Herpetofaunal Inventories of the National Parks of South Florida and the Caribbean: Volume III. Big Cypress National Preserve

Amphibian declines and extinctions have been documented around the world, often in protected natural areas. Concern for this trend has prompted the U.S. Geological Survey and the National Park Service to document all species of amphibians that occur within U.S. National Parks and to search for any signs that amphibians may be declining. This study, an inventory of amphibian species in Big Cypress National Preserve, was conducted from 2002 to 2003. The goals of the project were to create a georeferenced inventory of amphibian species, use new analytical techniques to estimate proportion of sites occupied by each species, look for any signs of amphibian decline (missing species, disease, die-offs, and so forth.), and to establish a protocol that could be used for future monitoring efforts. Several sampling methods were used to accomplish these goals. Visual encounter surveys and anuran vocalization surveys were conducted in all habitats throughout the park to estimate the proportion of sites or proportion of area occupied (PAO) by each amphibian species in each habitat. Opportunistic collections, as well as limited drift fence data, were used to augment the visual encounter methods for highly aquatic or cryptic species. A total of 545 visits to 104 sites were conducted for standard sampling alone, and 2,358 individual amphibians and 374 reptiles were encountered. Data analysis was conducted in program PRESENCE to provide PAO estimates for each of the anuran species. All of the amphibian species historically found in Big Cypress National Preserve were detected during this project. At least one individual of each of the four salamander species was captured during sampling. Each of the anuran species in the preserve was adequately sampled using standard herpetological sampling methods, and PAO estimates were produced for each species of anuran by habitat. This information serves as an indicator of habitat associations of the species and relative abundance of sites occupied, but it will also be useful as a comparative baseline for future monitoring efforts. In addition to sampling for amphibians, all encounters with reptiles were documented. The sampling methods used for detecting amphibians are also appropriate for many reptile species. These reptile locations are included in this report, but the number of reptile observations was not sufficient to estimate PAO for reptile species. We encountered 35 of the 46 species of reptiles believed to be present in Big Cypress National Preserve during this study, and evidence exists of the presence of four other reptile species in the Preserve. This study found no evidence of amphibian decline in Big Cypress National Preserve. Although no evidence of decline was observed, several threats to amphibians were identified. Introduced species, especially the Cuban treefrog (Osteopilus septentrionalis), are predators and competitors with several native frog species. The recreational use of off-road vehicles has the potential to affect some amphibian populations, and a study on those potential impacts is currently underway. Also, interference by humans with the natural hydrologic cycle of south Florida has the potential to alter the amphibian community. Continued monitoring of the amphibian species in Big Cypress National Preserve is recommended. The methods used in this study were adequate to produce reliable estimates of the proportion of sites occupied by most anuran species, and are a cost-effective means of determining the status of their populations.

π+ photoproduction at angles from 6° to 90° C.M. and energies from 589 to 1269 MeV

The differential cross section for the reaction γp → π⁺n was measured at 32 laboratory photon energies between 589 and 1269 MeV at the Caltech Synchrotron. At each energy, data have been obtained at typically fifteen π⁺ c.m. angles between 6° and 90°. A magnetic spectrometer was used to detect the π⁺ photo-produced in a liquid hydrogen target. Two Cherenkov counters were used to reject the background of positrons and protons. The data clearly show the presence of a pole in the production amplitude due to the one pion exchange. Moravcsik fits to the 32 angular distributions, including data from another experiment, are presented. The extrapolation of these fits to the pole gives a value for the pion-nucleon coupling constant of 14.5 which is consistent with the accepted value. The second and third pion-nucleon resonances are evident as peaks in the total cross section and as changes in the shape of the angular distributions. At the third resonance there is evidence for both a D5/2 and an F5/2 amplitude. The absence of large variations in the 0° and 180° cross sections implies that the second and third resonances are mostly produced from an initial state with helicity ± 3/2.

Levantamento e estudo das ocorrências de grafita do Distrito Grafitífero Aracoiába-Baturité, CE

O Distrito Grafitífero Aracoiába-Baturité apresenta depósitos do tipo gnaisse grafitoso (minério disseminado) e veio (minério maciço) com diferentes origens genéticas e com características físicas e ambientes geológicos de formação próprios. O minério tipo gnaisse grafitoso é de origem sedimentar, singenético, com teores de 1,5 a 8% de C, que se distribuem ao longo de duas extensas faixas paralelas, hospedadas na Subunidade Baturité, que constitui um importante metalotecto regional. A associação de grafita metamórfica disseminada em metassedimentos da Sequência Acarápe constitui um geoindicador de antiga bacia sedimentar neoproterozóica e, também, pode ser considerado como zona de geosutura resultante do subsequente fechamento de um oceano primitivo. As rochas desta subunidade correspondem na paleogeografia da Sequência Acarápe aos fácies de sopé de talude e de planície abissal. O minério tipo veio (fluido depositado) é epigenético e, com teores entre 20% e 70% de C, forma corpos tabulares e bolsões, controlados em escala local por estruturas de alívio (falhas, fraturas, zonas de contato, eixos de dobras etc.) que permitiram a percolação de soluções penumatolíticas relacionadas ao corpo plutônico de Pedra Aguda. As variações dos valores das relações entre isótopos estáveis de carbono (δ13C) na grafita do minério disseminado são de -26,72 a -23,52 e do minério maciço de -27,03 a -20,83, revelando sinal de atividades biológicas (bioassinaturas) e permitem afirmar que a grafita das amostras acima são derivadas de matéria orgânica. Foram apresentados os principais guias de prospecção para grafita e testados os seguintes métodos geofísicos: Eletro-Resistividade; GPR - Ground Penetrating Radar; Magnetometria; VLF (Very Low Frequency); e Polarização Induzida Espectral (IPS) / Resistividade (ER). A conjugação dos métodos de Polarização Induzida Espectral (IPS) e Eletro Resistividade (ER) foi o que demonstrou a melhor eficiência. Com relação à determinação do teor de carbono por termogravimetria (ATG), que é o método mais utilizado para este elemento. Verificou-se, que as faixas de queima atribuídas ao carbono no minério do Distrito de Aracoiába-Baturité (340 a 570C e de 570 a 1050C) eram diferentes das faixas do minério de Minas Gerais (350C a 650C e 650C a 1.050C). Esta constatação indica a necessidade de se determinar previamente as faixas de temperatura para cada região pesquisada.

Imaging the earth with ambient noise and earthquakes

In this thesis, I develop the velocity and structure models for the Los Angeles Basin and Southern Peru. The ultimate goal is to better understand the geological processes involved in the basin and subduction zone dynamics. The results are obtained from seismic interferometry using ambient noise and receiver functions using earthquake- generated waves. Some unusual signals specific to the local structures are also studied. The main findings are summarized as follows:

(1) Los Angeles Basin

The shear wave velocities range from 0.5 to 3.0 km/s in the sediments, with lateral gradients at the Newport-Inglewood, Compton-Los Alamitos, and Whittier Faults. The basin is a maximum of 8 km deep along the profile, and the Moho rises to a depth of 17 km under the basin. The basin has a stretch factor of 2.6 in the center decreasing to 1.3 at the edges, and is in approximate isostatic equilibrium. This "high-density" (~1 km spacing) "short-duration" (~1.5 month) experiment may serve as a prototype experiment that will allow basins to be covered by this type of low-cost survey.

(2) Peruvian subduction zone

Two prominent mid-crust structures are revealed in the 70 km thick crust under the Central Andes: a low-velocity zone interpreted as partially molten rocks beneath the Western Cordillera – Altiplano Plateau, and the underthrusting Brazilian Shield beneath the Eastern Cordillera. The low-velocity zone is oblique to the present trench, and possibly indicates the location of the volcanic arcs formed during the steepening of the Oligocene flat slab beneath the Altiplano Plateau.

The Nazca slab changes from normal dipping (~25 degrees) subduction in the southeast to flat subduction in the northwest of the study area. In the flat subduction regime, the slab subducts to ~100 km depth and then remains flat for ~300 km distance before it resumes a normal dipping geometry. The flat part closely follows the topography of the continental Moho above, indicating a strong suction force between the slab and the overriding plate. A high-velocity mantle wedge exists above the western half of the flat slab, which indicates the lack of melting and thus explains the cessation of the volcanism above. The velocity turns to normal values before the slab steepens again, indicating possible resumption of dehydration and ecologitization.

(3) Some unusual signals

Strong higher-mode Rayleigh waves due to the basin structure are observed in the periods less than 5 s. The particle motions provide a good test for distinguishing between the fundamental and higher mode. The precursor and coda waves relative to the interstation Rayleigh waves are observed, and modeled with a strong scatterer located in the active volcanic area in Southern Peru. In contrast with the usual receiver function analysis, multiples are extensively involved in this thesis. In the LA Basin, a good image is only from PpPs multiples, while in Peru, PpPp multiples contribute significantly to the final results.

Spin wave resonance in ferromagnetic films

The objective of this investigation has been a theoretical and experimental understanding of ferromagnetic resonance phenomena in ferromagnetic thin films, and a consequent understanding of several important physical properties of these films. Significant results have been obtained by ferromagnetic resonance, hysteresis, torque magnetometer, He ion backscattering, and X-ray fluorescence measurements for nickel-iron alloy films.

Taking into account all relevant magnetic fields, including the applied, demagnetizing, effective anisotropy and exchange fields, the spin wave resonance condition applicable to the thin film geometry is presented. On the basis of the simple exchange interaction model it is concluded that the normal resonance modes of an ideal film are expected to be unpinned. The possibility of nonideality near the surface of a real film was considered by means of surface anisotropy field, inhomogeneity in demagnetizing field and inhomogeneity of magnetization models. Numerical results obtained for reasonable parameters in all cases show that they negligibly perturb the resonance fields and the higher order mode shapes from those of the unpinned modes of ideal films for thicknesses greater than 1000 Å. On the other hand for films thinner than 1000 Å the resonance field deviations can be significant even though the modes are very nearly unpinned. A previously unnoticed but important feature of all three models is that the interpretation of the first resonance mode as the uniform mode of an ideal film allows an accurate measurement of the average effective demagnetizing field over the film volume. Furthermore, it is demonstrated that it is possible to choose parameters which give indistinguishable predictions for all three models, making it difficult to uniquely ascertain the source of spin pinning in real films from resonance measurements alone.

Spin wave resonance measurements of 81% Ni-19% Fe coevaporated films 30 to 9000 Å thick, at frequencies from 1 to 8 GHz, at room temperature, and with the static magnetic field parallel and perpendicular to the film plane have been performed. A self-consistent analysis of the results for films thicker than 1000 Å, in which multiple excitations can be observed, shows for the first time that a unique value of exchange constant A can only be obtained by the use of unpinned mode assignments. This evidence and the resonance behavior of films thinner than 1000 Å strongly imply that the magnetization at the surfaces of permalloy films is very weakly pinned. However, resonance measurements alone cannot determine whether this pinning is due to a surface anisotropy, an inhomogeneous demagnetizing field or an inhomogeneous magnetization. The above analysis yields a value of 4πM=10,100 Oe and A = (1.03 ± .05) x 10^-6 erg/cm for this alloy. The ability to obtain a unique value of A suggests that spin wave resonance can be used to accurately characterize the exchange interaction in a ferromagnet.

In an effort to resolve the ambiguity of the source of pinning of the magnetization, a correlation of the ratio of magnetic moment and X-ray film thickness with the value of effective demagnetizing field 4πNM as determined from resonance, for films 45 to 300 Å has been performed. The remarkable agreement of both quantities and a comparison with the predictions of five distinct models, strongly imply that the thickness dependence of both quantities is related to a thickness dependent average saturation magnetization, which is far below 10,100 Oe for very thin films. However, a series of complementary experiments shows that this large decrease of average saturation magnetization cannot be simply explained by either oxidation or interdiffusion processes. It can only be satisfactorily explained by an intrinsic decrease of the average saturation magnetization for very thin films, an effect which cannot be justified by any simple physical considerations.

Recognizing that this decrease of average saturation magnetization could be due to an oxidation process, a correlation of resonance measurements, He ion backscattering, X-ray fluorescence and torque magnetometer measurements, for films 40 to 3500 Å thick has been performed. On basis of these measurements it is unambiguously established that the oxide layer on the surface of purposefully oxidized 81% Ni-19% Fe evaporated films is predominantly Fe-oxide, and that in the oxidation process Fe atoms are removed from the bulk of the film to depths of thousands of angstroms. Extrapolation of results for pure Fe films indicates that the oxide is most likely α-Fe₂O₃. These conclusions are in agreement with results from old metallurgical studies of high temperature oxidation of bulk Fe and Ni-Fe alloys. However, X-ray fluorescence results for films oxidized at room temperature, show that although the preferential oxidation of Fe also takes place in these films, the extent of this process is by far too small to explain the large variation of their average saturation magnetization with film thickness.

Padrões geoacústicos de fundo e sub-fundo na Baía de Sepetiba: implicações no conhecimento da geologia do holoceno

A Baía de Sepetiba, localizada entre a Baía de Guanabara e a Baía de Ilha Grande, Estado do Rio de Janeiro, está inserida em um cenário estratégico para o desenvolvimento econômico do Estado. Isto ocorre devido ao aumento da concentração populacional, que está diretamente relacionado com o turismo, com a presença de portos e de áreas industriais. Sendo assim, se faz necessário estudar sua estrutura geológica e dinâmica sedimentar para entender sua evolução ao longo do tempo e para uma utilização mais racional desta área. Utilizando-se da sísmica rasa de alta resolução e da sonografia de varredura lateral juntamente com dados pretéritos de amostragem superficial de sedimentos, o presente trabalho tem como objetivo principal analisar sua geologia holocênica. A investigação, em subsuperfície, da geologia estrutural e sedimentar dessa baía, através da interpretação de 09 perfis sísmicos, baseada na determinação de diferentes tipos de ecotexturas, revelou a presença de diferentes pacotes sedimentares depositados ao longo do Holoceno. Ao todo, foram encontrados 15 tipos de ecotexturas perfazendo 14 camadas sedimentares, que estão relacionados em 4 Grupos de acordo com sua distribuição. Já a investigação em superfície através dos registros sonográficos, baseada nos diferentes graus de reflexão acústica (backscattering) e parametrizada pelos dados de amostragem direta pretérita, identificou 6 padrões sonográficos distintos. Com isso foi confeccionado um novo mapa de distribuição textural dos sedimentos superficiais da Baía de Sepetiba. Com a correlação dos dados de sísmica rasa com os dados sonográficos, foi possível ainda sugerir a provável existência de neotectonismo na área de estudo.

Reavaliação deposicional da Bacia de São José de Itaboraí com base em dados geológicos e geofísicos

A Bacia de São José de Itaboraí está localizada no Município de Itaboraí, no Estado do Rio de Janeiro. Ela foi descoberta em 1928, pelo Engenheiro Carlos Euler, que após analisar um suposto caulim encontrado na Fazenda São José pelo seu então proprietário, Sr. Ernesto Coube, verificou que se tratava de calcário. Os Professores Rui Lima e Silva e Othon H. Leonardos, enviados ao local para estudos, encontraram uma grande quantidade de fósseis de gastrópodes continentais, despertando o interesse científico pela região. Os estudos preliminares de campo e análises químicas evidenciaram boas perspectivas de exploração do calcário para a fabricação de cimento do tipo Portland. Por mais de 50 anos, a Companhia Nacional de Cimento Portland Mauá (CNCPM) explorou a pedreira. Desde sua descoberta, a Bacia de São José, paralelamente às atividades de mineração, foi objeto de pesquisas científicas realizadas por geólogos, paleontólogos e arqueólogos. No início da década de 80, a Cia. de Cimento Mauá decidiu abandonar a área em função do esgotamento econômico da reserva de minério. Com a retirada das bombas que impediam a inundação da pedreira, formou-se uma lagoa que passou a impedir o livre acesso aos afloramentos. Desde então as pesquisas sobre a Bacia ficaram concentradas aos materiais coletados no período de exploração de calcário. Material esse distribuído no Museu Nacional (MN), Departamento Nacional da Produção Mineral (DNPM), Instituto de Geociências da UFRJ, entre outros. Em 1990, a área que pertencia a CNCPM foi desapropriada por pressão da comunidade científica. A mesma passou a pertencer ao Município de Itaboraí, que criou o Parque Paleontológico de São José de Itaboraí, por meio da Lei 1.346, de 12 de dezembro de 1995. O objetivo desse trabalho foi gerar novos dados através do método geofísico conhecido como magnetometria. Para isso foram realizados levantamentos de campo utilizando um magnetômetro portátil e GPS, foram analisados e corrigidos dados utilizando softwares específicos, elaborados modelos e criados perfis a partir de descrições de testemunhos de sondagem. Os resultados obtidos visam possibilitar uma nova interpretação da geologia e da estratigrafia da bacia, dando condições para que se possa ter uma atualização dos conhecimentos relacionados à região, após quase meio século de atividade mineradora.

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.

Modelagem sedimentar de sistemas deltaicos altamente eficientes: aplicação para o preenchimento sedimentar do terciário superior da bacia de Bengala, porção nordeste da Índia

A bacia de Bengala, localizada a Nordeste da Índia tem uma história evolutiva extraordinária, diretamente controlada bela fragmentação do Gondwana. O início da formação desta bacia é considerada como sendo relacionada ao final do evento da quebra, datado em 126 Ma quando a Índia separou do continente Antártico e da Austrália. Desde então, a placa continental Indiana viajou do pólo sul a uma velocidade muito rápida (16 cm/a) chocando-se com o hemisfério norte e fundindo-se com a Placa Eurasiana. Durante a viagem passou por cima de um hot spot, onde hoje estão localizadas as ilhas Seicheles, resultando em um dos maiores derrames de lava basáltica do mundo, conhecido como Deccan Trap. Na região onde a bacia de Bengala foi formada, não houve aporte significativo de sedimentos siliciclásticos, resultando na deposição de uma espessa plataforma carbonática do Cretáceo tardio ao Eoceno. Após este período, devido a colisão com algumas microplacas e a amalgamação com a Placa Eurasiana, um grande volume sedimentar siliciclástico foi introduzido para a bacia, associado também ao soerguimento da cadeia de montanhas dos Himalaias. Atualmente, a Bacia de Bengala possui mais de 25 km de sedimentos, coletados neste depocentro principal. Nesta dissertação foram aplicados conceitos básicos de sismoestratigrafia na interpretação de algumas linhas regionais. As linhas sísmicas utilizadas foram adquiridas recentemente por programa sísmico especial, o qual permitiu o imageamento sísmico a mais de 35km dentro da litosfera (crosta continental e transicional). O dado permitiu interpretar eventos tectônicos, como a presença dos Seawards Dipping Reflectors (SDR) na crosta transicional, coberto por sedimentos da Bacia de Bengala. Além da interpretação sísmica amarrada a alguns poços de controle, o programa de modelagem sedimentar Beicip Franlab Dionisos, foi utilizado para modelar a história de preenchimento da bacia para um período de 5,2 Ma. O nível relativo do nível do mar e a taxa de aporte sedimentar foram os pontos chaves considerados no modelo. Através da utilização dos dados sísmicos, foi possível reconhecer dez quebras de plataformas principais, as quais foram utilizadas no modelo, amarrados aos seus respectivos tempos geológico, provenientes dos dados dos poços do Plioceno ao Holoceno. O resultado do modelo mostrou que a primeira metade modelada pode ser considerada como um sistema deposicional retrogradacional, com algum picos transgressivos. Este sistema muda drasticamente para um sistema progradacional, o qual atuou até o Holoceno. A seção modelada também mostra que no período considerado o total de volume depositado foi em torno de 2,1 x 106 km3, equivalente a 9,41 x 1014 km3/Ma.

Remediação de solos e lençóis freáticos em postos de gasolina via processo de fenton: estudo de caso

Alguns cientistas ambientais prevêem que a poluição dos solos será um dos maiores legados com grandes impactos para as gerações futuras, pois atualmente ainda existe desconhecimento das fontes poluidoras e da sua extensão. O Brasil, devido a sua extensão territorial, suas bacias hidrográficas, número de postos de abastecimentos e controles ambientais ainda ineficazes, está muito exposto a esse tipo de poluição. Atualmente, há no Brasil mais de 34.300 postos de combustíveis, com volume de 65.000.000 m3 de gasolina e diesel consumidos anualmente, conforme dados da Agência Nacional do Petróleo Gás Natural e Biocombustíveis , ANP, em 2008. Sendo assim, a exposição e contaminação dos solos e dos lençóis freáticos com constituintes aromáticos do diesel e gasolina torna-se um sério problema ambiental. Dentro deste grupo, encontram-se o benzeno, tolueno, xileno, conhecido como BTEX e os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, conhecido como PAH. Este trabalho tem como objetivo estudar a remediação in-situ de um posto de combustíveis na região do ABC Paulista, no Estado de São Paulo. Aplicando-se a técnica de Processo Oxidativo Avançado via reagente de Fenton (H2O2 + Fe2+ → Fe3+ + OH- + OH . ), o radical hidroxila gerado mineraliza compostos aromáticos, decompondo-os definitivamente. Amostras de água do posto em estudo apresentavam elevados teores de BTEX e PAH, 2,58 mg.L-1 e 0,298 mg.L-1 respectivamente, estando em níveis não tolerados pelo órgão ambiental paulista CETESB sendo necessária a intervenção para tratamento da área. Com os níveis de poluentes e o perfil hidrogeológico identificados, a remediação foi iniciada com injeções no solo de peróxido de hidrogênio a 8%v.v, FeSO4 a 0,40 mg.L-1 e solução à base de NPK (nitrogênio, fósforo e nitrogênio) a 100 mg.L-1 como nutrientes para os microorganismos do solo. Estes valores são provenientes de experimentos anteriores e tratamentos já realizados. Foram conduzidas campanhas de injeção trimestrais com 100 litros desta solução completa como reagente , e medições trimestrais de BTEX, PAH e outros parâmetros de controle, que foram indicando o sucesso do tratamento. Após 18 meses o local foi considerado tratado pelo órgão ambiental, onde monitoramentos semestrais estão em continuidade para garantir o resultado do tratamento e das ações corretivas. Assim, o estudo real da remediação de solos contaminados com os poluentes orgânicos via processo de Fenton, com concentração de H2O2 a 8%v/v, e FeSO4 a 0,40 mg.L-1 demonstrou-se uma técnica de sucesso. O entendimento dos resultados da remediação, mesmo sujeitos aos fenômenos naturais, como intempéries e chuvas, é uma experiência grande, pois por mais reais que simulações em laboratório possam ser, é muito difícil incluir nestes sistemas, as variações que um tratamento real está exposto

Traçadores isotópicos (Pb) e concentrações de metais em sedimentos superficiais: ferramentas na caracterização da poluição no setor oeste da baía de Sepetiba-RJ (SE do Brasil)

Este estudo teve como objetivo principal utilizar os teores de elementos-traço e análise isotópica de Pb (204Pb,206Pb,207Pb,208Pb) como ferramentas na caracterização da poluição da Baía de Sepetiba-RJ. As coletas de sedimento superficiais de fundo foram realizadas em três campanhas, em novembro de 2010, no setor oeste da Baía de Sepetiba RJ. A malha amostral é composta por 66 amostras (BSEP 001 a BSEP 066) coletadas com busca-fundo Van Veen. O pré-processamento das amostras ocorreu no Laboratório Geológico de Preparação de Amostras do Departamento de Geologia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro. A digestão parcial das amostras de sedimento (< 0.072 mm) para obtenção do teor parcial dos elementos-traço (Ag, As, Cd, Co, Cr, Cu, Li, Mn, Ni, Pb, Sr, U, Zn) e de isótopo de Pb (lixiviação) foi executada no Laboratório de Geoquímica Analítica do Instituto de Geociências da UNICAMP e a leitura foi executada através do ICP-MS. Já as análises das concentrações totais dos elementos-traço (inclusive, Hg) e de isótopos de Pb (dissolução total) foram realizadas no laboratório ACTLABS (Ontário-Canadá) através do ICP Varian Vista. As leituras isotópicas foram feitas somente nas amostras que apresentaram concentrações parciais de Pb, acima de 0,5 g/g, totalizando 21 estações. Pôde-se constatar a existência de um enriquecimento de elementos-traço no setor oeste da Baía de Sepetiba. As médias dos teores totais de Ag (0,4 g/g), Cd (0,76 g/g), Cu (62,59 g/g), Li (43,29 g/g), Ni (16,65 g/g), Pb (20,08 g/g), Sr (389,64 g/g) e Zn (184,82 g/g) excederam os limites recomendados ou valores naturais. Isto pode ser reflexo da influência antrópica na região, principalmente relacionada à atividade de dragagem e à permanência dos resíduos de minério da desativada companhia de minério Ingá, na Ilha da Madeira. Os mapas de distribuição da concentração dos metais-traço destacaram a presença de vários sítios de deposição ao longo do setor oeste da baía de Sepetiba, com destaque para a região entre a porção centro oeste da Ilha de Itacuruça e o continente; Saco da Marambaia e Ponta da Pombeba; e porção oeste da Ponta da Marambaia. As razões isotópicas 206Pb/207Pb da área estudada variaram entre 1,163 a 1,259 para dissolução total e 1,1749-1,1877 para técnica de lixiviação, valores considerados como assinaturas de sedimentos pós-industriais ou comparados à assinatura de gasolina. Ainda sobre a técnica de lixiviação, destaca-se que os sedimentos superficiais do setor oeste (206Pb/207Pb: 1,1789) da baía de Sepetiba apresentaram uma assinatura uniforme e menos radiogênica do que setor leste (206Pb/207Pb: 1,2373 e 1,2110) desta baía. Através da assinatura isotópica de Pb encontrada nesta região é possível destacar a pouca contribuição das águas oceânicas para esse sistema, entretanto, a circulação interna intensa das águas da baía permite a homogeneização destas. O emprego destes tipos de ferramentas no monitoramento ambiental da área mostrou-se bastante eficiente, sendo importante a continuidade desta abordagem de pesquisa a fim de auxiliar na implementação de um plano de manejo local.

Caracterização do maciço Santa Clara no município de Cujubim (RO) com base em litogeoquímica, geocronologia e estudos isotópicos

A Suíte Intrusiva Santa Clara está inserida na Província Estanífera de Rondônia, na porção SW do Cráton Amazônico. Essa suíte intrusiva é composta pelos maciços Santa Clara, Oriente Velho, Oriente Novo, Manteiga-Sul, Manteiga-Norte, Jararaca, Carmelo, Primavera e das Antas. Os litotipos que perfazem a Suíte Santa Clara ocorrem hospedados nas rochas do Complexo Jamari, uma associação polideformada composta por gnaisses ortoderivados e paraderivados. Características observadas em campo e em análises petrográficas permitiram subdividir o Maciço Santa Clara em cinco fácies distintas: fácies porfirítica, fácies isotrópica, fácies fina, fácies piterlítica e fácies viborgítica. Os litotipos observados correspondem a hornblenda-biotita granitos e biotita granitos intermediários a ácidos, com composições médias semelhantes àquelas verificadas para sienogranitos e monzogranitos. Geoquimicamente, três magmas podem ser identificados. O magma menos evoluído corresponde às rochas das fácies porfirítica e equigranular, e o mais evoluído compreende as fácies de granulometria fina e piterlítica. A fácies viborgítica representa o terceiro líquido magmático, e aparentemente é diferente de todas as outras fácies em termos de aspectos de campo e geoquímica. A análise litogeoquímica indica que estes granitoides são subalcalinos, bastante empobrecidos em MgO e exibem caráter metaluminoso a fracamente peraluminoso. Os padrões de elementos-traços evidenciam que tais granitóides possuem alto conteúdo em elementos incompatíveis (Rb, Zr, Y, Ta, Ce) e ETR, com exceção do Eu. Além disso, também exibem leve enriquecimento em LILE, forte depleção em elementos como Sr e Ti, e leve empobrecimento de Ba, indicando que o fracionamento de minerais como plagioclásio e titanita foi importante na evolução do líquido magmático analisado. A anomalia negativa de Nb indica envolvimento de material crustal nos processos magmáticos que geraram estes granitoides. Os litotipos analisados possuem características típicas de granitos tipo-A ferroan, e as razões FeOt/MgO entre 4,27 e 26,22 sugerem tratar-se de uma série de granitos félsicos fracionados. Os padrões de ETR observados para os litotipos analisados exibem um considerável enriquecimento em ETRL, e anomalia negativa de Eu, sugerindo fracionamento de feldspato durante o processo de diferenciação do líquido magmático. Diagramas discriminantes de ambientes tectônicos sugerem que os litotipos do Maciço Intrusivo Santa Clara são típicos de ambiente intraplaca, do tipo-A2, isto é, associados a ambientes pós-colisionais/pós-orogênicos. As características isotópicas observadas para os granitoides do Maciço Santa Clara sugerem que os mesmos foram gerados a partir da fusão parcial de uma crosta inferior pré-existente. As idades U-Pb entre 1,07 e 1,06 Ga são compatíveis com um magmatismo ocorrido nos estágios finais da colagem do supercontinente Rodínia (1,2-1,0 Ga) e estágios finais do Ciclo Orogênico Sunsás-Aguapeí (1320-1100 Ma). Sugere-se ainda que na verdade o Maciço Santa Clara seja formado por uma coalescência das três intrusões graníticas que são representadas pelos três magmas anteriormente descritos.

Interações sobre a pluviosidade em encostas de clima tropical úmido e os movimentos de massa: o caso de sub-bacias do Alto Rio São João - RJ

Cada vez são mais comuns problemas relacionados a movimentos de massa nas encostas de clima tropical no Estado do Rio de Janeiro, especialmente na Serra do Mar, provocados por acumulados pluviométricos intensos. A ocupação humana desordenada de áreas sensíveis a tais processos geomorfológicos, bem como as condicionantes geológicas, geomorfológicas, pedológicas e de uso e cobertura do solo são apontadas como fatores cruciais na explicação desses processos. O maior conhecimento da dinâmica pluviométrica bem como suas interações com tais aspectos físicos ligados ao relevo parece ser a chave dessa maior compreensão desses fenômenos. Assim foram realizadas pesquisas relacionadas aos volumes e intensidades das chuvas na região do Alto Curso do Rio São João, bem como uma análise dos movimentos de massa identificados através de imagens de satélite e in loco, como forma de fornecer subsídios à melhor gestão do espaço dessas regiões montanhosa estão vulneráveis a movimentos de massa. A correlação entre os acumulados e a intensidade pluviométrica com fenômenos climáticos de escala global, como El Niño e La Niña também foi contemplada nessa pesquisa, mostrando uma relação mais alta com relação à intensidade da chuva mensal para anos de El Niño e para anos de La Niña uma reduzida ocorrência dessas intensidades pluviométricas. Os estudos revelaram que os tipos de solos e sua cobertura e uso têm uma grande influência na deflagração de movimentos de massa. Foram observados um número reduzido de movimentos de massa em áreas naturais e uma maior proporção desses movimentos em áreas utilizadas para a atividade da pecuária na região. Grande parte dos movimentos de massa ocorreram em áreas de Cambissolos (áreas mais elevadas) e Latossolos (áreas de encostas em menores altitudes). Ambos os solos são mais espessos do que os encontrados em áreas mais declivosas, apresentando maior acúmulo de materiais a serem mobilizados durante grandes acumulados pluviométricos, gerando movimentos de massa. A análise mostrou também que áreas mais chuvosas e com maior ocorrência de acumulados pluviométricos extremos, acima de 100 mm/dia e acima de 30mm/mês concentraram um número maior de movimentos de massa, como a região mais próxima da estação de Quartéis (porção leste). Por outro lado áreas bastante elevadas, com altas declividades, porém com predomínio de Mata Atlântica e áreas com solos menos espessos, como os Neossolos Litólicos, se mostraram com um número reduzido desses processos. Enfim esse estudo mostrou a necessidade de se gerir melhor os espaços dessas áreas sensíveis sob o ponto de vista geomorfológico, até por que são áreas na periferia de regiões densamente habitadas e cujas demandas tendem a se tornar cada vez mais marcantes, o que pode gerar problemas locais, atingindo sua população e economia, com sérias conseqüências para o ambiente.

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