Evolução geológica do Complexo Quirino, Terreno Paraíba do Sul, Setor Central da Faixa Ribeira, com base em dados isotópicos de Sm-Nd e Sr

A área estudada está inserida na Faixa Ribeira, Segmento Central da Província Mantiqueira (Almeida et al., 1973, 1977, 1981), que representa um cinturão de dobramentos e empurrões gerado no Neo-proterozóico/Cambriano, durante a Orogênese Brasiliana, na borda sul/sudeste do Cráton do São Francisco (Almeida, 1971, 1977; Cordani et al., 1967, 1973; Cordani & Brito Neves, 1982; Teixeira & Figueiredo, 1991). Neste contexto, o Complexo Quirino é o embasamento retrabalhado do Terreno Paraíba do Sul (Heilbron et al., 2004). O Complexo Quirino é formado por extensos corpos de ortognaisses foliados a homogêneos, leuco a mesocráticos, de granulometria média à grossa, composicionalmente variando entre granitóides tonalíticos/granodioríticos a graníticos, e apresentando enclaves de rochas ultramáficas, máficas e cálcio-silicáticas (ricas em tremolita). Os ortognaisses tonalíticos/granodioríticos apresentam porfiroblastos de plagioclásio e a hornblenda como máfico principal, contrastando com os de composição granítica que apresentam porfiroblastos de K-feldspato e biotita predominante. Como acessórios aparecem zircão, titanita, apatita e epidoto. Também estão associados a estes ortognaisses, granitóides neoproterozóicos que formam corpos individualizados ou lentes anatéticas no conjunto paleoproterozóico. Estes são compostos predominantemente por biotita gnaisse e hornblenda-biotita gnaisse. A análise litogeoquímicas dos ortognaisses do Complexo Quirino demonstrou a existência de duas séries magmáticas distintas. A primeira pertencente à série cálcio-alcalina de alto-K apresenta uma composição mais expandida granítica-adamelítica/granodioritica/tonalítica e é correlacionável aos bt-ortognaisses e alguns hb-bt-ortognaisses. Os ortognaisses da série médio-K apresentam composição predominantemente tonalítica, sendo correlacionáveis à maioria dos hornblenda-biotita gnaisses. Enclaves lenticulares de metapiroxeníticos e anfibolíticos ocorrem em muitos afloramentos. Também ocorrem granitóides neoproterozóicos de composição graníticas a quartzo-monzoníticas O estudo isotópico de Sm-Nd e Sr demonstrou que os ortognaisses da série cálcio-alcalina de alto-K e aqueles da série cálcio-alcalina de médio-K possuem idades modelo TDM variando entre paleoproterozóicas a arqueanas, consistentes com dados U-Pb em zircão publicados na literatura. A série cálcio-alcalina de alto-K é mais antiga (2308 9,2 Ma a 2185 8 Ma) do que a série calcio-alcalina de médio-K (2169 3 a 2136 14 Ma) e a existência de zircões herdados com idades mínimas de 2846 Ma e 2981 Ma para série de médio-K e 3388 16 para série de alto-K. Os granitóides brasilianos possuem idades de cristalização neoproterozóica correlacionada a Orogênese Brasiliana (602 a 627 Ma) (Viana, 2008; Valladares et al., 2002)./Com base nos dados de Sr e Sm-Nd foi possível caracterizar 4 grupos distintos. Os grupos 1 e 2 são formados por rochas de idade paleoproterozóica (2,1 a 2,3 Ga) com idades modelo TDM variando de 2,9 e 3,4 Ga, εNd entre -8,1 e -5,8 e 87Sr/86Sr(t) = 0,694707 (Grupo 1) e TDM variando de 2,5 a 2,7 Ga, εNd entre -5,8 e -3,1 e 87Sr/86Sr(t) = 0,680824 (Grupo 2), formados no paleoproterozóico com contribuição de uma crosta arqueana. O grupo 3 é formado por rochas juvenis de idade paleoproterozóica, com idades de cristalização variando entre 2,0 e 2,2 Ga e com idades modelo TDM variando de 2,1 a 2,2 Ga e εNd entre + 1,5 e + 1,2. O grupo 4 é formado durante o neoproterozóico (645 Ma) por rochas possivelmente de idade paleoproterozóico com idades modelo TDM igual a 1,7 Ga e εNd igual a -8,3.

Estudo do efeito magnetocalórico em sistemas magnéticos com terras raras

O efeito magnetocalórico, base da refrigeração magnética, é caracterizado por duas quantidades: a variação isotérmica da entropia (ΔST) e a variação adiabática da temperatura (ΔTS); que são obtidas sob variações na intensidade de um campo magnético aplicado. Em sistemas que apresentam anisotropia magnética, pode‐se definir o efeito magnetocalórico anisotrópico, o qual, por definição, é calculado sob variações na direção de aplicação de um campo magnético cuja intensidade mantém‐se fixa, e é caracterizado por duas quantidades: a variação anisotrópico‐isotérmica da entropia (ΔSan) e a variação anisotrópico‐adiabática da temperatura (ΔTan). O efeito magnetocalórico e o efeito magnetocalórico anisotrópico foram estudados nos compostos intermetálicos formados por terras e outros materiais não magnéticos: RNi2, RNi5, RZn e Gd1‐nPrnAl2. Os cálculos foram feitos partindo de hamiltonianos modelo que incluem as interações de troca, Zeeman, de campo cristalino e quadrupolar.

From lakes to lungs : assessing microbial activity in diverse environments

All major geochemical cycles on the Earth’s surface are mediated by microorganisms. Our understanding of how these microbes have interacted with their environments (and vice versa) throughout Earth's history, and how they will respond to changes in the future, is primarily based on studying their activity in different environments today. The overarching questions that motivate the research presented in the two parts of this thesis -- how do microorganisms shape their environment (and vice versa)? and how can we best study microbial activity in situ? -- have arisen from the ultimate goal of being able to predict microbial activity in response to changes within their environments both past and future.

Part one focuses on work related to microbial processes in iron-rich Lake Matano and, more broadly, microbial interactions with the biogeochemical cycling of iron. Primarily, we find that the chelation of ferrous iron by organic ligands can affect the role of iron in anoxic environmental systems, enabling photomixotrophic growth of anoxygenic microorganisms with ferrous iron, as well as catalyzing the oxidation of ferrous iron by denitrification intermediates. These results imply that the ability to grow photomixotrophically on ferrous iron might be more widespread than previously assumed, and that the co-occurrence of chemical and biological processes involved in the coupled biogeochemical cycling of iron and nitrogen likely dominate organic-rich environmental systems.

Part two switches focus to in situ measurements of growth activity and comprises work related to microbial processes in the Cystic Fibrosis lung, and more broadly, the physiology of slow growth. We introduce stable isotope labeling of microbial membrane fatty acids and whole cells with heavy water as a new technique to measure microbial activity in a wide range of environments, demonstrate its application in continuous culture in the laboratory at the population and single cell level, and apply the tool to measure the in situ activity of the opportunistic pathogen Staphylococcus aureus within the environment of expectorated mucus from cystic fibrosis patients. We find that the average in situ growth rates of S. aureus fall into a range of generation times between ~12 hours and ~4 days, with substantial heterogeneity at the single-cell level. These data illustrate the use of heavy water as a universal environmental tracer for microbial activity, and highlight the crucial importance of studying the physiology of slow growth in representative laboratory systems in order to understand the role of these microorganisms in their native environments.

Avaliação da sorção de Cu (II) e Hg (II) pela Sargassum sp modificado com epicloridrina

É crescente o aumento da preocupação do homem com a contaminação de ambientes aquáticos uma vez que da subsistência dos mesmos depende o bem estar de todos. Ao mesmo tempo em que cresce a preocupação tem aumentado a quantidade de pesquisas em busca de tecnologias alternativas ao tratamento e remediação de efluentes aquosos contaminados pelas mais diversas substâncias incluindo os metais pesados. Nas últimas décadas, tem crescido o número de trabalhos avaliando a capacidade de sorção e a viabilidade da utilização de biossorventes de baixo custo na captação de íons metálicos e um desses materiais são as biomassas de algas pardas. Dentre os vários gêneros existentes no planeta o território brasileiro é rico na macroalga do gênero Sargassum. Muito embora a composição dessas biomassas varie o principal constituinte das mesmas é o ácido algínico e seus sais alcalinos na forma de um copolímero linear, homopolimérico, com unidades do ácido manurônico, (M), (1-4)-β-D- ligado e seu epímero em C-5 nos resíduos α-L-gulurônicos, (G), respectivamente, covalentemente ligados entre si em sequencias diferenciadas ou em blocos. Os monômeros podem aparecer em blocos homopoliméricos consecutivos, resíduos G (unidades G), resíduos consecutivos M (unidades M), pequenas unidades alternadas M e G (blocos MG), ou em blocos aleatoriamente organizados. A proposta dessa dissertação é realizar a modificação do copolímero existente na biomassa com epicloridrina, avaliar e comparar a captação de íons Cu (II) e Hg (II) pela biomassa da alga Sargassum sp., com a biomassa não modificada e resultados publicados na literatura

Determination of dissolved oxygen in water with leukoberbelin-blue I. A quick Winkler method. [Translation from: Z.analyt.Chem. 262 97-99, 1972.]

The reaction of Mn(II) with water-dissolved oxygen, to a higher manganese hydroxide in an alkaline medium, as with the longstanding classic Winkler method, is the first step in the method described here. The assumption for faultless results by the conventional and modified Winkler method is clean water, which contains no organic substances by Mn(III) or Mn(IV). In many cases, however, eg. in river and lake-water tests, it can be seen with the naked eye that after some time the originally brown-coloured precipitate of manganese hydroxide becomes more and more colourless. Oxygen content was analysed in the water samples and evaluated by raising the amount of the leuko-base and giving the corresponding dilution of the colouring matter solution formed still higher oxygen contents can be measured.

Materiais compósitos biocidas baseados em resinas reticuladas contendo nanopartículas de prata

Nesta dissertação, duas resinas reticuladas comerciais (denominadas, AmberliteGT73 e AmberliteIRC748) foram empregadas para suportar partículas de prata. Os grupos tiol da GT73 e ácido iminodiacético da IRC748 presentes nessas resinas foram empregados para a fixação de íons Ag+ a partir de solução aquosa. Posteriormente, os íons Ag+ foram reduzidos pelo emprego de três redutores diferentes em pH alcalino, denominados hidrazina, hidroxilamina e formaldeído (pH  12). A morfologia e a impregnação de prata dos materiais binários assim obtidos foram avaliadas por meio de microscópio eletrônico de varredura equipado com detector de elétrons retro-espalhados (SEM-BSE). O detector de espectrometria de energia dispersiva de raios-X (EDAX) acoplado ao SEM permitiu a observação de partículas de prata. Os espectros de raios-X revelaram a presença do metal nas superfícies interna e externa das microesferas dos compósitos. A quantidade de prata incorporada foi determinada pelo método titulométrico, empregando solução padrão de tiocianato de potássio. As características antibactericidas dos compósitos foram avaliadas em colunas contendo pérolas de resina por onde foram percoladas suspensões da bactéria Escherichia coli auxotrópica AB1157 (tipo selvagem) nas concentrações de 103 a 107 células/mL. A avaliação biocida mostrou que estes materiais foram completamente bactericidas, sendo efetivos na eliminação da bactéria em poucos minutos. Esta ação biocida foi atribuída à combinação da atuação da prata e dos grupos funcionais das resinas

Mechanics of sediment transport and bedrock erosion in steep landscapes

Erosion is concentrated in steep landscapes such that, despite accounting for only a small fraction of Earth’s total surface area, these areas regulate the flux of sediment to downstream basins, and their rugged morphology records transient changes (or lack thereof) in geologic and climatic forcing. Steep landscapes are geomorphically active; large sediment fluxes and rapid landscape evolution rates can create or destroy habitat for humans and wildlife alike, and landslides, debris flows, and floods common in mountainous areas represent a persistent natural and structural hazard. Despite the central role that steep landscapes play in the geosciences and in landscape management, the processes controlling their evolution have been poorly studied compared to lower-gradient areas. This thesis focuses on the basic mechanics of sediment transport and bedrock incision in steep landscapes, as these are the fundamental processes which set the pace and style of landscape evolution. Chapter 1 examines the spatial distribution of slow-moving landslides; these landslides can dominate sediment fluxes to river networks, but the controls on their occurrence are poorly understood. Using a case-study along the San Andreas Fault, California, I show that slow-moving landslides preferentially occur near the fault, suggesting a rock-strength control on landslide distribution. Chapter 2 provides the first field-measurements of incipient sediment motion in streams steeper than 14% and shows a large influence of slope-dependent flow hydraulics and grain-scale roughness on particle motion. Chapter 3 presents experimental evidence for bedrock erosion by suspended sediment, suggesting that, in contrast to prevailing theoretical predictions, suspension-regime transport in steep streams can be the dominant erosion agent. Steep streams are often characterized by the presence of waterfalls and bedrock steps which can have locally high rates of erosion; Chapters 4 and 5 present newly developed, experimentally validated theory on sediment transport through and bedrock erosion in waterfall plunge pools. Finally, Chapter 6 explores the formation of a bedrock slot canyon where interactions between sediment transport and bedrock incision lead to the formation of upstream-propagating bedrock step-pools and waterfalls.

Acid precipitation and its effects on aquatic systems in the English Lake District

There is no evidence of an increase in the acidity (lower pH or alkalinity) of water-bodies in the Lake District over the last 50 years. Brown trout occur in acid streams and upland tarns where pH is 4.5-5.2 throughout the year. Their occurrence in such waters in Britain and Ireland has been known for most of this century and there is no previous evidence of harmful effects on salmonid fisheries, though numbers of fish are naturally low. However, many benthic invertebrates that are common in hill-streams where pH is above 5.7 do not occur in more acid streams. This phenomenon occurs in the headwaters of several western rivers in Cumbria. It is not a recent response to "acid rain". Harmful effects of pH are undoubtedly more pronounced in waters that are poor in other dissolved ions. Low concentrations of sodium, potassium, calcium and chloride are especially important and may limit the distributions of some aquatic animals even where pH is above 5.7. The concentration of sulphate ions is usually relatively high but this is not important to the fauna; concentrations are at least two times higher in productive alkaline water-bodies than they are in unproductive acid waters.

Corrosão dos aços UNS S30400 e 31600 em meios simuladores de poros de concreto

Com o objetivo de investigar a influência que o molibdênio exerce nas propriedades das camadas passivas das armaduras de aços austeníticos, barras redondas dos aços UNS S30400 e 31600 foram submetidas à ação de soluções que simulam as que são encontradas nos poros de concreto. Para caracterizar o efeito do molibdênio na resistência daqueles aços à corrosão por pites, foram conduzidos ensaios de circuito aberto, polarização anódica, espectroscopia de impedância eletroquímica, análise de Mott-Schottky, tração em baixa taxa de deformação e análise das superfícies por microscopias óptica e eletrônica de varredura. Os resultados obtidos demonstram que, de uma forma geral, o aço UNS S30400 (sem molibdênio) apresentou maior resistência à corrosão localizada que o UNS S31600 (2% de Mo) nas soluções alcalinas cloretadas naturalmente aeradas, comportamento este inverso ao que se observa nos mesmos materiais quando submetidos a soluções cloretadas neutras ou ácidas.

Geology alive. GeoBizirik.org

Geology is the science that studies the Earth, its composition, structure and origin in addition to past and present phenomena that leave their mark on rocks. So why does society need geologists? Some of the main reasons are listed below: - Geologists compile and interpret information about the earth’s surface and subsoil, which allows us to establish the planet’s past history, any foreseeable changes and its relationship with the rest of the solar system. - Society needs natural resources (metals, non-metals, water and fossil fuels) to survive. The work of geologists is therefore a key part of finding new deposits and establishing a guide for exploring and managing resources in an environmentally-friendly way. - The creation of geological maps allows us to identify potential risk areas and survey different land uses; in other words, they make an essential contribution to land planning and proposing sustainable development strategies in a region. - Learning about Geology and the proper use of geological information contributes to saving lives and reducing financial loss caused by natural catastrophes such as earthquakes, tsunamis, volcanic eruptions, flooding and landslides, while also helping to develop construction projects, public works, etc. Through the proposed activities we aim to explain some of the basic elements of the different specialities within the field of Geological Sciences. In order to do this, four sessions have been organised that will allow for a quick insight into the fields of Palaeontology, Mineralogy, Petrology and Tectonics.

Geology alive. GeoBizirik.org

Geology is the science that studies the Earth, its composition, structure and origin in addition to past and present phenomena that leave their mark on rocks. So why does society need geologists? Some of the main reasons are listed below: - Geologists compile and interpret information about the earth’s surface and subsoil, which allows us to establish the planet’s past history, any foreseeable changes and its relationship with the rest of the solar system. - Society needs natural resources (metals, non-metals, water and fossil fuels) to survive. The work of geologists is therefore a key part of finding new deposits and establishing a guide for exploring and managing resources in an environmentally-friendly way. - The creation of geological maps allows us to identify potential risk areas and survey different land uses; in other words, they make an essential contribution to land planning and proposing sustainable development strategies in a region. - Learning about Geology and the proper use of geological information contributes to saving lives and reducing financial loss caused by natural catastrophes such as earthquakes, tsunamis, volcanic eruptions, flooding and landslides, while also helping to develop construction projects, public works, etc. Through the proposed activities we aim to explain some of the basic elements of the different specialities within the field of Geological Sciences. In order to do this, four sessions have been organised that will allow for a quick insight into the fields of Palaeontology, Mineralogy, Petrology and Tectonics.

Análise da tectônica de colocação de diques cretácicos na região de São Sebastião, SP

O trabalho foi desenvolvido no litoral norte do estado de São Paulo, onde ocorrem boas exposições de rochas intrusivas da porção meridional do Enxame de Diques da Serra do Mar, de idade eocretácica. O objetivo principal da dissertação é caracterizar os regimes tectônicos associados à colocação e à deformação de diques máficos na área de São Sebastião (SP) e sua distribuição espacial, a partir de interpretações de imagens de sensores remotos, análise de dados estruturais de campo e descrição petrográfica das rochas ígneas. A área apresenta grande complexidade no tocante ao magmatismo, uma vez que ocorrem diques de diabásios toleítico e alcalino, lamprófiro e rochas alcalinas félsicas como fonolitos, traquitos e sienitos, estes sob a forma diques, sills e plugs. Os diabásios toleíticos tem idades em torno 134 Ma, correlatas com o início do rifteamento sul-atlântico, enquanto que as rochas alcalinas datam de 86 Ma e estão relacionadas com um magmatismo intraplaca posterior. Os lineamentos estruturais orientam-se majoritariamente na direção ENE-WSW, paralela às foliações metamórficas e zonas de cisalhamento observadas no campo e descritas na literatura, referentes ao Domínio Costeiro da Faixa Ribeira. Os diques se orientam na direção NE-SW, com azimute semelhante porém ângulos de mergulho discordantes da foliação em grande parte da área, onde as foliações são de baixo ângulo. Um segundo conjunto de lineamentos orientado NW-SE ocorre como um importante conjunto de fraturas que cortam tanto as rochas do embasamento proterozóico quanto as rochas alcalinas neocretácicas. Diques com esta orientação são escassos. Um terceiro conjunto NNE-SSW ocorre na porção oeste da área, associado à presença de diques de diabásio que por vezes mostram indicadores de movimentação sinistral. A análise cinemática dos diques mostra um predomínio de distensão pura durante sua colocação, com um tensor de compressão mínima de orientação NW-SE, ortogonal ao principal trend dos diques. Componentes direcionais, por vezes ambíguas, são comumente observadas, com um discreto predomínio de componente sinistral. O mesmo padrão cinemático é observado para os diques toleíticos e para os alcalinos, sugerindo que o campo de tensões local pouco variou durante o Cretáceo. Embora o embasamento não tenha sido diretamente reativado durante a colocação dos diques, sua anisotropia pode ter controlado de certa forma a orientação do campo de tensões local durante o Cretáceo. Os mapas geofísicos da bacia de Santos existentes na literatura sugerem certo paralelismo entre as estruturas observadas na área de estudo e aquelas interpretadas na bacia. As estruturas NNE-SSW são paralelas ao trend das sub-bacias e ao gráben de Merluza, enquanto que as estruturas NW-SE são paralelas a zonas de transferência descritas na literatura.

铒离子浓度对掺Er^3＋碲酸盐玻璃的Judd-Ofelt理论参数的影响

制备了四种不同铒离子掺杂浓度的碲酸盐玻璃，通过测定吸收光谱计算了吸收谱线的振子强度，根据Judd-Ofelt理论计算了不同浓度下Er^3＋离子发光光谱的强度参数Ω（i=2，4，6），计算了自发辐射电偶和磁偶跃迁概率、辐射寿命、荧光分支比等参数，讨论了Er^3＋离子浓度变化对以上这些参数的影响。测试了Er^3＋：^4I13／2→^4I15／2跃迁对应的荧光光谱和Er^3＋：^4I13／2能级荧光寿命。最后应用McCumber理论计算了玻璃中Er^3＋：^4I13／2→^4I15／2跃迁对应的受激发射截面大小

Effect of network modifiers on spectroscopic properties of erbium-doped phosphate glasses

The integrated absorption cross section Sigma(abs), I peak emission cross section sigma(cmi), Judd-Ofeld intensity parameters Omega(iota) ( t = 2,4,6), and spontaneous emission probability A(R) of Er3+ ions were determined for Erbium doped alkali and alkaline earth phosphate glasses. It is found the compositional dependence of sigma(emi) 5 almost similar to that of Sigma(abs), which is determined by the sum, of Omega(1) (3 Omega(2) + 10 Omega(4) + 21 Omega(6)). In addition, the compositional dependence of Omega(1) was studied in these glass systems. As a result, compared with. Omega(4) and Omega(6) the Omega(2) has a stronger compositional dependence on the ionic radius and content of modifers. The covalency of Er-O bonds in phosphate glass is weaker than that in silicate glass, germanate glass, aluminate glass, and tellurate glass, since Omega(6) of phosphate glass is relatively large. A(R) is affected by the covalency of the Er3+ ion sites and corresponds to the Omega(6) value.

Influence of heat treatment on spectroscopic properties of Er3+ in multicomponent ZrF4-ZnF2-AlF3-YF3-MF2 (M = Ca, Sr, Ba) based glass

Er3+ doped multicomponent fluoride based glass was prepared. These precursor fluoride glass samples were then heated using different schedules. Crystalline phase particles were successfully precipitated in the multicomponent fluoride glass samples after heat treatment. The influence of heat treatment on the spectroscopic properties of Er3+ in multicomponent fluoride based glass samples were discussed. Small changes of the Judd-Ofelt parameters Omega(i) (i = 2,4,6) were found in multicomponent fluoride glass samples before and after heat treatment compared to oxyfluoride telluride glass. Preparation conditions used to produce transparent multicomponent fluoride glass ceramics doped with rare-earth ions are discussed. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.