Validación del método de predicción de direcciones principales de drenaje subterráneo en macizos anisótropos, en los terrenos volcánicos del macizo de Anaga, Tenerife

Actualmente y desde hace ya más de 25 años, el Método de “Predicción de las Direcciones Principales de Drenaje Subterráneo en Macizos Anisótropos”, ha sido utilizado con éxito en diferentes terrenos Kársticos como: calizas, yesos, cuarcitas, pizarras, granitos y criokarst (karst en el hielo glaciar). Sin embargo hasta ahora, nunca se había validado en terrenos volcánicos donde está focalizada esta tesis que lleva por título, Validación de dicho Método en los Terrenos Volcánicos del Macizo de Anaga en Tenerife. Este Método matemático consiste esencialmente en “Predecir y Cuantificar” las direcciones principales de drenaje turbulento subterráneo en macizos anisótropos. Para ello se basa en el estudio realizado en campo de los tectoglifos o deformaciones permanentes del macizo, impresas éstas en la roca, como consecuencia de los esfuerzos tectónicos a los que ha estado sometido dicho macizo. Se consigue de esta manera cubrir el vacío para macizos anisótropos que existe con el modelo matemático de flujo subterráneo laminar (macizos isótropos) definido por Darcy (1856). Para validar el Método se ha elegido el macizo de Anaga, pues es la zona de mayor anisotropía existente en la isla de Tenerife, conformada por una gran y extensa red de diques de diversas formas y tamaños que pertenecen a la familia de diques del eje estructural NE de la isla. En dicho macizo se realizó un exhaustivo trabajo de campo con la toma 331 datos (diques basálticos) y se aplicó el Método, consiguiendo definir las direcciones preferentes de drenaje subterráneo en el macizo de Anaga. Esta predicción obtenida se contrastó con la realidad del drenaje en la zona, conocida gracias a la existencia de cinco galerías ubicadas en la zona trabajo, de las cuales se tiene información sobre sus alumbramientos. En todos los casos se demuestra la bondad de la predicción obtenida con el Método. Queda demostrado que a mayor caos geológico o geotectónico, se ha conseguido mejor predicción del Método, obteniéndose resultados muy satisfactorios para aquellas galerías de agua en las que su rumbo de avance fue coincidente con la dirección perpendicular a la obtenida con la predicción dada por el Método, como dirección preferente de drenaje en la zona en la que se encuentra ubicada cada galería. No cabe duda que la validación de Método en los terrenos volcánicos de Tenerife, supondrá un cambio considerable en el mundo de la hidrogeología en este tipo de terrenos. Es la única herramienta matemática que se dispone para predecir un rumbo acertado en el avance de la perforación de las galerías de aguas, lo que conlleva al mismo tiempo un ahorro importantísimo en la ejecución de las obras. Por otro lado, el Método deja un importante legado a la sociedad canaria, pues con él se abren numerosas vías de trabajo e investigación que generarán un importante desarrollo en el mundo de la hidrogeología volcánica. ABSTRACT Currently and for over 25 years now, the Method of "Prediction of Subsurface Drainage Main Directions in Anisotropic Massifs" has been successfully used in various karstic terrains such as: limestone, gypsum, quartzite, slate, granite and criokarst (karst in the glacier ice). However, until now, it had never been validated in volcanic terrains where is focused this thesis entitled Validation of such Method in the Anaga Massif Volcanic Terrains, in Tenerife. This mathematical method is essentially "predict and quantify" the main directions of groundwater turbulent drainage in anisotropic massifs. This is based on field study of tectoglifes or permanent deformation of the massif, printed on the rocks as a result of previous tectonic stresses. Therefore it is possible to use in anisotropic rock mathematical model instead of the isotropic laminar flow mathematical models defined by Darcy (1856). The Anaga Massif have been chosen to validate the method, because it presents the greatest anisotropy in Tenerife Island, shaped by a large and extensive network of dikes of various shapes and sizes that belong to the family of NE structural axis dikes of the island. An exhaustive field work was carried out in such massif, with 331 collected data (basaltic dikes) and the method was applied, in order to define the preferred direction of the underground drainage in the Anaga massif. This obtained prediction was contrasted to the reality of the drainage in the area, known thanks to the existence of five galleries located in the work area, from which information about their springs was available. In all cases it was possible to demonstrate the fitness of the prediction obtained by the method. It had been demonstrated that a greater geological or geotectonic chaos enhances a better prediction of the method, that predicted very satisfactory results for those water galleries which directions were perpendicular to that predicted by the Method as a drainage preferential direction, for the zone where was located each gallery. No doubt that the validation of the use of the Method in the volcanic terrain of Tenerife, means a considerable change in the world of hydrogeology in this type of terrain. It is the only mathematical tool available to predict a successful drilling direction in advancing water galleries, what also leads to major savings in execution of the drilling works. Furthermore, the method leaves an important legacy to the Canary Islands society, because it opens many lines of work and research to generate a significant development in the world of volcanic hydrogeology.

Use efficiency of controlled release fertilizer on the growth of croton and petunia and N loss by leaching

The market of flowers and ornamentals such as croton (Codiaeum variegatum) and petunia (Petunia×hybrida Vilm.-Andr) have been created new technologies to constantly development, as one of the most promising segments of horticulture. Fertilization providing adequate nutrition and less leaching to the environment is the objective of numerous studies around the world. Therefore, two studies were conducted to evaluate the use of controlled release fertilizer (CRF) on the growth of two ornamental species, and N loss by leaching. The first experiment aim to evaluate sources and rates of CRF and water soluble fertilizer (WSF) on croton growth and nitrogen concentration on drained solution. Results showed that treatments with WSF and low rates of CRF provided higher plants growth, and the amount of N leached was higher for WSF treatments. The second experiment objective to compare plant performance and cost for strategies that potentially provide adequate nutrition during both the production and consumer phases for container-grown Petunia plants. In addition, two experiments were conducted to evaluate nutrient release in sand containers inside of the greenhouse and under controlled temperature conditions without plants. Results showed that during production phase all fertilizer treatments produced high quality plants, and during consumer phase, plants grown with WSF only during the production phase were nutrient-deficient, while plants receiving CRFs were still growing vigorously, especially in a high rate. The release rates of all CRF products were temperature-dependent. In conclusion CRF provided plant growth at the same rate that WSF, with less N leaching and extra cost less than U$0.065 per plant with CRF during production.

Caracterização geocronológica (U-Pb), geoquímica e isotópica (Sr, Nd, Hf) do complexo Rio Capivari no terreno Embu

O Complexo Rio Capivari (CRC) é constituído por ortognaisses migmatíticos de composições graníticas a tonalíticas e anfibolitos subordinados (magmas toleíticos) em lascas tectônicas no Terreno Embu. As composições dos gnaisses do CRC são predominantemente cálcio-alcalinas a álcali-cálcicas. Idades U-Pb em núcleos de zircão com zoneamento oscilatório indicam cristalização magmática dos protólitos em três períodos principais 2.4, 2.2-2.1 e 2.0 Ga. Idades metamórficas foram reconhecidas em bordas de zircão totalmente escuras nas imagens de catodoluminescência e variam entre 620-590 Ma. A suíte sideriana (2.4 Ga) apresenta caráter juvenil, como evidenciado pelos valores positivos de \'\'épsilon\'\'IND.Nd\' (+3.8) e \'\'épsilon\'\'IND.Hf\' (+0.3 a +4.8) e pela ausência de núcleos de zircão herdado, comumente encontrados em rochas que sofreram retrabalhamento crustal. A suíte de idades riacianas (2.2-2.1 Ga) apresenta idades modelos TDM arqueanas (2.6-3.3 Ga), valores negativos de \'\'épsilon\'\'IND.Nd\' (-12.0 a -4.0) e negativos a levemente positivos de \'\'épsilon\'\'IND.Hf\' (-7.8 a +0.5). Portanto, tais rochas derivam de retrabalhamento de reservatórios crustais antigos. A suíte de idade orosiriana (2.0 Ga) apresenta fontes mais antigas e retrabalhadas com valores altamente negativos de \'\'épsilon\'\'IND.Nd\' (-10.4) e \'\'épsilon\'\'IND.Hf\' (-1.2 a -13.6), sugerindo prolongada residência crustal com idades modelo \'T IND.DM\' e \'T IND.Hf\' >3.3 Ga. As assinaturas de elementos traços em rocha total e a química de zircão sugerem fontes máficas para o gnaisse sideriano. Reservatórios de crosta média, mas de profundidades variáveis, parecem ser a principal fonte dos gnaisses riacianos e orosirianos. Análises em diagramas tectônicos discriminantes baseados em elementos traços de rocha total com elevadas razões \'La/Yb IND.(N)\' (>10), Nb/Yb (>2) e Th/Yb (>1), somados aos valores de \'Y IND.2\'\'O IND.3\' (<3000 ppm), U/Yb (>0.5) e Nb/Yb (0.01-0.10) da química de zircão, sugerem que ambas as suítes de idades foram geradas em ambientes de arco magmático continental, mas com um gap de 200-300 Ma entre o gnaisse sideriano e os gnaisses riacianos sem dados ou informações geológicas. Perfis multielementos (elementos traços) comparativos entre representação de amostras típicas de arco continental associado à subducção de crosta oceânica (margem andina) e amostras de arcos de ilha (Ilhas Mariana) confirmam afinidade com ambiente de arco continental para o CRC, associado à subducção de placa oceânica, principalmente para o gnaisse sideriano. Apesar de pouco representativo, devido ao número de amostras (n=1), uma acresção juvenil em 2.4 Ga colabora para uma dinâmica contínua da evolução da crosta continental. O papel desempenhado pelo CRC na evolução geral do Terreno Embu permanece enigmático. Os dados isotópicos de \'\'épsilon\'\'IND.Nd(590)\' e \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.88 Sr IND.(i)\' do CRC (-27.3 a -19.7 e 0.704 a 0.722, respectivamente) indicam evolução temporal não compatível com o requerido para as fontes dos granitos ediacaranos do Terreno Embu, que exigem a participação de reservatórios mais primitivos (\'\'épsilon\'\'IND.Nd(590)\' -13 a -7) e empobrecidos em Rb (\'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.88 Sr IND.(i)\' \'\'QUASE IGUAL A\' 0,710).

Geologia e petrologia da ilha de São Sebastião (Estado de São Paulo)

A ilha de São Sebastião consta principalmente de rochas alcalinas que formam um maciço de 300 km2 aproximadamente, constituindo o terceiro em área no Brasil. Apresenta-se em um "stock" alongado segundo NE-SW, encaixado em estruturas de gnais. As formações geológicas encontradas consistem em 1 - Granitos e Gnais (ARQUEANO), 2 - Eruptivas básicas (RÉTICO), 3 - Eruptivas alcalinas (JURÁSSICO) e 4 - Depósitos recentes (HOLOCENO). O método de estudo empregado foi o petrográfico e a coluna geológica estabelecida em base de dados petrográficos, tectônicos e fisiográficos. O arqueano é determinado por definição dos seus tipos petrográficos (1- gnais facoidal, 2- oligoclásio-gnais, 3- hornblenda-gnais, 4- biotita-gnais e 5- microlina-granito) idênticos aos concorrentes no considerado arqueano do Brasil meridional. O triássico (rético) é conferido às rochas básicas (diabásios e basaltos) pela sua semelhança tectônica e petrográfica com as congêneres que cortam de maneira semelhante o arqueano no continente. A "mise-en-place" das eruptivas alcalinas (1- Nordmarkito, 2- Biotita-pulaskito, 3- Pulaskito, 4- Nefelina-sienito, 5- Foiaito, 6- Essexito-foiaito, 7- Essexito e 8- Teralito) pode ser considerada jurássica devido suas relações com as eruptivas básicas referidas réticas, pois na praia do Bonete (foto 14) observa-se um dique de nordmarkito cortando outro de diabásio. As eruptivas quartzo-dioríticas (quartzo-microdiorito e quartzo-andesito) cortam as alcalinas no cume do Zabumba, indicando sua idade mais moderna que estas. Além deste fato, preenchem linhas de fraturas tectônicas recentes, como as falhas ao longo do canal de São Sebastião, indicando que a topografia deveria ser a mesma que a atual para permitir rios efusivos ao nível do canal ou que pelo menos toda a zona de extrusão estivesse, como hoje está, em superfície. Os depósitos aluviais marinhos e continentais são considerados recentes, (holocênicos) pelo favor da topografia onde se dispõe, ocupando o fundo os vales e os bordos do atual modelado costeiro, idade esta conferida em base fisiográfica. A tectônica que afetou a ilha de São Sebastião participa da que atuou em todo o litoral meridional brasileiro. Pode-se distinguir duas fases distintas: na primeira ocorreram as erupções básicas e as alcalinas subsidiárias e na segunda deram-se os falhamentos escalonados em blocos basculados para NW, com as fraturas de tensão preenchidas pelas eruptivas quartzo-dioríticas. Toda a atividade tectônica foi regulada pela direção NE-SW privilegiada da estrutura do arqueano, correspondente a antigos eixos dos dobramentos laurencianos e huronianos. A geomorfologia da ilha consta de uma antiga superfície de erosão rematada até a senilidade, - o peneplano cretáceo, hoje reduzida às cristas culminares do maciço alcalino e às satélites das estruturas gnáissicas, desnivelada pelo falhamento em blocos e ligeiramente adernada para NW devido ao basculamento. Ao lado desta topografia vestigial existe o modelado atual da ilha caracterizado por uma juventude do estágio evolutivo. Esta escultura foi inaugurada com os últimos levantamentos epirogênicos que ascenderam as eruptivas alcalinas plutônicas a mais de 1.300 m sobre o nível do mar. O modelado costeiro apresenta uma costa típica de submergência com esculturas em rias, no estágio da juventude. A presença de terraceamentos marinhos de abrasão, atualmente elevados cerca de 20 a 30 m, lembra as oscilações epirogênicas ou eustáticas do litoral.

Utilização de resíduo de mármore e de óxido de boro em escórias sintéticas dessulfurantes para aços.

O mercado atual exige das indústrias siderúrgicas aços de melhor qualidade produzidos por meio de processos que causem menor impacto ao meio ambiente. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo reciclar o resíduo de mármore gerado na indústria de rochas ornamentais, que possui em sua composição óxido de cálcio (CaO) e óxido de magnésio (MgO). O CaO é suficiente para substituir a cal nas escórias e o MgO contribui para a diminuição do desgaste dos refratários, através do emprego do resíduo no processo produtivo do aço. Além disso, foi realizada a substituição da fluorita por óxido de boro como fluxante na composição de misturas dessulfurantes. O resíduo de mármore foi caracterizado utilizando as seguintes técnicas: análise química via EDXFR, análise granulométrica via espalhamento de luz, área de superfície específica pelo método BET, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise de micro-regiões por EDS. Visando verificar a eficiência na dessulfuração, foram formuladas misturas sintéticas utilizando a cal convencional ou resíduo de mármore, e a fluorita ou o óxido de boro. As misturas foram formuladas com o auxílio dos programas de termodinâmica computacional, Thermo-Calc e FactSage. Estas misturas foram adicionadas no aço fundido a temperatura de 1600°C sob atmosfera de argônio e agitadas por meio de um rotor de alumina. Amostras de metal foram retiradas para verificar a variação do teor de enxofre durante o experimento. O resíduo de mármore caracterizado, apresentou em sua composição 40% de CaO e 14% de MgO, na forma dos carbonatos CaCO3 e MgCO3. Obteve uma perda de massa de 42,1%, na forma de CO2 a temperatura de 780°C. Os experimentos mostraram que, as misturas testadas apresentaram, na maioria dos casos, eficiência de dessulfuração acima de 60%.

Artefatos funerários como fontes para a história de ofícios urbanos artesanais

Este artigo descreve o uso de artefatos funerários na reconstituição histórica do processo de trabalho em marmorarias instaladas no município de São Carlos (São Paulo, Brasil), no período 1890-1950. Observação direta e registro fotográfico de artefatos funerários, exame de ferramentas de trabalho e utilização de fontes orais permitiram a reconstituição do processo de trabalho. A composição química de fragmentos de artefatos funerários foi determinada por Difração de Raios X e Microscopia Eletrônica de Varredura, evidenciando matérias-primas e sua combinação e uso no processo de trabalho. Considerando-se as etapas produtivas da indústria de rochas ornamentais (extração, serragem e beneficiamento final), os artefatos funerários indicam que as marmorarias inseriam-se na etapa de beneficiamento final. As marmorarias integravam os setores de base técnica artesanal da indústria brasileira, apresentando: baixo grau de concentração de capital e de operários; predomínio da habilidade do ofício especializado; separação pouco nítida entre trabalhadores e instrumentos de trabalho; identificação do trabalhador com o produto. Artefatos de mármore e granito eram destinados a brasileiros de segmentos sociais abastados, durante o início da imigração na cidade de São Carlos (final do século XIX). A partir de 1920, italianos incorporam-se a clientela dos marmoristas, indicando a mobilidade social do imigrante na cidade.

Composição química da folha e do caule de Calamintha baetica

A área das plantas aromáticas e medicinais teve uma dinâmica de crescimento notável nos últimos anos incentivada pela procura de novos produtos bioativos mas também como fonte de nutrientes. O género Calamintha pertence à família Lamiaceae e em Portugal o seu uso está intrinsecamente associado às suas propriedades aromáticas, condimentares, ornamentais ou medicinais, tendo como exemplos a Salvia (salva), Ocimum (manjericão), Origanum (orégão), Mentha (hortelã), Romarinus (alecrim), Melissa (erva cidreira) e Calamintha (erva-das-azeitonas). A espécie da planta Calamintha baetica Boiss et Heldr encontra-se largamente distribuída pela região do Mediterrâneo e é considerada uma espécie pioneira colonizadora, principalmente de prados secos; de berma dos caminhos rurais, de terrenos selvagens na orla dos pinhais. As folhas produzem um aroma agradável, entre hortelã e orégãos, sendo muito apreciadas para temperos na cozinha e para fazer infusões. Em alguns lugares é usada para temperar azeitona e talvez por isso seja também conhecida por erva-das-azeitonas, mas também é designada por nêveda ou calaminta. Neste trabalho pretende-se caracterizar a folha e o caule da espécie C. baetica no que respeita à sua composição química. Para o efeito quantificaram-se os seguintes parâmetros: humidade, cinzas, gordura, proteínas, hidratos de carbono e valor energético e também se estudou o perfil em ácidos gordos por cromatografia gasosa acoplada a um detetor de ionização de chama (GC/FID). A amostra de folha de C. baetica revelou uma maior percentagem em proteína, com 11,81% (m.s.) e o caule em hidratos de carbono, com 20,54%. No que respeita a teores em gordura, a amostra de folha evidenciou valores ligeiramente superiores (3,30%, m.s.) aos do caule (1,13%, m.s.). A análise por cromatografia gasosa permitiu identificar três ácidos gordos maioritários (% relativas), entre os quais os polinsaturados α-linolénico, com 69,11% e 44,93% e o linoleico com 10,03% e 23,83% e ainda o saturado palmítico, com 11,55% e 17,09% para a amostra de folha e caule, respetivamente.

O papel dos quintais urbanos na segurança alimentar, bem estar e conservação da biodiversidade

Residential homegardens have environmental and social roles in the urban environment. These green spaces can potentially minimize the impacts caused by the growth of cities, being an alternative to connect fragmented areas or offer refuge to wildlife and therefore support the conservation of biodiversity. In addition, the homegardens demonstrate a leading role in increasing human well-being by promoting socialization opportunities, contact with nature, local culture as well as improvements in food security for the urban families. Nevertheless, it is still unclear what specific characteristics of homegardens can act effectively in the conservation of the biodiversity, as well as in the construction of food security and well being of the homegardeners and their families. The first chapter of this thesis analyzed the diversity of plant species (native and exotic) and assessed the contribution of different types of urban gardens (ornamental and forest gardens alike) in the presence of wildlife such as birds, monkeys and lizards. In the second chapter we evaluated the contribution of those gardens to the welfare and food security of their owners. In order to do this, 41 gardens were visited in Pium, a southern coastal town in the northeastern Brazil, which also happens to be in a periurban region undergoing rapid urban expansion and pressure from the real estate market. We surveyed the planned biodiversity and fauna associated with homegardens. The data related to food security and welfare were sampled through interviews with the person in charge of taking care of the gardens. These interviews covered issues on the supply of food from the garden and absence of chemical products, as well as aspects of the GNH indicator (Gross National Happiness). The results showed that these homegardens generally contribute little to the maintenance of native plant species (native species = 29/ total = 187). From its main features, the gardens were classified as ornamental, forest gardens and forest farms. These groups had a different effect on the presence of the animals studied and the last two contained most of the sampled native species. The diversity of plants and trees was a good predictor of the presence of birds and monkeys. Thus, the contribution of yards for the conservation of biodiversity depends on the type of garden: some even can have negative effects on conservation. These results can direct new approaches to detailed understanding of gardens and also of public policies applied to urban planning. The results of the second chapter showed that the two types of forest gardens contributed to household food security, for providing food and medicinal herbs, which mostly did not have pesticides and chemical 12 fertilizers. But the three groups of gardens are important components for the well being of their stakeholders. Gardens help promote the transmission of knowledge on agriculture, socialization, contact with nature and bring up feelings related to peace and harmony. Thus, forest gardens can be considered important means to get through public projects and policies designed to encourage biodiversity and promote food security and well-being in urban areas

Modelos de condutividade térmica em rochas silicáticas, com ênfase em rochas da província Borborema, NE do Brasil

A practical approach to estimate rock thermal conductivities is to use rock models based just on the observed or expected rock mineral content. In this study, we evaluate the performances of the Krischer and Esdorn (KE), Hashin and Shtrikman (HS), classic Maxwell (CM), Maxwell-Wiener (MW), and geometric mean (GM) models in reproducing the measures of thermal conductivity of crystalline rocks.We used 1,105 samples of igneous and metamorphic rocks collected in outcroppings of the Borborema Province, Northeastern Brazil. Both thermal conductivity and petrographic modal analysis (percent volumes of quartz, K-feldspar, plagioclase, and sum of mafic minerals) were done. We divided the rocks into two groups: (a) igneous and ortho-derived (or meta-igneous) rocks and (b) metasedimentary rocks. The group of igneous and ortho-derived rocks (939 samples) covers most the lithologies de_ned in the Streckeisen diagram, with higher concentrations in the fields of granite, granodiorite, and tonalite. In the group of metasedimentary rocks (166 samples), it were sampled representative lithologies, usually of low to medium metamorphic grade. We treat the problem of reproducing the measured values of rock conductivity as an inverse problem where, besides the conductivity measurements, the volume fractions of the constituent minerals are known and the effective conductivities of the constituent minerals and model parameters are unknown. The key idea was to identify the model (and its associated estimates of effective mineral conductivities and parameters) that better reproduces the measures of rock conductivity. We evaluate the model performances by the quantity  that is equal to the percentage of number of rock samples which estimated conductivities honor the measured conductivities within the tolerance of 15%. In general, for all models, the performances were quite inferior for the metasedimentary rocks (34% <  < 65%) as compared with the igneous and ortho-derived rocks (51% <  < 70%). For igneous and ortho-derived rocks, all model performances were very similar ( = 70%), except the GM-model that presented a poor performance (51% <  < 65%); the KE and HS-models ( = 70%) were slightly superior than the CM and MW-models ( = 67%). The quartz content is the dominant factor in explaining the rock conductivity for igneous and ortho-derived rocks; in particular, using the MW-model the solution is in practice vi UFRN/CCET– Dissertação de mestrado the series association of the quartz content. On the other hand, for metasedimentary rocks, model performances were different and the performance of the KEmodel ( = 65%) was quite superior than the HS ( = 53%), CM (34% <  < 42%), MW ( = 40%), and GM (35% <  < 42%). The estimated effective mineral conductivities are stable for perturbations both in the rock conductivity measures and in the quartz volume fraction. The fact that the metasedimentary rocks are richer in platy-minerals explains partially the poor model performances, because both the high thermal anisotropy of biotite (one of the most common platy-mineral) and the difficulty in obtaining polished surfaces for measurement coupling when platyminerals are present. Independently of the rock type, both very low and very high values of rock conductivities are hardly explained by rock models based just on rock mineral content.

Estudo da adição de resíduos de quartzitos para obtenção de grés porcelanato

In States of Paraíba (PB) and Rio Grande do Norte (RN), northeast of Brazil, the most significant deposits of non-metallic industrial minerals are pegmatites, quartzites and granites, which are located in Seridó region. Extraction of clay, quartz, micas and feldspars occurs mainly in the cities of Várzea (PB), OuroBranco (RN) and Parelhas (RN). Mining companies working in the extraction and processing of quartzite generate large volumes of waste containing about 90% SiO2 in their chemical composition coming from quartz that is one of the basic constituents of ceramic mass for the production of ceramic coating. Therefore, this work evaluates the utilization of these wastes on fabrication of high-quality ceramic products, such as porcelain stoneware, in industrial scale. Characterization of raw materials was based on XRF, XRD, GA, TGA and DSC analysis, on samples composed by 57% of feldspar, 37% of argil and 6% of quartzite residues, with 5 different colors (white, gold, pink, green and black). Samples were synthesized in three temperatures, 1150°C, 1200°C and 1250°C, with one hour isotherm and warming-up tax of 10°C/min. After synthesizing, the specimens were submit to physical characterization tests of water absorption, linear shrinkage, apparently porosity, density, flexural strain at three points. The addition of 6% of quartzite residue to ceramic mass provided a final product with technological properties attending technical norms for the production of porcelain stoneware; best results were observed at a temperature of 1200°C. According to the results there was a high iron oxide on black quartzite, being their use in porcelain stoneware discarded by ethic and structural question, because the material fused at 1250°C. All quartzite formulations had low water absorption when synthesized at 1200°C, getting 0.1% to 0.36% without having gone through the atomization process. Besides, flexural strain tests overcame 27 MPa reaching the acceptance limits of the European Directive EN 100, at 1200°C synthesizing. Thus, the use of quartzite residues in ceramic masses poses as great potential for the production of porcelain stoneware.

Petrologia e geologia estrutural do plutão granítico Barcelona, província Borborema, NE do Brasil

The Dissertation aimed to advance the geological knowledge of the Barcelona Granitic Pluton (BGP). This body is located in the eastern portion of the Rio Grande do Norte Domain (RND), within the São José do Campestre subdomain (SJC), NE of the Borborema Province. The main goal was to understand the geological evolution of the rocks of the pluton and the tectonic setting of magma generation and its emplacement. The BGP has an assumed Ediacaran age and outcropping area of approximately 260 km2, being composed of three varied petrographic/textural facies: (a) porphyritic biotite monzogranite; (b) dykes and sheets of biotite microgranite; (c) dioritic to quartz-dioritic enclaves. The rocks of the BGP have the following structures: (i) a NE-SW and NW-SE directed magmatic fabric (Sγ), accompanied by a magmatic lineation (Lγ) with gentle dip to NE-SW and NW-SE. In the southern portion, there is the concentric pattern of this foliation with medium to high dip, and (ii) a solid state foliation, in part mylonitic (S3+), mainly on the eastern edge with slightly plunging to west. The integration of structural and gravity data permitted to interpret the emplacement of the BGP as controlled by the transcurrent shear zones systems Lajes Pintadas (LPSZ) and Sítio Novo (SNSZ), both of dextral strike-slip kinematics. Mineral chemistry data show that the amphibole form the porphyritic biotite monzogranite facies is hastingsite with moderate Mg / (Mg + Fe) ratios, indicating crystallization under moderate to high ƒO2 and cristallization pressure of around 5.0-6.0 kbar. The biotite tends to be slightly richer in annite molecule and plots in the transitional field from primary biotite to reequilibrated biotite. In discriminant diagrams of magmatic series, the biotite behave like those of subalkaline affinity, consistent with the potassium calc-alkaline / sub-alkaline geochemical affinity of the hosting rock. The opaque minerals are primarily magnetite, with some crystals martitized to hematite indicating relatively oxidizing conditions during magma evolution that originated the BGP. Zoning in plagioclase, K-feldspar and allanite crystals suggest fractional crystallization process. Lithogeochemical data suggest that the facies described for the BGP have similar magma source, usually plotting in the fields and trends of the subalkaline / high potassium calc-alkaline series.

Petrologia e geoquímica do magmatismo ediacarano Serra do Caramuru, Rio Grande do Norte, NE do Brasil

The Serra do Caramuru and Tapuio stocks, located in the extreme NE of Rio Piranhas-Seridó Domain (RN), are representative of the Ediacaran-Cambrian magmatism, an important magmatic feature of the Brasilian / Panafrican orogeny of the Borborema Province. These bodies are lithologically similar, intrusive in paleoproterozoic gneiss embasement, being separated by a thin belt of mylonitic orthogneiss. The field relations show a magmatic stratigraphy initiated by dioritic facies that coexists with the porphyritic granitic and equigranular granitic I facies, and less frequently with equigranular granitic II facies. These rocks are crosscut by late granitic dykes and sheets with NE-SW / NNE-SSW orientation. The dioritic facies (diorite, quartz diorite, quartz monzodiorites, tonalite and granodiorite) is leucocratic to melanocratic, rich in biotite and hornblende. The granitic facies are hololeucocratic to leucocratic, and have biotite ± hornblende. Petrographic and geochemical (whole rock) data, especially from Serra do Caramuru pluton, suggest fractionation of zircon, apatite, clinopyroxene (in diorites), opaque minerals, titanite, biotite, hornblende, allanite, plagioclase, microcline and garnet (in dykes). The behavior of trace elements such as Zr, La and Yb indicates that the dioritic magma does not constitute the parental magma for the granitic facies. On the other hand, the granitic facies seems to be cogenetic to each other, displaying differentiation trends and very similar rare earth elements (REE) spectra [12.3≤(La/Yb)N≤190.8; Eu/Eu*=0.30-0.68]. Field relationships and REE patterns [6.96≤(La/Yb)N≤277.8; Eu/Eu*=0.18-0.58] demonstrate that the granitic dykes and sheets are not cogenetically related to the Serra do Caramuru magmatism. The dioritic facies is metaluminous (A/CNK = 0.88-0.74) and shoshonitic, whereas the granitic ones are metaluminous to peraluminous (A/CNK = 1.08-0.93) and high potassium calc-alkaline. Dykes and sheets are strictly peraluminous (A/CNK = 1.01-1.04). Binary diagrams relating compatible and incompatible trace elements and microtextures indicate the fractional crystallization as the dominant mechanism of magmatic evolution of the various facies. The Serra do Caramuru and Tapuio stocks have well preserved magmatic fabric, do not show metamorphic minerals and are structurally isotropic, showing crosscutting contact with the ductile fabric of the basement. These observations lead to interpretate a stage of relative tectonic stability, consistent with the orogenic relaxation period of the Brasiliano / Pan-African orogeny. Chemical plots involving oxides and trace elements indicate late to post-collisional emplacement. In this context, the assumed better mechanism to describe the stocks emplacement within an extensional T Riedel joint, with ENE-WSW extensional vector. The U-Pb zircon age of 553 ± 10 Ma allows correlating the Serra do Caramuru magmatism to the group of post-collisional bodies, equigranular high potassium calc-alkaline granites of the NE of Rio Piranhas-Seridó Domain.

Petrologia e geoquímica do magmatismo ediacarano Serra do Caramuru, Rio Grande do Norte, NE do Brasil

The Serra do Caramuru and Tapuio stocks, located in the extreme NE of Rio Piranhas-Seridó Domain (RN), are representative of the Ediacaran-Cambrian magmatism, an important magmatic feature of the Brasilian / Panafrican orogeny of the Borborema Province. These bodies are lithologically similar, intrusive in paleoproterozoic gneiss embasement, being separated by a thin belt of mylonitic orthogneiss. The field relations show a magmatic stratigraphy initiated by dioritic facies that coexists with the porphyritic granitic and equigranular granitic I facies, and less frequently with equigranular granitic II facies. These rocks are crosscut by late granitic dykes and sheets with NE-SW / NNE-SSW orientation. The dioritic facies (diorite, quartz diorite, quartz monzodiorites, tonalite and granodiorite) is leucocratic to melanocratic, rich in biotite and hornblende. The granitic facies are hololeucocratic to leucocratic, and have biotite ± hornblende. Petrographic and geochemical (whole rock) data, especially from Serra do Caramuru pluton, suggest fractionation of zircon, apatite, clinopyroxene (in diorites), opaque minerals, titanite, biotite, hornblende, allanite, plagioclase, microcline and garnet (in dykes). The behavior of trace elements such as Zr, La and Yb indicates that the dioritic magma does not constitute the parental magma for the granitic facies. On the other hand, the granitic facies seems to be cogenetic to each other, displaying differentiation trends and very similar rare earth elements (REE) spectra [12.3≤(La/Yb)N≤190.8; Eu/Eu*=0.30-0.68]. Field relationships and REE patterns [6.96≤(La/Yb)N≤277.8; Eu/Eu*=0.18-0.58] demonstrate that the granitic dykes and sheets are not cogenetically related to the Serra do Caramuru magmatism. The dioritic facies is metaluminous (A/CNK = 0.88-0.74) and shoshonitic, whereas the granitic ones are metaluminous to peraluminous (A/CNK = 1.08-0.93) and high potassium calc-alkaline. Dykes and sheets are strictly peraluminous (A/CNK = 1.01-1.04). Binary diagrams relating compatible and incompatible trace elements and microtextures indicate the fractional crystallization as the dominant mechanism of magmatic evolution of the various facies. The Serra do Caramuru and Tapuio stocks have well preserved magmatic fabric, do not show metamorphic minerals and are structurally isotropic, showing crosscutting contact with the ductile fabric of the basement. These observations lead to interpretate a stage of relative tectonic stability, consistent with the orogenic relaxation period of the Brasiliano / Pan-African orogeny. Chemical plots involving oxides and trace elements indicate late to post-collisional emplacement. In this context, the assumed better mechanism to describe the stocks emplacement within an extensional T Riedel joint, with ENE-WSW extensional vector. The U-Pb zircon age of 553 ± 10 Ma allows correlating the Serra do Caramuru magmatism to the group of post-collisional bodies, equigranular high potassium calc-alkaline granites of the NE of Rio Piranhas-Seridó Domain.

Source Provenance of Pre-Historic Granitic Grindstones: The Case Study of the Cogotas I Archaeological Site of Arroyo Mucientes/San Lázaro (Castronuño, Valladolid) and a Proposal on the General Methodological Flow Process

The occurrence of hand grindstones at the Cogotas I archaeological sites is considered to be a common feature. Given that a distant-provenance raw material is frequently involved, determination of its source is a basic factor in the search for a better understanding of resource management and for any Political Economy approach. To progress in these directions an overall study should be planned, using selected grindstones with a view to covering diverse sub-zones of the Cogotas I dispersal area, especially because of its considerable distance from the granite basement source. Such a study may today includes diverse analytical procedures combining successive geographic, petrographic, mineralogical and geochemical criteria. To check the plausibility of the proposed methodology, a preliminary test has been carried out on two granite grindstones, obtained at the archaeological excavation at the Castronuño (Valladolid) Cogotian site, which is fifty km away from an inferred source area that was presumably located at Peñausende (Zamora). The result obtained validates the proposed operational process, yielding a generalizable knowledge to other similar situations.

Estudo da influência do nevoeiro salino nas propriedades de calcários portugueses

O nevoeiro salino é um agente de meteorização importante para a maioria dos materiais de construção. Os produtos em pedra natural não são exceção. A estrutura das rochas geralmente apresenta características texturais (rede de poros, microfissuras, fissuras, planos de xistosidade, etc.), que facilitam a penetração do nevoeiro salino na pedra e a condensação no seu interior. A presença da solução salina pode conduzir à degradação da rocha e em casos extremos, à sua total desintegração, através de mecanismos físicos decorrentes da cristalização de sais, da hidratação destes, ou de distintas dilatações/retrações térmicas entre sal e rocha. Contudo, a pedra também pode ser alterada por processos químicos, dos quais a dissolução dos carbonatos é um exemplo. Entre os principais tipos de rocha explorados em Portugal, os calcários são particularmente suscetíveis ao nevoeiro salino, posto que geralmente apresentam porosidades abertas com valores elevados e uma rede de poros que permite uma penetração mais profunda do nevoeiro salino na estrutura da pedra. O estudo do comportamento dos calcários ao nevoeiro salino assume particular importância em Portugal, devido ao facto do país possuir uma orla costeira extensa, grande parte da qual sob a influência de nevoeiro salino. É o litoral que apresenta a maior densidade populacional e, consequentemente, onde se concentram as construções. Além disto, Portugal possui vastas reservas de calcários ornamentais, que são utilizados em larga escala como materiais de construção, desde tempos imemoriais e cuja procura pelo mercado externo, tem vindo a sofrer um incremento significativo. Para este estudo foram selecionados seis calcários portugueses amplamente aplicados e com propriedades físico-mecânicas diferentes. Depois de analisadas as suas características petrográficas, químicas e as principais propriedades tecnológicas, os calcários foram submetidos aos seguintes ensaios de envelhecimento: choque térmico, gelo e nevoeiro salino. A determinação de todas as características tecnológicas através de normas europeias, permitiu uma análise crítica dos respetivos métodos de ensaio e a elaboração de propostas de melhoria de alguns dos métodos. No nevoeiro salino, a avaliação deste ensaio foi complementada com as determinações e análises a seguir apresentadas, não exigidas pela norma europeia: variações na absorção de água e na resistência à flexão; comparação do ensaio em três acabamentos superficiais distintos; análises comparativas de imagens macroscópicas da superfície, de imagens através de lupa binocular e de imagens de eletrões secundários, obtidas com recurso a microssonda eletrónica. Os resultados permitiram avaliar a aptidão dos calcários para os principais tipos de aplicações e, dentro de cada uma, para condições específicas de uso. Assim, foi possível definir as utilizações recomendadas para cada calcário, com o objectivo de maximizar a sua durabilidade. Os ensaios de envelhecimento possibilitaram determinar a resistência dos calcários perante várias condições climáticas específicas, incluindo as existentes em zonas costeiras. A análise detalhada dos resultados do nevoeiro salino reforça o conhecimento de que a porosidade aberta desempenha um papel determinante no comportamento dos calcários neste ensaio de durabilidade. Verificou-se, também, que os acabamentos superficiais grosseiros são mais suscetíveis ao nevoeiro salino, mas menos sensíveis às alterações cromáticas provocadas por este ensaio. Constatou-se que o nevoeiro salino gera perda de brilho nas superfícies com acabamento polido. Por fim, concluiu-se que a perda de massa registada por todas as amostras de calcário ensaiadas, ficou a dever-se essencialmente a processos de dissolução do CaCO3.