700 e 300 anos (vereda TIA) em favor da expansão das savanas. É provável que a redução de florestas durante esses períodos tenha sido provocada pelo aumento na intensidade de fogos (provavelmente antrópicos) inferido pela mais alta concentração de partículas carbonizadas nos sedimentos prévia e simultaneamente a essa diminuição da cobertura florestal. Estes fogos ainda são comuns na região com maior freqüência nas proximidades de assentamentos humanos (indígenas) e fazendas de gado e possivelmente exercem algum impedimento à expansão das florestas. Embora, condições alternadas de hidromorfismo e estresse hídrico também contribuam para impedir esta expansão. As características granulométricas, mineralógicas e químicas da cobertura regolítica e os registros palinológicos e cronológicos dos sedimentos das veredas permitem interpretar que a paisagem de transição savana-floresta estudada, marcada atualmente por um complexo mosaico de savanas graminosas e/ou arbóreas, recortadas por extensas veredas de Mauritia flexuosa, corredores de matas de galerias, ilhas de florestas, sobre regolitos arenosos, quartzosos e cauliníticos é condizente com as atuais condições climáticas quentes e úmidas prevalecentes na região a partir do Holoceno Tardio. Em contrapartida, feições tais como linhas de pedras compostas por fragmentos de quartzo e de crostas lateríticas denotam eventos erosivos provavelmente ocorridos no Pleistoceno Tardio e até mesmo no Holoceno Médio quando climas secos a semi-áridos dominaram a região. Assim, a paisagem em questão tem sido palco de intensas transformações ecológicas e geomorfológicas fomentadas principalmente pelas mudanças climáticas impostas à região, embora o homem pré-histórico e também moderno também tenha contribuído, no sentido de retardar a expansão das florestas sobre as savanas.
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Evolução supergênica do depósito cuprífero Alvo 118 - Província Mineral de Carajás
(Universidade Federal do Pará, 2022-12-15) SANTOS, Pabllo Henrique Costa dos; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302; https://orcid.org/0000-0002-0134-0432
A Província Mineral de Carajás abriga um dos maiores cinturões cupríferos do mundo, em que as mineralizações hipogênicas sulfetadas foram parcialmente transformados em gossans e estes lateritizados e/ou truncados durante a evolução da paisagem. Estas coberturas representam fonte de informações para a explorção mineral e, em alguns casos, podem ser lavradas juntamente com as mineralizações hipogênicas parentais. Os platôs da Superfície Sulamericana hospedam gossans completos e lateritizados, enquanto as áreas denudadas no entorno, típicas da Superfície Velhas, exibem gossans incompletos ou imaturos, tendo como um exemplar deste último o depósito Alvo 118. Neste corpo, a mineralização hipogênica foi convertida em um gossan imaturo localizado em profundidade, enquanto as rochas hospedeiras foram intemperizados próximo à superfície, formando um saprólito mineralizado. O gossan é formado por uma zona de oxidação, que inclui goethita, malaquita, pseudomalaquita, cuprita, tenorita, cobre nativo, ramsbeckita, crisocola e libethenita; com relictos de uma zona de sulfeto secundário, representada por calcocita. Estes minerais estão distribuídos em zonas de domínio da goethita, malaquita, cuprita e libethenita, com evolução independente, em que suas sucessões minerais refletem a transição das soluções mineralizantes de condições ácidas para levemente alcalinas e aumento no potencial de oxirredução. Este ambiente foi estabelecido a partir da interação das soluções ácidas, derivadas da dissolução da calcopirita, com os minerais de ganga (calcita e apatita) e das rochas hospedeiras, granodioritos e, secundariamente, clorititos, que atuaram no tamponamento do sistema, favorecendo a formação de novos minerais carreadores do cobre. As fortes correlações do CuO com Ag, Te, Pb, Se, Bi, Au, In, Y, U e Sn na mineralização hipogênica refletem as inclusões de petzita, altaíta, galena, cassiterita e estannita na calcopirita. No gossan, Ag, Te, Pb, Se e Bi permaneceram associados e foram incorporados aos minerais de cobre neoformados. Por outro lado, Au, In, Y, U e Sn exibem maior afinidade com os oxi-hidróxidos de ferro, assim como, Zn, As, Be, Ga, Mo e Ni. Os valores de δ65Cu reforçam que o gossan investigado é imaturo e não foi intensamente afetado por processos de lixiviação. As principais fases minerais identificadas no saprólito são caulinita (dominante), associada com clorita, esmectita e vermiculita, além de quartzo e oxihidróxidos de ferro. No saprólito, os oxi-hidróxidos de ferro apresentam forte correlação com Ga, Sc, Sn, V, Mn, Co e Cr, em parte derivados do intemperismo das rochas parentais. Adicionalmente, dados de espectroscopia Mössbauer apontam importante papel da ferridrita e goethita como incorporadores de cobre no saprólito. Não há evidências da incorporação de sua pelos argilominerais. Os valores de δ56Fe indicam pouca contribuição da mineralização primária para os conteúdos de Fe do saprólito, que é mais influenciado pelo intemperismo da clorita. A associação Al2O3, Hf, Zr, Th, TiO2, Ce, La, Ba, Sr representa a assinatura geoquímica das rochas hospedeiras, que influenciam a composição química dos três tipos de mineralização. Por outro lado, os principais elementos rastreadores da mineralização hipogênica são a associação In, Y, Te, Pb, Bi, Se. O conhecimento detalhado do fracionamento mineral e geoquímico supergênico torna o depósito Alvo 118 um referencial para a investigação de gossans imaturos e saprólitos mineralizados em áreas denudadas da Província Mineral de Carajás ou em terrenos equivalentes.
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Evolução tectono-metamórfica e petrogênese de gnaisses migmatíticos e granitoides mesoarqueanos do Subdomínio Sapucaia (Província Carajás): uma abordagem geocronólogica, isotópica e estrutural
(Universidade Federal do Pará, 2025-05-09) NASCIMENTO, Aline Costa do; OLIVEIRA, Davis Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/0294264745783506; https://orcid.org/0000-0001-7976-0472
O Subdomínio Sapucaia, localizado entre o Domínio Rio Maria e o Subdomínio Canaã dos Carajás, apresenta litoestratigrafia mesoarqueana que inclui greenstone belts, TTG, gnaisses migmatizados, sanukitoides, granitos potássicos e “híbridos”. Este trabalho apresenta uma descrição das principais estruturas migmatíticas do embasamento deste subdomínio e propõe a individualização dos ortognaisses Caracol, Colorado, Água Azul e São Carlos, agrupandoos no Complexo gnáissico-migmatítico Caracol. Intrusivos neste complexo e na sequência greenstone belts Sapucaia, ocorrem o Trondhjemito Água Fria, que representa uma segunda geração de magmatismo sódico, além dos granodioritos ricos em Mg da Suíte Sanukitoide Água Limpa e Granito potássico Xinguara. Os migmatitos mostram feições de fusão sinanatética in situ e in source, caracterizados por metatexitos estromáticos, net-structured metatexitos, schollen, schlieren diatexitos e raras ocorrências de patch metatexitos. O paleossoma é composto de ortognaisse e anfibolito, enquanto o leucossoma é quartzofeldspático e o melanossoma rico em biotita. O neosoma não segregado é representado por um granodiorito fino. A anatexia ocorreu sob condições de fácies anfibolito superior (~650–700ºC). Os ortognaisses do Complexo Caracol são metagranitoides com altos teores de SiO2 e Na2O, baixo MgO e forte fracionamento de ETR. Os sanukitoides da Suíte Água Limpa seguem um trend cálcico-alcalino, ricos em Mg, Ni, Cr e LILE. O Trondhjemito Água Fria, apesar de mais jovem, tem afinidade geoquímica semelhante aos gnaisses, mas com maior conteúdo de K₂O. O Granito Xinguara é cálcico-alcalino, rico em SiO2 e K2O, com pronunciadas anomalias negativas de Eu, indicando origem crustal. Dados geocronológicos indicam cristalização dos protólitos dos gnaisses entre 2,95–2,93 Ga, com metamorfismo regional entre 2,89–2,84 Ga, coevo aos granulitos da Província Carajás. Os sanukitoides da suíte Água Limpa e o Trondhjemito Água Fria têm idade de 2,87 Ga, seguido pelo Granito Xinguara a 2,86 Ga. Os dados isotópicos dos ortognaisses revelam valores de ƐHf(t) e ƐNd(t) positivos (+0,65 a +3,9), com idades modelo Hf-TDM C e Nd-TDM entre 3,21 e 2,98 Ga, sugerindo fonte juvenil. Os sanukitoides têm ƐHf(t) e ƐNd(t) variando de –3,31 a +1,76, idades modelo de 3,28 a 2,91 Ga, valores de δ18O entre 5,0 a 7,6‰, e composição de Pb em feldspato com μ > 10 que indicam fonte mantélica contaminada por material crustal. O Trondhjemito Água Fria tem ƐHf(t) e ƐNd(t) variando entre +1,14 e +3,59, com idades modelo Hf-TDM C de 3,05 a 3,21 Ga. O Granito Xinguara apresenta idade modelo Nd-TDM de 2,94 a 2,86 Ga, com ƐNd(t) entre +1,32 e +2,55. A proximidade temporal entre a extração mantélica e a idade de cristalização desses granitoides sugere um rápido processo de crescimento crustal na região. Os dados geoquímicos indicam que o líquido gerador do grupo de gnaisses com alta razão (La/Yb)N é atribuído a fusão de metabasaltos não enriquecidos, previamente transformados em granada-anfibolito. Fontes com composição similar à média dos metabasaltos arqueanos do Greenstone Belt Sapucaia e Identidade seria adequada para gerar tal líquido, porém a partir de diferentes graus de fusão (25-30% ou 10-15%). O líquido formador dos gnaisses com baixas razões (La/Yb)N poderia também ser derivado de uma fonte similar às anteriores, porém sem granada. O líquido dos sanukitoides derivou de 19–20% de fusão de um manto enriquecido por 32% de um líquido tipo-TTG no campo de estabilidade da granada. O Trondhjemito Água Fria resultou de 5–10% de fusão de metabasaltos, enquanto o Granito Xinguara se formou a partir de diferentes graus de fusão de fontes similares aos gnaisses mais antigos. A petrologia experimental indica que os sanukitoides cristalizaram entre 1000–970 °C no estágio liquidus e 700 °C no solidus, com pressões de 900–600 MPa na cristalização e 200–100 MPa na colocação do magma. Apresentam mineralogia indicativa de cristalização em condições oxidantes (NNO +0,3 a +2,5) e alto conteúdo de água (H₂Omelt > 6–7%). A evolução mesoarqueana do Subdomínio Sapucaia ocorreu em três fases principais: (1) >3,0 Ga, formação da crosta félsica primitiva; (2) entre 2,95–2,92 Ga, formação dos gnaisses do Complexo Caracol; (3) 2,89–2,84 Ga, espessamento crustal durante a atuação de uma tectônica transpressiva sinistral associada à exumação e metamorfismo do embasamento de composição TTG. A estabilização crustal permitiu a formação de magmas sanukitoides e TTG mais jovens (Trondhj. Água Fria). A ascensão desses magmas forneceu calor para a fusão dos metagranitoides do embasamento da região e formação de granitos anatéticos. Nesta etapa, a foliação gnáissica foi obliterada pela deformação e intrusões de granitoides mais jovens. A integração dos dados sugere a atuação de uma tectônica que favoreceu a formação de magmas crustais e mantélicos no final do Mesoarqueano no Subdomínio Sapucaia. Podemos sugerir que o crescimento crustal no Subdomínio Sapucaia foi inicialmente controlado por plumas mantélicas associado à tectônica vertical, similar ao que se observa nos crátons Pilbara e Dharwar. No entanto, diferente do que é proposto para o Domínio Rio Maria, a estruturação dômica do embasamento gnáissico deste subdomínio foi intensamente obliterada pela atuação da tectônica transpressiva sinistral (deformação não-coaxial) formando corpos sigmoidais de orientação E-W.