Studies on Ilmenite of Chavara and Manavalakurichi Deposites, Southwest Coast of India

The present work attempts to trace the variation in the physical and chemical behavior of ilmenite, since its release from country rocks and subsequent transportation to the coast through the progressive weathering environments of laterite, sedimentary rocks, rivers and estuarine systems. Since the hinterland of the study area consists of crystalline and sedimentary rocks and their weathered forms (laterites), the contribution of each lithological system to the beach placer is attempted. The results of the study show that the most magnetic fraction contains more content of altered phases than the relatively unweathered fractions. The fractions separated above 0.35A define a high grade of ilmenite ore enriched in Ti content. The lattice volume generally decreases with alteration. The magnetic studies revels that the Chavara ilmenite are found to be made up to low magnetic crops with about 46% of the bulk ilmenite constituted by fractions separated at above 0.35A. In the Manavalakurichi ilmenite on the other hand, around 91% of the beach ilmenite is made of fractions separated at or below 0.3A

Hydrogeological, Geophysical And Geochemical Studies In Parts Of Coastal And Midland Areas, Central Kerala - A Gis Approach

The present study deals with the different hydrogeological characteristics of the coastal region of central Kerala and a comparative analysis with corresponding hard rock terrain. The coastal regions lie in areas where the aquifer systems discharge groundwater ultimately into the sea. Groundwater development in such regions will require a precise understanding of the complex mechanism of the saline and fresh water relationship, so that the withdrawals are so regulated as to avoid situations leading to upcoming of the saline groundwater bodies as also to prevent migration of sea water ingress further inland. Coastal tracts of Kerala are formed by several drainage systems. Thick pile of semi-consolidated and consolidated sediments from Tertiary to Recent age underlies it. These sediments comprise phreatic and confined aquifer systems. The corresponding hard rock terrain is encountered with laterites and underlined by the Precambrian metamorphic rocks. Supply of water from hard rock terrain is rather limited. This may be due to the small pore size, low degree of interconnectivity and low extent of weathering of the country rocks. The groundwater storage is mostly controlled by the thickness and hydrological properties of the weathered zone and the aquifer geometry. The over exploitation of groundwater, beyond the ‘safe yield’ limit, cause undesirable effects like continuous reduction in groundwater levels, reduction in river flows, reduction in wetland surface, degradation of groundwater quality and many other environmental problems like drought, famine etc.

Morphology and composition of gold in a lateritic profile, Fazenda Pison ""Garimpo"", Amazon, Brazil

This study describes the morphological evolution of gold grains in a lateritic weathering profile in an equatorial rainforest climate. Primary sources of gold are quartz veins associated with shallow granophyric intrusion. Gold grains were found in fresh ore, saprolite, transition zones, ferruginous duricrust, red latosol, and yellow latosol. Irregularly shaped grains predominate, with smaller proportions of dendritic and prismatic forms. Gold grains are weathered in the uppermost 10 m of the regolith. Mean gold grain size is maximum in the duricrust (> 125 mu m) and decreases progressively upward into the yellow latosol (<90 mu m). Voids and corrosion pits appear on grain surfaces, and progressive rounding is observed from the bottom of the profile to the top. Gold grains can be classified as either homogeneous or zoned with respect to their chemical composition. Homogeneous grains contain 2-15% Ag (mean 8.3%). Zoned grains have more variable Ag contents; grain cores have means of approximately 10% or 23% Ag, with Ag-poor zones of approximately 3.7% Ag along internal discontinuities and/or outer rims. Formation of Ag-poor rims is due to preferential depletion of silver. Processes responsible for duricrust formation may preserve some grains as large aggregates, but subsequent transformation into latosol further modifies them. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Deciphering the weathering processes using environmental mineralogy and geochemistry: Towards an integrated model of laterite and podzol genesis in the Upper Amazon Basin

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Tracing source and evolution of suspended particles in the Rio Negro Basin (Brazil) using chemical species of iron

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Micromorphology and spectroscopic characteristics of organic matter in waterlogged podzols of the upper Amazon basin

In waterlogged environments of the upper Amazon basin, organic matter is a major driver in the podzolisation of clay-depleted laterites, especially through its ability to weather clay minerals and chelate metals. Its structure in eight organic-rich samples collected at the margin and in the centre of the podzolic area of a soil sequence was investigated. The samples illustrate the main steps in the development of waterlogged podzols and belong either to eluviated topsoil A horizons or to illuviated subsoil Bhs, Bh and 2BCs horizons. Organic matter micromorphology was described, and the overall molecular structure of their clay size fractions was assessed using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and cross polarization/magic angle spinning (CP/MAS) C-13 nuclear magnetic resonance (NMR). Organic features of the horizons strongly vary both vertically and laterally in the sequence. Topsoil A horizons are dominated by organic residues juxtaposed to clean sands with a major aliphatic contribution. In the subsoil, numerous coatings, characteristic of illuviation processes, are observed in the following horizons: (i) At the margin and bottom parts of the podzolic area, dark brown organic compounds of low aromacity with abundant oxygen-containing groups accumulate in Bhs and 2BCs horizons. Their spectroscopic features agree with the observation of cracked coatings in 2BCs and the presence of organometallic complexes, whose abundance decreases towards low lying positions. (ii) By contrast, black organic compounds of high aromacity with few chelating functions accumulate as coatings and infills in the overlying sandy Bh horizon of well-expressed waterlogged podzols. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Diamondiferous deposits in the Jequitai area (Minas Gerais, Brazil): a consequence of neotectonic processes

Diamonds obtained from small scale mining near Jequitai and surrounding villages are extracted from Tertiary conglomerates and Quaternary gravels of the Rio Jequitai. Eocretaceous conglomerates, which are locally poorly diamondiferous, cover parts of the Serra da Agua Fria and Serra do Cabral. They are of no economic importance. Analyses of neotectonic, post-Miocene features support a transpressive regime that gave rise to N-S to N25&DEG; E transcurrent faults, and WNW normal faults. The main evidence for neotectonic processes are inclined Tertiary sediments, drainage captures, striated laterites of Miocene age, and tilting of blocks that form the Rio Jequitai graben. Diamonds in the Tertiary terraces derived from the Eocretaceous conglomerates, which were affected by neotectonic processes, followed by erosion and concentration during redeposition of sediments.

Organic complexation and translocation of ferric iron in podzols of the Negro River watershed. Separation of secondary Fe species from Al species

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mapeamento de Paleosuperfícies associadas a identificação de depósitos supérgenos de cobre como ferramenta de exploração mineral na região de Itapeva e Ribeirão Branco- Vale do Ribeira, estado de São Paulo, Brasil

A few examples of supergene ore formation and their interaction with morphogenesis (palaeosurfaces) and weathering mineralogy are discussed. Geomorphological and mineralogical records to characterize palaeosurfaces associate the weathering of primary minerals and their relationship with concentrations of cooper and iron ore deposits in southeastern state of São Paulo, Brazil. We have distinguished two palaeosurfaces generated by several weathering phases and controlled by the geological framework. The first and oldest upper palaeosurfaces (900 - 1000 m a.s.l.), situated in Riberão Branco (Alto do Brancal), were developed on silico-limestones. It is formed by typical iron laterites enriched by secondary products of cooper. The second and younger level palaeosurfaces located in Itapeva (Santa Blandina and Bairro do Sambra). This palaeosurface is formed by copper percolating through the weathered rock (saprolite). Other features can be observed like neo-formed products in laterites. They are classified into two types: clay like silico- cupriferous products (with noticeable amounts of iron) and copper minerals (crysocolla, in their flat slopes). These features allowed the presence of copper ores and their morphogenesis control will help in the exploration and prospecting of supergene ore mineral.

Geologia, mineralogia e geoquímica dos fosfatos de Sapucaia (Bonito - PA)

O depósito mineral de Sapucaia, situado no município de Bonito, região nordeste do Estado do Pará, é parte de um conjunto de ocorrências de fosfatos de alumínio lateríticos localizados predominantemente ao longo da zona costeira dos estados do Pará e Maranhão. Estes depósitos foram alvos de estudo desde o início do século passado, quando as primeiras descrições de “bauxitas fosforosas” foram mencionadas na região NW do Maranhão. Nas últimas décadas, com o crescimento acentuado da demanda por produtos fertilizantes pelo mercado agrícola mundial, diversos projetos de exploração mineral foram iniciados ou tiveram seus recursos ampliados no território brasileiro, dentre estes destaca-se a viabilização econômica de depósitos de fosfatos aluminosos, como o de Sapucaia, que vem a ser o primeiro projeto econômico mineral de produção e comercialização de termofosfatos do Brasil. Este trabalho teve como principal objetivo caracterizar a geologia, a constituição mineralógica e a geoquímica do perfil laterítico alumino-fosfático do morro Sapucaia. A macrorregião abrange terrenos dominados em sua maioria por rochas pré-cambrianas a paleozóicas, localmente definidas pela Formação Pirabas, Formação Barreiras, Latossolos e sedimentos recentes. A morfologia do depósito é caracterizada por um discreto morrote alongado que apresenta suaves e contínuos declives em suas bordas, e que tornam raras as exposições naturais dos horizontes do perfil laterítico. Desta forma, a metodologia aplicada para a caracterização do depósito tomou como base o programa de pesquisa geológica executada pela Fosfatar Mineração, até então detentora dos respectivos direitos minerais, onde foram disponibilizadas duas trincheiras e amostras de 8 testemunhos de sondagem. A amostragem limitou-se à extensão litológica do perfil laterítico, com a seleção de 44 amostras em intervalos médios de 1m, e que foram submetidas a uma rota de preparação e análise em laboratório. Em consonância com as demais ocorrências da região do Gurupi, os fosfatos de Sapucaia constituem um horizonte individualizado, de geometria predominantemente tabular, denominado simplesmente de horizonte de fosfatos de alumínio ou crosta aluminofosfática, que varia texturalmente de maciça a cavernosa, porosa a microporosa, que para o topo grada para uma crosta ferroalumino fosfática, tipo pele-de-onça, compacta a cavernosa, composta por nódulos de hematita e/ou goethita cimentados por fosfatos de alumínio, com características similares aos do horizonte de fosfatos subjacente. A crosta aluminofosfática, para a base do perfil, grada para um espesso horizonte argiloso caulinítico com níveis arenosos, que repousa sobre sedimentos heterolíticos intemperizados de granulação fina, aspecto argiloso, por vezes sericítico, intercalados por horizontes arenosos, e que não possuem correlação aparente com as demais rochas aflorantes da geologia na região. Aproximadamente 40% da superfície do morro é encoberta por colúvio composto por fragmentos mineralizados da crosta e por sedimentos arenosos da Formação Barreiras. Na crosta, os fosfatos de alumínio estão representados predominantemente pelo subgrupo da crandallita: i) série crandallita-goyazita (média de 57,3%); ii) woodhouseíta-svanbergita (média de 15,8%); e pela iii) wardita-millisita (média de 5,1%). Associados aos fosfatos encontram-se hematita, goethita, quartzo, caulinita, muscovita e anatásio, com volumes que variam segundo o horizonte laterítico correspondente. Como os minerais pesados em nível acessório a raro estão zircão, estaurolita, turmalina, anatásio, andalusita e silimanita. O horizonte de fosfatos, bem como a crosta ferroalumínio-fosfática, mostra-se claramente rica em P₂O₅, além de Fe₂O₃, CaO, Na₂O, SrO, SO₃, Th, Ta e em terras-raras leves como La e Ce em relação ao horizonte saprolítico. Os teores de SiO₂ são consideravelmente elevados, porém muito inferiores aqueles identificados no horizonte argiloso sotoposto. No perfil como um todo, observa-se uma correlação inversa entre SiO₂ e Al₂O₃; entre Al₂O₃ e Fe₂O₃, e positiva entre SiO₂ e Fe₂O₃, que ratificam a natureza laterítica do perfil. Diferente do que é esperado para lateritos bauxíticos, os teores de P₂O₅, CaO, Na₂O, SrO e SO₃ são fortemente elevados, concentrações consideradas típicas de depósitos de fosfatos de alumínio ricos em crandallita-goyazita e woodhouseítasvanbergita. A sucessão dos horizontes, sua composição mineralógica, e os padrões geoquímicos permitem correlacionar o presente depósito com os demais fosfatos de alumínio da região, mais especificamente Jandiá (Pará) e Trauíra (Maranhão), bem como outros situados além do território brasileiro, indicando portanto, que os fosfatos de alumínio de Sapucaia são produtos da gênese de um perfil laterítico maturo e completo, cuja rocha fonte pode estar relacionada a rochas mineralizadas em fósforo, tais como as observadas na Formação Pimenteiras, parcialmente aflorante na borda da Bacia do Parnaíba. Possivelmente, o atual corpo de minério integrou a paleocosta do mar de Pirabas, uma vez que furos de sondagem às proximidades do corpo deixaram claro a relação de contato lateral entre estas unidades.

Caracterização mineralógica e química dos regolitos de uma área de transição savana-floresta em Roraima: uma análise da evolução da paisagem

O presente estudo foi realizado em uma área de transição savana-floresta do norte do estado de Roraima, tendo como objetivo principal caracterizar os regolitos dispostos ao longo da paisagem e inferir sobre a evolução da paisagem durante o Holoceno tardio e mesmo no presente. Assim, foram selecionadas quatro topossequências representativas dos padrões geomorfológicos, pedológicos e botânicos ocorrentes na paisagem, ao longo das quais foram coletadas sistematicamente amostras de solos e sedimentos. Essas amostras foram analisadas quanto às suas características granulométricas, mineralógicas, químicas e cronológicas. Os resultados revelaram uma paisagem dominada por solos arenosos a sílticos constituídos essencialmente de quartzo e caulinita e acessoriamente muscovita, goethita, sillimanita e albita. Os altos teores elevados de SiO₂ confirmam o caráter essencialmente quartzoso desses regolitos. As composições mineralógicas e químicas desses materiais indicam proveniência de rochas metamórficas e de lateritos da região que, diante das condições climáticas quentes e úmidas preponderantes durante os últimos 1550 anos antes do presente (AP), tem sofrido intenso intemperismo químico e lixiviação. A evolução da paisagem é dinamizada pela erosão hídrica das encostas e o consequente assoreamento dos vales de veredas, levando ao aplainamento da paisagem e desenvolvimento de extensas planícies arenosas a partir dos solos areno-sílticos dos interflúvios.

Sedimentação coluvial pleistocênica na região de Presidente Figueiredo, nordeste do estado do Amazonas

Depósitos coluviais pleistocênicos são descritos e datados na região de Presidente Figueiredo, Estado do Amazonas. O estudo sedimentológico-estratigráfico de afloramentos, integrado com análise geomorfológica e datação por luminescência opticamente estimulada, permitiu caracterizar a arquitetura e litofácies destas sucessões sedimentares e fornecer informações sobre a história da denudação e modificações da paisagem da Amazônia Central durante o Pleistoceno. Os depósitos coluviais consistem em areias e, principalmente, cascalhos com arcabouço aberto, matriz arenosa, acamamento maciço e, localmente, gradação inversa, sugestivos de deposição por fluxos gravitacionais e torrenciais, em condições de alta energia. Dois tipos de depósitos coluviais foram identificados: Depósito coluvial tipo 1, datado em 57.000±5.000 anos AP, que é composto por cascalhos e areias com fragmentos de pelito, crosta laterítica e arenito ferruginizado, recobrindo rochas do Eopaleozóico; e Depósito coluvial tipo 2, datado em 22.100±2.600 anos AP, que consiste em cascalhos com fragmentos de caulim semi-flint e crosta laterítica, encontrado principalmente sobre os depósitos siliciclásticos caulínicos da Formação Alter do Chão, do Cretáceo-Terciário (?). A composição dos fragmentos indica como fontes as rochas fanerozóicas intemperizadas e os paleossolos lateríticos bauxítico-ferruginosos que foram removidos durante a denudação dos platôs. Os dois eventos de coluviação descritos aqui parecem confirmar que as fases principais de geomorfogênese seriam correlatas às duas fases climáticas secas e de recuo da floresta registradas para o final do Pleistoceno na Amazônia.