Intemperismo subtropical de minerais em saprolitos ácidos do Sul do Brasil

O intemperismo de minerais primários disponibiliza elementos químicos no ciclo biogeoquímico, que por sua vez influencia a qualidade da água subterrânea, formação de minerais secundários e o fluxo de nutrientes na cadeia trófica. Com base na análise microscópica e elemental, o intemperismo de riodacito da formação Serra Geral foi caracterizado e mecanismos de intemperismo propostos. Três processos principais de intemperismo de fenocristais de plagioclásios foram identificados: plagioclásio para gibbsita (Pg1); plagioclásio para gel e gibbsita (Pg2), e plagioclásio para gel, gibbsita e caulinita (Pg3). Piroxênios intemperizaram-se para esmectita e goetita (Py1), ou para goethita e gibbsita (Py2), e magnetita intemperizou-se para óxidos de ferro. A matriz da rocha compõe 90% do volume total, e intemperiza-se para caulinita e gibbsita, o que explica a abundância destes minerais nos produtos de intemperismo destes saprolitos.Because weathering of minerals releases chemical elements into the biogeochemical cycle, characterization of their weathering products helps to better model groundwater quality, formation of secondary minerals and nutrient flux through the trophic chain. Based on microscopic and elemental analyses, weathering of riodacite from Serra Geral formation was characterized and weathering paths proposed. Three weathering paths of plagioclase phenocrystals were identified: plagioclase to gibbsite (Pg1); plagioclase to gels and gibbsite (Pg2); and plagioclase to gels, gibbsite and kaolinite (Pg3). Pyroxenes weathered to smectite and goethite (Py1), or to goethite and gibbsite (Py2), and magnetite weathered directly into iron oxides. Rock matrix comprises 90% of rock volume, and weathered to kaolinite and gibbsite, which explains why these minerals were the most abundant in the weathering products of these saprolites

Alterations of plagioclases of the rhyodacites from the serra geral formation (JKsg) of Piraju (SP) Brazil

A região de Piraju -- SP é caracterizada geologicamente por apresentar uma grande distribuição de rochas básicas e ácidas da Formação Serra Geral. Os processos e produtos de alteração das rochas básicas são apresentados em muitos trabalhos, mas estudos envolvendo alteração de rochas vulcânicas ácidas são raros. Apresentam-se os resultados de estudos petrológicos, químicos e mineralógicos nas rochas vulcânicas ácidas (riodacitos da Formação Serra Geral), nos produtos de alteração dessas rochas, dando ênfase para a evolução mineralógica dos plagioclásios. Os riodacitos da Fm. Serra Geral (JKsg) possuem em sua composição mineralógica cerca de 60-65% de plagioclásios configurando assim a parte mais importante de sua constituição. O estudo da alteração desses plagioclásios oferece informações importantes em relação a própria alteração da rocha e dos solos relacionados. Resultados obtidos a partir de análises de microscopia óptica, difratometria de raios-X aliados a determinações químicas qualitativas e semi-quantitativas obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitiram importantes interpretações e conclusões sobre a evolução da alteração nos plagioclásios, a saber: a) por meio de intemperismo não muito intenso, isto é, processo de hidrólise parcial (monossialitização) os cristais de plagioclásio evoluem principalmente para caulinita e secundariamente para mica e haloisita; b) por meio de intemperismo intenso, isto é, processo de hidrólise total (alitização) os cristais de plagioclásio evoluem para gibbsita.The Piraju (SP) Brazil area is geologicaly characterized by a great distribution of basic and acid rocks from the "Serra Geral" Formation. Basic rocks have been extensively studied as to their processes and products of alteration. However, published material on the same subject related to volcanic acid rocks is scarce. This research exposes results of studies made in petrologic, mineralogical and micromorphological volcanic acid rocks (rhyodacites of the Serra Geral Formation), in the alterations developed above these rocks, making the mineralogical evolution of plagioclases clear. The rhyodacites of the Serra Geral Formation (JKsg) possess in their mineralogical composition about 60-65% of plagioclases, (macro and fenocrystals) configuring the most important part of their constitution. The study of the alteration of these plagioclases offers important information in relation to the alteration of the rock and related soils. Results obtained by optic microscopy, X-ray diffraction allied to chemical qualitative and semi-quantitative determinations by scanning eletronic microscopy (SEM) analyses allowed important interpretations and conclusions on the evolution of the alteration of the plagioclases: a) through not very intense weathering processes, that is, through a partial hydrolysis process (monossialitization) the plagioclase crystals developed mostly to kaolinite and secondarily to mica and haloysite; b) through, intense weathering processes, that is, through a total hydrolysis process (alitization) the plagioclase crystals developed to gibbsite

Latossolos da bacia do ribeirão do lobo (Brotas - Itirapina, SP): II. Mineralogia

Four distrophic latosol profiles from the Lobo creek basin, located in the region of the municipalities of Brotas, Itirapina and São Carlos, were sampled and studied by using the very fine sand fraction: mineralogy of the heavy residue and roundness of the high fraction. The objetive of this research work was to establish parameters for studying the soil genesis, uniformity of the material of origin and similarities between profiles as previously determined by morphology. Qualitatively the four profiles showed similarities and exhibited a simple mineralogical composition which, in conjunction with the chemical stability of the minerals, imparts a high mineralogical maturity character to the soils, indicating total depletion of the plant mineral nutrient reserves. Quantitatively, one of the profiles showed a higher content of heavy minerals - 3 to 4 times that of the other profiles. These are mostly opaque minerals, indicating an important contribution of basalts which outcrop near this profile. The mineralogical composition reveals sandstones of the Botucatú Formation and basalts of the Serra Geral Formation, both of the Jurassic-Cretaceous period as origin material, reworked to from these latosols. The zirconite-turmaline ratio shows a high variation in two profiles. However, other parameters such as roundness, granulometry, and variations in zirconite and turmaline types do not confirm nor suggest the presence of lithological discontinuities but rather a high uniformity of the profiles.Quatro perfis de Latossolos distróficos da bacia do ribeirão do Lobo, localizada entre os municípios de Brotas, Itirapina, São Carlos, foram amostrados e estudados através da fração areia muito fina: mineralogia do resíduo pesado e arredondamento da fração leve. A finalidade do trabalho foi estabelecer parâmetros para estudo da gênese dos solos, uniformidade do material de origem e semelhança entre perfis, constatadas previamente pela morfologia. Quantitativamente, os quatro perfis se assemelham exibindo composição mineralógica simples que, aliada á estabilidade química dos minerais, confere aos solos um caráter de elevada maturidade mineralógica, indicando esgotamento total das reservas de nutrientes minerais das plantas. Quantitativamente, um dos perfis distinguiu-se pelo maior teor de minerais pesados, 3 a 4 vezes superior aos demais. Na sua grande maioria, são minerais opacos, indicando uma importante contribuição de basaltos que afloram próximo a este perfil. A composição mineralógica denuncia os arenitos da Formação Botucatu e basaltos da Formação Serra Geral ambos do Jurássico-cretáceo, como material de origem, retrabalhados, para formar esses latossolos. A relação zirconita/turmalina mostra grande variação em dois perfis. Entretanto outros parâmetros como arredondamento, granulometria e variações nos tipos de zirconita e turmalina não confirmam nem sugerem a presença de descontinuídades litológicas, mas uma grande uniformidade dos perfis

Latossolos da bacia do ribeirão do lobo (Brotas, Itirapina, SP): I. Granulometria

The latosol profiles from the Lobo creek basin, in the region of São Carlos, Brotas and Itirapina, State of São Paulo, initially classified by the SOIL COMMISSION (I960) and re-classifield by FREIRE et alii (1978), were sampled and studied through granulometric analysis by employing the statistical parameters proposed by FOLK & WARD (1957). The main objectives of this study were to characterize these soils, to elucidate their genesis and evolution, and to check the apparent morphological uniformity manifested by the classification of FREIRE et alii (1978). The results obtained revealed that the profiles under study two distinct categories: one showing a tendency to shift to the side of the coarser fractions, the modal fraction consists of fine sand and has symmetric freguency distribution size curves, and the other, where the modal fraction consists of medium sand with a clay content 30 to 40% higher than that of the first, has asymmetrical frequency distribution size curves. Probable occurrences of lithological discontinui ties were not indicated by the results obtained, but the degree of selection values, degree of asymmetry and curtosis suggest such discontinuities. However, these data are not conclusive.Os perfis de Latossolos da bacia do ribeirão do Lobo, região de S. Carlos, Brotas e Itirapina, SP, classificados inicialmente pela COMISSÃO DE SOLOS (1960) e re-classificados por FREIRE et alii (1978), foram amostrados e estudados através de análise granulométrica, empregando-se os parâmetros estatísticos propostos por FOLK & WARD (1957). Os principais objetivos do trabalho são a caracterização desses solos, elucidação de sua gênese e evolução, bem como verificar a aparente uniformidade morfológica evidenciada pela classificação de FREIRE et alli(1978). Os resultados obtidos mostraram que os perfis estudados se distribuem em duas categorias distintas: uma que apresenta tendência para se deslocar para o lado das frações mais grosseiras, tem como moda fração areia fina e curvas de distribuição de frequência de tamanho simétricas;outra onde a fração modal é constituida pela areia média com porcentagem de argila cerca de 30 a 40% maior gue a primeira e curvas de distribuição de freguência de tamanho assimétricas. Prováveis ocorrências de descontinuidades litológicas não puderam ser indicadas pelos resultados obtidos, mas indícios podem ser sugeridos pelos valores de grau de seleção, grau de assimetria e curtose, sem que, entretanto seja um dado conclusivo

Sensor capacitivo para medição do nível de água

A water level sensor, based on a varnished copper wire, was developed. Water and copper are the plates of the capacitor, and the varnish, the dielectric. Nine sensors with wires of different diameters were individually calibrated. For each wire, a linear regression was calculated between the water levels and their respective capacitances. All of the determination coefficients showed values near to the unity. Capacitance of wire ranges from 37.3 to 84.3 pF/cm.Um sensor de nível de água, baseado em um fio esmaltado, foi desenvolvido. A água e o cobre são as placas dos capacitores e o esmalte o dielétrico. Nove sensores, com fios de vários diâmetros e tipos de isolantes foram calibrados individualmente. Para cada fio foi calculada uma regressão linear entre os níveis de água e as respectivas capacitâncias. Todos os coeficientes de determinação tiveram valores próximos da unidade. A capacitância do fio variou entre 37,3 e 84,3 pF/cm

Alterations and soils developed from acid volcanic rocks, Serra Geral formation occurring in the Guarapuava and Palmas plateau in the South Central region of the state of Parana, Brazil

A região dos Planaltos de Guarapuava e Palmas, localizada no centro-sul do Estado do Paraná é caracterizada geologicamente por apresentar uma grande distribuição de rochas vulcânicas básicas e ácidas da Formação Serra Geral. Os processos e produtos de alteração das rochas básicas são apresentados por inúmeros trabalhos, mas estudos envolvendo das vulcânicas ácidas são bastante raros. Este trabalho apresenta o resultado de estudos geoquímicos, mineralógicos e estruturais nas alterações e solos desenvolvidos sobre riodacitos porfiríticos e vitrófiros da região, com ênfase para evolução mineralógica das plagioclásios, piroxênios e material vítreo. Foram realizadas análises mineralógicas e químicas em amostras de alterações e solos de duas topossequências, totalizando 7 perfis de alteração desenvolvido no riodacito porfiritico e em amostras das diversas fases de alteração do vitrófiro. Determinações químicas qualitativas e quantitativas à Microssonda Eletrônica de Varredura (M.E.V.) em lâminas e fragmentos de rocha alterada aliada aos resultados obtidos nas análises mineralógicas normais, permitiram importantes interpretações e conclusões, a saber: - os fenocristais do riodacito porfiritico apresentam uma sequência de evolução que em linhas gerais coincidem com a alteração das rochas vulcânicas básicas. os cristais maiores de plagioclásio se alteram diretamente em gibbsita enquanto que os menores passam por uma fase amorfa para depois resultar em gibbsita ou em gibbsita + caolinita. a principal característica de alteração do piroxênio e a formação de estrutura porosas (box-works) por acúmulo de goethitas ao longo de seu sistema de clivagens e fraturas e posterior preenchimento por A1 importado que cristaliza em gibbsita macro e microcristalina. a evolução da matriz vitrea do riodacito é a seguinte matriz: vítrea → geles → gibbsita + caolinita. o vitrófiro tem sua evolução caracterizada pela presença do quartzo + esmectitas. Alitização é o principal processo de formação dos solos.The Guarapuava and Palmas plateau is located in the south-central region of the State of Paraná, Brazil and is geologicaly characterized by a great distribution of acid and basic volcanic rocks from the Serra Geral Formation. Basic rocks have been extensively studied as to their processes and products of alteration. However, published material on the same subject related to volcanic rocks is rare. This work presents geochemical, mineralogical and structural data on alteration and soils developed from porphyritic rhyodacites and rhyolites from that region the State of Parana, with special emphasis on the mineralogical evolution of plagioclases, pyroxenes and vitric material. Volcanic rock altered material and soil samples were collected from seven complete profiles occurring in two cathenas and developed from porphyritic rhyodacite. Samples representing various alteration phases of the rhyolite were also colleted. These samples were analysed mineralogicaly and chemicaly.The quantitative and qualitative chemical determinations, the Scanning Eletronic Microprobe Analysis of thin sections and altered rock fragments in association with the normal mineralogical analysis led to the following interpretations and conclusions: - the phenocrysts from the porphyritic rhyodacite have a sequence of evolution that is in general similar to the alteration of the basic volcanic rocks. The biggest plagioclase alters directly to gibbsite, and the smallest goes through an amorphous phase and then results in gibbsite or gibbsite + kaolinite. The main characteristic of the alteration of pyroxene is the formation of a parous structure (box work) due to the accumulation of goethite in cleavages and fractures which are later filled with imported A1 that crystalizes in macro and microcrystalin gibbsiste. Evolution of the vitric matrix is as follows: vitric matrix → gels → gibbsite + kaolinite. Evolution of rhyolite is characterized by the presence of quartz + smectite. Alitization is the main soil forming process

Mineralogy and particle size distribution of latosols occurring in the lobo creek basin (Brotas, Itirapina - SP)

Os perfis de Latossolos da bacia do Ribeirão do Lobo, região de São Carlos, Brotas e· Itirapina, SP, foram amostrados e estudados através de análise granulométrica, empregando-se os parâmetros estatísticos propostos por FOLK e WARV {1957), análise mineralógica do resíduo pesado da fração areia muito fina e do arredondamento desta fração de areia. Os objetivos principais do trabalho são a caracterização do material de origem e a uniformidade dos solos, elucidação de sua gênese e evolução e a confirmação ou informação da semelhança entre perfis constatada ·previamente pela morfologia. Confirma-se a hipótese inicialmente estabelecida: os parâmetros granulométricos e mineralógicos permitem distinguir duas classes, entre os solos estudados. A primeira reúne três solos (Latossol Vermelho-Amarelo Distrófico álico A fraco textura arenosa, Latossol Vermelho Escuro Distrófico álico A fraco textura arenosa e Latossol Vermelho Escuro Distrófico álico A moderado textura media) com predominante contribuição da Formação Botucatu e nos quais se identificaram descontinuidades litológicas. A segunda classe e representada por um solo totalmente homogêneo (Latossol Vermelho-Amarelo Distrófico álico A fraco textura media), que recebeu contribuição associada das Formações Botucatu e Serra Geral.Profiles of the latosols occurring in the Lobo Creek Basin, São Carlos, Brotas and Itirapina regions, SP, were -sampled and studied by means of the following analysis:particle size distribution using.the statistical parameters proposed by FOLK and WARV (1957); mineralogy very fine of sand fraction heavy residue and roundness of sarne sand fraction. The main objectives of this work were the charac terization of parent material and uniformity of soils, explanation of its genesis and evolution and the confirmation or information regarding profile similarities previously observed in soil morphological studies. The hypothesis set forth was confirmed: the granulometric and mineralogical parameters allowed the distinction of two classes among the soils studied. The first comprises three soils (Red-Yellow Latosol, distrophic alie weak A sandy texture, Dark-Red Latosol distrophie alie weak A sandy texture and Dark-Red Latosol distrophic alie moderate A medium texture) with a dominating contribution of Botucatu Formation and in which lithological discontinuity were identified. The second class is represented by a soil totally homogeneous (Red-Yellow Latosol distrophic alie weak A medium texture), derived from a combination of·Botucatu and Serra Geral Formation materials

Alterations and soils developed from acid volcanic rocks, Serra Geral formation occurring in the Guarapuava and Palmas plateau in the South Central region of the state of Parana, Brazil

A região dos Planaltos de Guarapuava e Palmas, localizada no centro-sul do Estado do Paraná é caracterizada geologicamente por apresentar uma grande distribuição de rochas vulcânicas básicas e ácidas da Formação Serra Geral. Os processos e produtos de alteração das rochas básicas são apresentados por inúmeros trabalhos, mas estudos envolvendo das vulcânicas ácidas são bastante raros. Este trabalho apresenta o resultado de estudos geoquímicos, mineralógicos e estruturais nas alterações e solos desenvolvidos sobre riodacitos porfiríticos e vitrófiros da região, com ênfase para evolução mineralógica das plagioclásios, piroxênios e material vítreo. Foram realizadas análises mineralógicas e químicas em amostras de alterações e solos de duas topossequências, totalizando 7 perfis de alteração desenvolvido no riodacito porfiritico e em amostras das diversas fases de alteração do vitrófiro. Determinações químicas qualitativas e quantitativas à Microssonda Eletrônica de Varredura (M.E.V.) em lâminas e fragmentos de rocha alterada aliada aos resultados obtidos nas análises mineralógicas normais, permitiram importantes interpretações e conclusões, a saber: - os fenocristais do riodacito porfiritico apresentam uma sequência de evolução que em linhas gerais coincidem com a alteração das rochas vulcânicas básicas. os cristais maiores de plagioclásio se alteram diretamente em gibbsita enquanto que os menores passam por uma fase amorfa para depois resultar em gibbsita ou em gibbsita + caolinita. a principal característica de alteração do piroxênio e a formação de estrutura porosas (box-works) por acúmulo de goethitas ao longo de seu sistema de clivagens e fraturas e posterior preenchimento por A1 importado que cristaliza em gibbsita macro e microcristalina. a evolução da matriz vitrea do riodacito é a seguinte matriz: vítrea → geles → gibbsita + caolinita. o vitrófiro tem sua evolução caracterizada pela presença do quartzo + esmectitas. Alitização é o principal processo de formação dos solos.The Guarapuava and Palmas plateau is located in the south-central region of the State of Paraná, Brazil and is geologicaly characterized by a great distribution of acid and basic volcanic rocks from the Serra Geral Formation. Basic rocks have been extensively studied as to their processes and products of alteration. However, published material on the same subject related to volcanic rocks is rare. This work presents geochemical, mineralogical and structural data on alteration and soils developed from porphyritic rhyodacites and rhyolites from that region the State of Parana, with special emphasis on the mineralogical evolution of plagioclases, pyroxenes and vitric material. Volcanic rock altered material and soil samples were collected from seven complete profiles occurring in two cathenas and developed from porphyritic rhyodacite. Samples representing various alteration phases of the rhyolite were also colleted. These samples were analysed mineralogicaly and chemicaly.The quantitative and qualitative chemical determinations, the Scanning Eletronic Microprobe Analysis of thin sections and altered rock fragments in association with the normal mineralogical analysis led to the following interpretations and conclusions: - the phenocrysts from the porphyritic rhyodacite have a sequence of evolution that is in general similar to the alteration of the basic volcanic rocks. The biggest plagioclase alters directly to gibbsite, and the smallest goes through an amorphous phase and then results in gibbsite or gibbsite + kaolinite. The main characteristic of the alteration of pyroxene is the formation of a parous structure (box work) due to the accumulation of goethite in cleavages and fractures which are later filled with imported A1 that crystalizes in macro and microcrystalin gibbsiste. Evolution of the vitric matrix is as follows: vitric matrix → gels → gibbsite + kaolinite. Evolution of rhyolite is characterized by the presence of quartz + smectite. Alitization is the main soil forming process