Ophiolite-related ultramafic rocks (Serpentinites) in the Caribbean region: a review of their occurrence, composition, origin, emplacements and Ni-Laterite soil formation

Ultramafic rocks, mainly serpentinized peridotites of mantle origin, are mostly associated with the ophiolites of Mesozoic age that occur in belts along three of the margins of the Caribbean plate. The most extensive exposures are in Cuba. The ultramafic-mafic association (ophiolites) were formed and emplaced in several different tectonic environments. Mineralogical studies of the ultramafic rocks and the chemistry of the associated mafic rocks indicate that most of the ultramafic-mafic associations in both the northern and southern margins of the plate were formed in arc-related environments. There is little mantle peridotite exposed in the ophiolitic associations of the west coast of Central America, in the south Caribbean in Curacao and in the Andean belts in Colombia. In these occurrences the chemistry and age of the mafic rocks indicates that this association is mainly part of the 89 Ma Caribbean plateau province. The age of the mantle peridotites and associated ophiolites is probably mainly late Jurassic or Early Cretaceous. Emplacement of the ophiolites possibly began in the Early Cretaceous in Hispaniola and Puerto Rico, but most emplacement took place in the Late Cretaceous to Eocene (e.g. Cuba). Along the northern South America plate margin, in the Caribbean mountain belt, emplacement was by major thrusting and probably was not completed until the Oligocene or even the early Miocene. Caribbean mantle peridotites, before serpentinization, were mainly harzburgites, but dunites and lherzolites are also present. In detail, the mineralogical and chemical composition varies even within one ultramafic body, reflecting melting processes and peridotite/melt interaction in the upper mantle. At least for the northern Caribbean, uplift (postemplacement tectonics) exposed the ultramafic massifs as a land surface to effective laterization in the beginning of the Miocene. Tectonic factors, determining the uplift, exposing the peridotites to weathering varied. In the northern Caribbean, in Guatemala, Jamaica, and Hispaniola, uplift occurred as a result of transpresional movement along pre-existing major faults. In Cuba, uplift occurred on a regional scale, determined by isostatic adjustment. In the south Caribbean, uplift of the Cordillera de la Costa and Serrania del Interior exposing the peridotites, also appears to be related to strike-slip movement along the El Pilar fault system. In the Caribbean, Ni-laterite deposits are currently being mined in the central Dominican Republic, eastern Cuba, northern Venezuela and northwest Colombia. Although apparently formed over ultramafic rocks of similar composition and under similar climatic conditions, the composition of the lateritic soils varies. Factors that probably determined these differences in laterite composition are geomorphology, topography, drainage and tectonics. According to the mineralogy of principal ore-bearing phases, Dominican Ni-laterite deposits are classified as the hydrous silicate-type. The main Ni-bearing minerals are hydrated Mg-Ni silicates (serpentine and ¿garnierite¿) occurring deeper in the profile (saprolite horizon). In contrast, in the deposits of eastern Cuba, the Ni and Cooccurs mainly in the limonite zone composed of Fe hydroxides and oxides as the dominant mineralogy in the upper part of the profile, and are classified as the oxide-type.

Comparação de métodos para estimar a acidez potencial mediante determinação do pH SMP em Organossolos da Serra do Espinhaço Meridional

Apesar do potencial para uso agrícola e das características edáficas peculiares, poucos trabalhos são desenvolvidos para estimar a acidez potencial dos solos com elevado teor de matéria orgânica. O objetivo deste trabalho foi definir um modelo matemático que estime a acidez potencial (H + Al) a partir do pH SMP após determinação do pH do solo em água ou em solução de CaCl2 10 mmol L-1, com leitura do pH na suspensão ou sobrenadante da solução SMP de equilíbrio, em determinada relação solo:tampão SMP, em Organossolos da Serra do Espinhaço Meridional (SdEM), Estado de Minas Gerais, situada entre 17 ° 30 ' a 20 ° 30 ' S e 43 ° a 44 ° W. Foram utilizadas 22 amostras de Organossolos classificados como Organossolo Háplico sáprico térrico, Organossolo Háplico fíbrico típico e Organossolo Háplico hêmico típico da SdEM. A acidez potencial dos Organossolos da SdEM pode ser estimada satisfatoriamente por meio do pH SMP na relação solo:tampão SMP de 10:10 medido na suspensão solo-solução SMP associada à rotina de determinação do pH do solo em água. O C orgânico foi o atributo químico que mais influenciou a acidez potencial dos Organossolos da SdEM.

Atributos químicos do solo e produtividade de videiras alterados pelo manejo de coberturas verdes na Serra Gaúcha

O manejo do solo pode interferir na disponibilidade de nutrientes e na produtividade de frutos. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de formas de manejo da fitomassa de diferentes espécies de plantas de cobertura verde sobre características químicas do solo, relacionadas à matéria orgânica e à disponibilidade de nutrientes, e sobre a produtividade de uva. O experimento foi realizado na Embrapa Uva e Vinho, em Bento Gonçalves, RS, sobre um Cambissolo Háplico, num parreiral implantado em 1989, com os cultivares Niágara Branca e Niágara Rosada, no sistema de latada. Os tratamentos testados foram implantados em 2002 e consistiram em três coberturas vegetais: vegetação espontânea, aveia-preta e consórcio de trevo-branco + trevo-vermelho + azevém; e dois sistemas de manejo: dessecado com herbicida e roçado, os quais foram realizados no outono, previamente à ressemeadura das espécies. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com três repetições. Os atributos químicos indicadores da acidez e da disponibilidade de nutrientes no solo foram pouco influenciados pelas espécies de cobertura. A dessecação das plantas aumentou os teores de Ca e Mg trocáveis, P disponível e C orgânico total em relação ao manejo roçado. A produtividade de uva nas safras de 2004 e 2006 foi baixa em relação ao potencial dos cultivares, possivelmente por restrições climáticas, contudo foi maior quando se utilizou a aveia como planta de cobertura do que com o consórcio de plantas.

Influence of the (111) twinning on the formation of diamond cubic/diamond hexagonal heterostructures in Cu-catalyzed Si nanowires

The occurrence of heterostructures of cubic silicon/hexagonal silicon as disks defined along the nanowire (111) growth direction is reviewed in detail for Si nanowires obtained using Cu as catalyst. Detailed measurements on the structural properties of both semiconductor phases and their interface are presented. We observe that during growth, lamellar twinning on the cubic phase along the (111) direction is generated. Consecutive presence of twins along the (111) growth direction was found to be correlated with the origin of the local formation of the hexagonal Si segments along the nanowires, which define quantum wells of hexagonal Si diamond. Finally, we evaluate and comment on the consequences of the twins and wurtzite in the final electronic properties of the wires with the help of the predicted energy band diagram.

Diversidade de fungos micorrízicos Epulorhiza spp. isolados de Epidendrum secundum (Orchidaceae)

Fungos micorrízicos rizoctonioides Epulorhiza spp. têm sido isolados de orquídeas do gênero Epidendrum e vêm sendo utilizados na germinação simbiótica das sementes de orquídeas. Epidendrum secundum é uma orquídea largamente distribuída em campos de altitude do Parque Estadual da Serra do Brigadeiro (PESB), Minas Gerais, e pouco se sabe sobre a associação micorrízica dessa espécie nesse parque. O objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade morfológica dos fungos micorrízicos rizoctonioides isolados de quatro populações de E. secundum em três regiões de um campo de altitude localizado na subserra Totem Deitado, PESB. Vinte e seis isolados fúngicos foram obtidos, todos pertencentes ao gênero Epulorhiza. As características morfológicas qualitativas e quantitativas avaliadas revelaram, de modo geral, baixa variabilidade entre os isolados obtidos de uma mesma população e de populações localizadas na mesma região, porém grande variabilidade foi observada entre os isolados obtidos das populações de diferentes regiões. Com base nessas características morfológicas, os isolados foram divididos em quatro grupos: o primeiro constituído pelos fungos obtidos das populações I e II da região A, o segundo pelos fungos da população III da região B, o terceiro pelo isolado M61 da população II da região A, e o quarto pelo único isolado obtido na população IV da região C. A variabilidade morfológica observada é um indicativo da diversidade dos fungos Epulorhiza spp. associados a E. secundum no PESB.

Influence of premetallization surface treatment on the formation of Schottky Au-nGaN contacts

The influence of premetallization surface preparation on the structural, chemical, and electrical properties of Au-nGaN interfaces has been investigated by x-ray photoemission spectroscopy (XPS), current-voltage measurement (I-V) and cross-section transmission electron microscopy (TEM). XPS analysis showed that the three GaN substrate treatments investigated i.e., ex situ hydrofluoric acid etch, in situ anneal in ultrahigh-vacuum (UHV), and in situ Ga reflux cleaning in UHV result in surfaces increasingly free of oxygen contamination. XPS and TEM characterization of Au-nGaN formed after the three premetallization surface treatments show that HF etching and UHV annealing produce abrupt, well-defined interfaces. Conversely, GaN substrate cleaning in a Ga flux results in Au/GaN intermixing. I-V characterization of Au¿nGaN contacts yields a Schottky barrier height of 1.25 eV with a very low-ideality factor and very good contact uniformity for the premetallization UHV anneal, while the Ga reflux cleaning results in a much lower barrier (0.85 eV), with poor ideality and uniformity. I-V and XPS results suggest a high density of acceptor states at the surface, which is further enhanced by UHV annealing. These results are discussed in the context of current models of Schottky barrier formation.

Turfeiras da Serra do Espinhaço Meridional - MG: I - caracterização e classificação

As turfeiras são ambientes especiais para estudos relacionados com a dinâmica da matéria orgânica, evolução das paisagens, mudanças climáticas e ciclos de poluição atmosférica locais, regionais e globais. Elas contribuem para o sequestro global de carbono, funcionam como reservatórios de água e constituem o ambiente de uma biodiversidade endêmica. A Serra do Espinhaço Meridional (SdEM), "Reserva da Biosfera Terrestre", apresenta uma área significativa formada por diferentes tipos de turfeira, que foram descritas em três perfis, situados a 1.250 m (P1), 1.800 m (P2) e 1.350 m (P4) de altitude e classificados respectivamente como Organossolo Háplico Sáprico térrico (P1), Organossolo Háplico Fíbrico típico (P2) e Organossolo Háplico Hêmico típico (P4), de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Os três perfis foram caracterizados morfologicamente e, nas amostras coletadas, foram realizadas análises químicas, físicas e microbiológicas. Verificou-se que a localização, a altitude e a drenagem influenciaram os atributos morfológicos, físicos, químicos e microbiológicos das turfeiras da SdEM. O estádio de decomposição da matéria orgânica é mais avançado com a melhoria da drenagem nas turfeiras. O teor de metais pesados está relacionado com o teor e a composição granulométrica da fração mineral e com a localização das turfeiras. O perfil P1 apresentou os mais elevados teores médios de Ti, Zr e Pb; em P2 foram detectados os teores médios mais elevados de Mn, Zn e Cu; e o teor médio de Fe é mais elevado em P4. A intensidade da atividade microbiológica das turfeiras P2 e P4 relacionou-se com sua drenagem e com o teor de metais pesados de suas camadas.

Turfeiras da Serra do Espinhaço Meridional - MG: II - influência da drenagem na composição elementar e substâncias húmicas

As turfeiras são Organossolos que resultam de condições ecológicas ideais ao acúmulo de material orgânico, controladas pelos sistemas geomorfológicos e processos geológicos e climáticos globais. Sua constituição física, química e biológica é pouco conhecida. No presente trabalho foi realizado um estudo sobre as turfeiras da Serra do Espinhaço Meridional (SdEM) - MG, por meio da descrição e coleta de amostras em três perfis situados a 1.250 m (P1), 1.350 m (P4) e 1.800 m (P2) de altitude. Os três perfis foram caracterizados morfologicamente e, nas amostras coletadas, foram realizadas análises químicas e fracionamento da matéria orgânica em ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e humina. A matéria orgânica dos perfis de Turfeiras da SdEM apresentou marcantes diferenças entre si em relação à sua composição química e ao teor das substâncias húmicas e à composição química dos ácidos húmicos. A variação das condições de drenagem foi preponderante para a diferenciação qualitativa e quantitativa da matéria orgânica. A turfeira P1, com moderadas condições de drenagem, apresentou matéria orgânica com maiores relações C/N e O/C, predomínio de ácidos fúlvicos entre as substâncias húmicas e ácidos húmicos e elevada relação C/N. Nas turfeiras P2 e P4, com muito más condições de drenagem, as relações C/N e O/C da matéria orgânica foram mais baixas, a humina predominou amplamente entre as substâncias húmicas e os ácidos húmicos apresentaram a mais baixa relação C/N.

Reggies/flotillins regulate E-cadherin-mediated cell contact formation by affecting EGFR trafficking.

The reggie/flotillin proteins are implicated in membrane trafficking and, together with the cellular prion protein (PrP), in the recruitment of E-cadherin to cell contact sites. Here, we demonstrate that reggies, as well as PrP down-regulation, in epithelial A431 cells cause overlapping processes and abnormal formation of adherens junctions (AJs). This defect in cell adhesion results from reggie effects on Src tyrosine kinases and epidermal growth factor receptor (EGFR): loss of reggies reduces Src activation and EGFR phosphorylation at residues targeted by Src and c-cbl and leads to increased surface exposure of EGFR by blocking its internalization. The prolonged EGFR signaling at the plasma membrane enhances cell motility and macropinocytosis, by which junction-associated E-cadherin is internalized and recycled back to AJs. Accordingly, blockage of EGFR signaling or macropinocytosis in reggie-deficient cells restores normal AJ formation. Thus, by promoting EGFR internalization, reggies restrict the EGFR signaling involved in E-cadherin macropinocytosis and recycling and regulate AJ formation and dynamics and thereby cell adhesion.

In vitro evaluation of staphylococcus aureus biofilm formation on bone grafts and bone substitues

Background: Bacteria form a biofilm on the surface of orthopaedic devices, causing persistent and infection. Little is known about biofilms formation on bone grafts and bone substitutes. We analyzed various representative materials regarding their propensity for biofilm formation caused by Staphylococcus aureus.Methods: As bone graft beta-tricalciumphosphate (b-TCP, CyclOsTM) and as bone substitute a tantalum metal mesh (trabecular metalTM) and PMMA (Pala-cosTM) were investigated. As test organism S. aureus (strain ATCC 29213) was used. Test materials were incubated with bacterial solution of 105 colony-forming units (cfu)/ml at 37°C for 24 h without shaking. After 24 h, the test materials were removed and washed 3 times in normal saline, followed by sonication in 50 ml Ringer solution at 40 kHz for 5 minutes. The resulting sonication fluid was plated in aliquots of 0.1 ml onto aerobe blood agar with 5% sheep blood and incubated at 37°C with 5% CO2 for 24 h. Then, bacterial counts were enumerated and expressed as cfu/ml. All experiments were performed in triplicate to calculate the mean ± standard deviation. The Wilcoxon test was used for statistical calculations.Results: The three investigated materials show a differing specific surface with b-TCB>trabecular metal>PMMA per mm2. S. aureus formed biofilm on all test materials as confirmed by quantitative culture after washing and sonication. The bacterial counts in sonication fluid (in cfu/ml) were higher in b-TCP (5.1 x 106 ± 0.6 x 106) and trabecular metal (3.7 x 106 ± 0.6 x 106) than in PMMA (3.9 x 104 ± 1.8 x 104), p<0.05.Conclusion: Our results demonstrate that about 100-times more bacteria adhere on b-TCP and trabecular metal than on PMMA, reflecting the larger surface of b-TCP and trabecuar metal compared to the one of PMMA. This in-vitro data indicates that bone grafts are susceptible to infection. Further studies are needed to evaluate efficient approaches to prevent and treat infections associated with bone grafts and substitutes, including modification of the surface or antibacterial coating.