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Alteração supergênica e morfogênese tropical no complexo máfico-ultramáfico Acamadado de Barro Alto, GO.
(2009) Oliveira, Fábio Soares de; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Varajão, César Augusto Chicarino; Boulangé, Bruno; Costa, José Lincoln Gambier; Vessani, Luiz Antônio
Este trabalho objetivou caracterizar as fácies de alteração desenvolvidas quando do processo de bauxitização dos corpos anortositicos do Complexo Máfico-Ultramáfico Acamadado de Barro Alto (GO), enfatizando suas implicações geomorfológicas. Tratamentos de imagens multiespectrais Landsat TM 7, associados aos trabalhos de campo, revelaram a existência de três domínios de formações superficiais: i) domínio de couraça bauxítica, ii) domínio de pedimentos aluminosos e iii) domínio de lateritas ferruginosas. O primeiro domínio é o mais expressivo (55,6%) e constitui o foco deste trabalho. Nele foram definidas 10 fácies de alteração a partir da descrição de 17 perfis distribuídos em três topossequências e em diferentes posições no maciço. Foi constatada uma correlação mútua entre as diferentes fácies e o relevo, evidenciando que tanto o relevo teve uma participação fundamental na gênese dessas fácies quanto estas influenciaram na evolução do modelado. Assim, nas áreas mais altas e planas, testemunhos de antigas superfícies aplainadas, prevalecem os perfis essencialmente bauxíticos e isalteríticos, produtos do processo de alitização. Já nos topos de menor altitude, encostas e áreas rebaixadas predominam perfis que alternam fácies bauxíticas e fácies argilosas, originadas da degradação geoquímica da fácies bauxítica isalterítica ou da formação progressiva por bissialitização e monossialitização sobre os corpos anortosíticos.
Aspectos mineralógicos, micromorfológicos e texturais da pedogênese no sul do Complexo Bação, Quadrilátero Ferrífero, MG.
(2004) Figueiredo, Múcio do Amaral; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Fabris, José Domingos; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Curi, Nilton; Ker, João Carlos; Varajão, César Augusto Chicarino; Bacellar, Luis de Almeida Prado
Alguns aspectos dos processos de alteração superficial e seus reflexos na pedogeomorfologia Quaternária na sub-bacia do alto Ribeirão Maracujá, no Complexo Bação, Quadrilátero Ferrífero, MG, são aqui caracterizados. São investigados caracteres relativos à dinâmica evolutiva de três vertentes (topossequências 1, 2 e 3), situadas sobre gnáisses, mas com graus de erodibilidade diferenciados. Nos segmentos de alta vertente das topossequências 1 e 2, os perfis de solos são pouco desenvolvidos e autóctones. Na topossequência 3, no mesmo segmento, ocorre um latossolo com feições de aloctonia. Nos segmentos de meia vertente das três topossequências ocorrem perfis latossólicos espessos, desenvolvidos à partir de sedimentos coluviais provindos da alta vertente. Nos segmentos de baixa vertente há ruptura nos processos de transporte e deposição dos sedimentos, sendo o perfil de solo da topossequência 2 um Latossolo-câmbico autóctone e, nas topossequências 1 e 3, perfis desenvolvidos à partir de materiais alúvio-coluviais depositados sobre o saprolito gnáissico. Apesar da dinâmica evolutiva das três vertentes corroborar os modelos geomorfológicos tropicais até o segmento de meia vertente, à jusante, a ruptura do coluvionamento na baixa vertente, evidencia um recente desequilíbrio morfodinâmico. Além disso, as evidências micromorfológicas e mineralógicas não sinalizam correlação com susceptibilidade erosiva diferenciada verificada na área. Variações na porosidade de solos em diferentes estágios de intemperismo são também investigadas no presente trabalho. O material analisado em laboratório nesta fase consistiu em agregados in natura com cerca de 5 mm de diâmetro, submetidos às análises pelos métodos de sorção de nitrogênio a 77 K (N2 BET) e porosimetria por intrusão de mercúrio. A combinação dessas técnicas porosimétricas mostrou que as amostras oriundas dos horizontes de alteração mais desenvolvidos (latossolos) cujos constituintes materiais são de natureza alóctone além de deterem uma maior área de superfície apresentam maiores volumes adsorvidos e de intrusão, refletindo uma maior porosidade, e, uma ampla distribuição de classes porais na faixa de microporos, mesoporos e macroporos. As amostras de perfis menos desenvolvidos (cambissolos) mostram uma menor área poral, onde predominam os mesoporos de natureza textural. A terceira e última fase do trabalho consistiu na investigação mineralógica dos óxidos de ferro de horizontes B. Foram utilizadas três amostras, coletadas em três distintos perfis, nos segmentos de alta, meia e baixa vertente na topossequência 2 (VH). No laboratório, assim como na primeira fase, foram realizadas análises física (granulometria), química (composição dos elementos maiores por fluorescência de raios X - FRX) e mineralógica (difratometria de raios X - DRX e espectroscopia Mössbauer). Com base nos resultados analíticos de FRX e DRX, as amostras revelaram uma composição mineralógica similar semiquantitativa, constituída pela sequência quartzo >> gibbsita > caulinita > feldspatos > goethita. Os resultados Mössbauer a 4,2 K confirmaram somente a coexistência de goethita (majoritária) e hematita. Com base no conteúdo de alumínio isomorficamente substituinte estimado a partir dos campos hiperfinos, foram alocadas as fórmulas químicas para as goethitas: αFe0,79Al0,21OOH (alta vertente); αFe0,75Al0,25OOH (meia vertente) e αFe0,78Al0,22OOH (baixa vertente). Essas goethitas contém níveis distintos de substituição isomórfica por alumínio. Há evidências de que a dinâmica dos óxidos de ferro nos horizontes B dos respectivos segmentos de vertente sirva de testemunhos de paleoflutuações climáticas na área: goethitas mais aluminosas indicariam um ambiente úmido durante seu processo de formação, enquanto que as menos aluminosas indicariam um ambiente mais seco. Portanto, o presente trabalho procurou caracterizar a evolução pedogenética local, correlacionando-a com as transformações ambientais naturais ocorridas provavelmente no Neopleistoceno.
Bauxitisation of anorthosites from Central Brazil.
(2011) Oliveira, Fábio Soares de; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Varajão, César Augusto Chicarino; Boulangé, Bruno; Gomes, Newton Souza
Petrological studies using X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM-EDS) and electron microprobe analyzer (WDS) showed the mineralogical, micromorphological and geochemical transformations due to the bauxitisation of anorthosite from the Barro Alto Stratiform Mafic–Ultramafic Complex (Central Brazil). The hydrolytic alteration of the anorthosite occurred in two different stages in accordance with the order of stability of the minerals to the weathering: firstly the bytownite and secondly the ferromagnesian minerals. The weathering solutions, benefited from the existing network of fractures, percolated the weakness zones of the minerals characterising the microsystem of contact in which cores of plagioclase and ferromagnesian minerals were formed. In the first stage, the plagioclases are altered directly to gibbsite, and at an early stage, during the change process, the gibbsite crystals surround the primary ferromagnesian minerals that are totally or partially preserved. The transformation is isalteritic and is responsible for formation of porous alteromorphs consisting of septa of coarse gibbsite and fine gibbsite. As the weathering process advances, the ferromagnesian minerals directly enter to goethite. The boxworks of gibbsite and goethite characterise a primary plasmic microsystem.
Characterization and origin of spongillite-hosting sediment from João Pinheiro, Minas Gerais, Brazil.
(2010) Almeida, Ariana Cristina Santos; Gomes, Newton Souza; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Varajão, César Augusto Chicarino; Ribeiro, Cecília Volkmer
Spongillite from João Pinheiro, Minas Gerais, Brazil is mainly known for its use in brick production and in the refractory industry. Very few studies have focused on its geological context. Spongillite-rich deposits occur in shallow ponds on a karstic planation surface developed on rocks of the Neoproterozoic São Francisco Supergroup. Cenozoic siliciclastic sediments are related to this surface. A field study of these deposits and analysis of multispectral images showed a SE–NW preferential drainage system at SE, suggesting that Mesozoic Areado Group sandstones were the source area of the spongillite-hosting sediments. Mineralogical and textural characterization by optical microscopic analysis, X-ray diffraction (XRD), differential and gravimetric thermal analysis (DTA-GTA), infrared spectroscopy (IR) and scanning electron microscopy (SEM) of seven open-pit spongillite-rich deposits (Avião, Carvoeiro, Vânio, Preguiça, Divisa, Severino, Feijão) showed a sedimentological similarity between the deposits. They are lens-shaped and are characterized at the bottom by sand facies, in the middle by spicules-rich muddy-sand facies and at the top by organic matter-rich muddy-sand facies. Petrographically, the spongillite-hosting sediments and the siliclastic sediments of the Areado Group show detrital phases with similar mineralogical and textural features, such as the presence of well-sorted quartz grains and surface features of abrasion typical of aeolian reworking that occurred in the depositional environment in which the sandstones of the Areado Group were formed. Detrital heavy minerals, such as staurolite, zircon, tourmaline, and clay minerals, such as kaolinite, low amounts of illite, scarce chlorite and mixed-layer chlorite/smectite and illite/smectite occur in the spongillite-hosting sediments and in sandstones from the Areado Group. In both formations, staurolite has similar chemical composition. These mineralogical and textural features show that the sediments of the Areado Group constitute the main source of the pond sediments that host spongillite.
A comparison of properties of clay minerals in isalteritic and in degraded facies.
(2013) Oliveira, Fábio Soares de; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Varajão, César Augusto Chicarino; Boulangé, Bruno
The mineralogical, geochemical and micromorphological features of an isalteritic clay facies, which originated from weathering of an anorthosite, were compared to those of clay facies derived from the degradation of a bauxite developed from the same rock. The isalteritic clay was formed by the hydrolytic alteration of plagioclase, whereas the degraded clays were formed by decomposition of gibbsite and neoformation of kaolinite. This resilification process resulted from the reintroduction of silica via the oscillation of the phreatic level and/or the decomposition of organic matter on the surface. The degradation process was gradual and yielded two different facies: (a) degraded clays with almost total decomposition of gibbsite, and (b) degraded clays with gibbsite nodules. Morphologically, the isalteritic clays differ from the degraded clays because they contain larger hexagonal and pseudo-hexagonal crystals. The degraded clays have more irregular crystal shapes, ranging from laths to anhedral shapes.
Denudação química e rebaixamento do relevo em bordas interplanálticas com substrato granítico : dois exemplos no SE de Minas Gerais.
(2012) Cherem, Luís Felipe Soares; Varajão, César Augusto Chicarino; Salgado, André Augusto Rodrigues; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Braucher, Régis; Bourlès, Didier Lionel; Magalhães Júnior, Antônio Pereira; Nalini Júnior, Hermínio Arias
Os interflúvios entre as grandes bacias hidrográficas do Brasil oriental correspondem, muitas vezes, a degraus morfológicos que dividem planaltos escalonados. Esses degraus são feições escarpadas resultantes da diferença de intensidade dos processos erosivos nas cabeceiras dessas grandes bacias. Esse artigo apresenta um estudo da denudação química em dois degraus dessas bordas interplanálticas localizadas no sudeste de Minas Gerais: (i) o degrau de Cristiano Otoni (250m) divisor das bacias dos rios São Francisco (terras altas ou planalto superior) e Doce (terras baixas ou planalto inferior) e, (ii) o degrau de São Geraldo (450m) que divide as bacias dos rios Doce (terras altas ou planalto superior) e Paraíba do Sul (terras baixas ou planalto inferior). Para entender a dinâmica da denudação química nessas bordas escarpadas, foram monitorados o total de sólidos dissolvidos (TDS), o Eh, o pH, a vazão de 21 bacias hidrográficas distribuídas ao longo de ambas vertentes dos degraus (terras altas e frente da escarpa) no final dos períodos chuvoso (abril) e de estiagem (agosto) em um mesmo ano hidrológico (2009). As bacias amostradas situam-se sobre o mesmo substrato litológico (granitóides). Utilizando os dados de TDS e vazão foram calculadas as taxas de denudação química (ton.ano^-1.km^-2) e as taxas médias de rebaixamento do relevo (m.Ma-1) para as bacias amostradas. Os resultados revelaram que as águas fluviais dos degraus estudados apresentam assinaturas geoquímicas distintas: (i) nas terras altas, os valores de pH são sempre ácidos (≈ 6,35) e nas escarpas, levemente básicos (≈ 7,10); (ii) os valores de TDS (carga dissolvida) nas terras altas (≈ 10,00 mg.L^-1) são menores que os encontrados nos frente das escarpas (≈ 35,00 mg.L^-1 para São Geraldo e, ≈ 18,00 mg.L^-1 para Cristiano Otoni). As taxas de rebaixamento do relevo ocasionadas pela denudação química são semelhantes em ambas as terras altas (≈ 2,40 m.Ma^-1). Em contrapartida, a frente da escarpa da Serra de São Geraldo apresenta taxa de denudação química mais elevada (7,06 m.Ma^-1) do que o Degrau de Cristiano Otoni. (4,25 m.Ma^-1). Essa diferença foi interpretada como diretamente relacionada à altura das escarpas, 450 e 250 m, respectivamente.
Denudation rates of the Quadrilátero Ferrífero (Minas Gerais, Brazil) : preliminary results from measurements of solute fluxes in rivers and in situ-produced cosmogenic 10Be.
(2006) Salgado, André Augusto Rodrigues; Braucher, Régis; Colin, Fabrice; Nalini Júnior, Hermínio Arias; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Varajão, César Augusto Chicarino
This paper investigates the denudation rates in the Quadrila´tero Ferrı´fero, Minas Gerais State (Brazil). The aim is to compare chemical weathering rates from measurements of solute fluxes in rivers and long-term mean erosion rates deduced from in situproduced cosmogenic 10Be concentrations measured in fluvial sediments. Both water samples and sediments were collected in fifteen stations (checkpoints) located in four hydrographic basins with low anthropogenic perturbations. Depending of the type of substratum, three degrees of chemical denudation rates from water samples are observed: (i) high rates in marbles; (ii) medium rates in schists, phyllites, granites, gneisses and migmatites; (iii) low rates in quartzites and itabirites. Preliminary results of long-term erosion rates deduced from in situ-produced 10Be are comparable with those of chemical rates.
Denudation rates of the Southern Espinhaço Range, Minas Gerais, Brazil, determined by in situ-produced cosmogenic beryllium-10.
(2013) Barreto, Helen Nébias; Varajão, César Augusto Chicarino; Braucher, Régis; Bourlès, Didier Lionel; Salgado, André Augusto Rodrigues; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino
To investigate denudation rates in the southern part of the Espinhaço Range (central-eastern Brazil) and to understand how this important resistant and residual relief has evolved in the past 1.38 My, cosmogenic 10Be concentrations produced in situ were measured in alluvial sediments from the three main regional basins, whose substratum is composed primarily of quartzites. The long-term denudation rates (up to 1.38 My) estimated from these measurements were compared with those that affect the western (São Francisco River) and eastern (Doce and Jequitinhonha Rivers) basins, which face theWest San Francisco craton and the Atlantic, respectively. Denudation rates were measured in 27 samples collected in catchments of different sizes (6–970 km2) and were compared with geomorphic parameters. The mean denudation rates determined in the northern part are low and similar to those determined in the southern part, despite slightly different geomorphic parameter values (catchment relief and mean slope). For the southern catchments, the values are 4.91±1.01 mMy−1 and 3.65±1.26 mMy−1 for the Doce and São Francisco River basins, respectively; for the northern catchments, they are 4.40±1.06 mMy−1 and 3.96±0.91 mMy−1 for the Jequitinhonha and São Francisco River basins, respectively. These low values of denudation rates suggest no direct correlation if plotted against geomorphic parameters such as the catchment area, maximum elevation, catchment relief, average relief and mean slope gradients. These values show that the regional landscape evolves slowly and is strongly controlled by resistant lithology, with similar erosional rates in the three studied basins.
Detecção de depósitos bauxiticos em coberturas lateriticas através de imagens Tm. Sinclinal do Gandarela. Quadrilatero Ferrifero.
(1988) Varajão, César Augusto Chicarino; Menezes, Paulo Roberto; Carvalho, Adilson; Melfi, Adolpho José; Boulangé, Bruno
Em vários pontos das superfícies de aplainamento cimeiras da região do Quadrilátero Ferrífero (MG) ocorrem pequenos depósitos de bauxita, que pelas suas reduzidas dimensões e associação com solos lateríticos e couraças ferruginosas, são de difícil caracterização em fotos aéreas 1: 25,000, Considerando que o sensor TM possui bandas espectrais que favorecem a identificação de óxidos de ferro como limonita, goethita, hematita e de minerais contendo íons hidroxila ou com ligação Al-OH (banda 7), utilizou-se de técnicas de realce para se tentar detectar e discriminar as ocorrências bauxiticas dos outros alteritos. Os resultados comprovaram que as melhores discriminações dos depósitos foram obtidas quando no processamento estava incluída a banda 7 (2, 08-2, 35u), cujo intervalo espectral contém típicas feições de absorção de materiais aluminosos. Neste caso, confirma-se que o atributo da resolução espectral das imagens Tm superou o atributo da resolução espectral das imagens Tm superou o atributo da resolução espacial das fotos aéreas pancromáticas.
Domínios geomorfológicos na área de ocorrência dos depósitos de espongilito da região de João Pinheiro, Minas Gerais, Brasil.
(2011) Almeida, Ariana Cristina Santos; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Varajão, César Augusto Chicarino; Gomes, Newton Souza; Ribeiro, Cecília Volkmer
Importantes processos erosivos após o Cretáceo foram responsáveis pela evolução da paisagem na região de João Pinheiro, onde ocorrem os depósitos de espongilito. O avanço desses processos, aliados às rochas carbonáticas do substrato, permitiu o desenvolvimento de feições cársticas negativas, onde foram instaladas as lagoas formadoras dos depósitos de espongilito. Com base no tratamento de imagens de satélite aliado a trabalhos de campo, quatro morfodomínios geomorfológicos foram identificados na área: i) morfodomínio 1, representado por platôs associados aos arenitos do Grupo Areado, apresenta as maiores altitudes da área; ii) morfodomínio 2, que constitui uma área dissecada relacionada aos pelitos do Grupo Areado; iii) morfodomínio 3, representado por superfícies de erosão associadas às rochas do Grupo Bambui e Pré-Bambuí, sendo sobrepostas por sedimentos terciários/quaternários, onde se encontram as lagoas; iv) morfodomínio 4, constitui vales em calha que contêm as principais drenagens da região (rios da Prata e Paracatu) segundo um padrão meandrante, com feição geomorfológica fluvial de rios underfit. Esses vales cortam a superfície de aplainamento (morfodomínio 3) que contêm sedimentos pleistocênicos, caracterizando o morfodomínio mais recente.
Early weathering of palladium gold under lateritic conditions, Maquiné Mine, Minas Gerais, Brazil.
(2000) Varajão, César Augusto Chicarino; Colin, Fabrice; Vieillard, Phillip; Melfi, Adolpho José; Nahon, Daniel
Since the 80's, studies have shown that Au is mobile in supergene lateritic sur®cial conditions. They are based either on petrological, thermodynamic studies, or experimental works. In contrast, few studies have been done on the mobility of the Pt group elements (PGE). Moreover, at the present time, no study has addressed the di€erential mobility of Au, Ag and Pd from natural alloys in the supergene environment. The aim of this study is to understand the supergene behavior, in lateritic conditions, of Au±Ag±Pd alloys of the Au ore locally called Jacutinga at the MaquineÂ Mine, Iron Quadrangle, Minas Gerais state, Brazil. The ®eld work shows that the host rock is a ``Lake Superior type'' banded iron formation (BIF) and that the Au mineralization originates from sul®de-barren hydrothermal processes. Primary Ag±Pd-bearing Au has developed as xenomorphous particles between hematite and quartz grains. The petrological study indicates that the most weathered primary Au particles with rounded shapes and pitted surfaces were found, under the duricrust, within the upper friable saprolite. This layer, however is not the most weathered part of the lateritic mantle, but it is where the quartz dissolution resulting porosity is the most developed. The distribution of Au contents in the weathered rocks are controlled by the initial hydrothermal primary pattern. No physical dispersion has been found. Most of the particles are residual and very weakly weathered. This characterizes early stages of Au particle weathering in agreement with the relatively low weathering gradient of the host itabiritic formations that leads essentially to the development of isostructural saprolite lateritic mantle. Limited dissolution of primary Au particles issued from the friable saprolite induces Pd±Ag depleted rims compared to primary Au particle Pd±Ag contents.In addition, limited very short distance in situ dissolution/reprecipitation processes have been found at depth within the primary mineralization, as illustrated by tiny supergene, almost pure, Au particles. The supergene mobility order Pd> Ag> Au as re¯ecting early weathering stages of Au±Ag±Pd alloys under lateritic conditions is proposed.
Environmental factors related to the production of a complex set of spicules in a tropical freshwater sponge.
(2015) Matteuzzo, Marcela Camargo; Ribeiro, Cecília Volkmer; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Varajão, César Augusto Chicarino; Alexandre, Anne; Guadagnin, Demetrio L.
Adverse natural conditions will, generally, induce gemmulation in freshwater sponges. Because of this environmental dependence, gemmoscleres are given exceptional value in taxonomic, ecological and paleoenvironmental studies. Other spicules categories such as microscleres and beta megascleres have received little attention with regard to their occurrence and function during the sponge biological cycle. Metania spinata, a South American species common to bog waters in the Cerrado biome, produces alpha and beta megascleres, microscleres and gemmoscleres. To detect the environmental factors triggering the production of all these kinds of spicules, the species annual seasonal cycle was studied. Artificial substrates were devised, supplied with gemmules and placed in Lagoa Verde pond which contained a natural population of M. spinata. Field monitoring was conducted for eight months in order to observe the growth of sponges and spicules formation. Samples of water were taken monthly for physical and chemical parameters determination. The appearance of the alpha megascleres was sequentially followed by that of microscleres, gemmoscleres and beta megascleres. The first ones built the new sponge skeleton, the last three were involved in keeping inner moisture in the sponge body or its gemmules. The water level, temperature and the silicon (Si) concentration in the pond were the most important factors related to this sequential production of spicules, confirming environmental reconstructions based on the presence or absence of alpha megascleres and gemmoscleres in past sediments.
Estudo da evolução da escarpa entre as bacias do Doce/Paraná em Minas Gerais através da quantificação das taxas de desnudação.
(2012) Salgado, André Augusto Rodrigues; Sobrinho, Leilane Cristina Gonçalves; Cherem, Luís Felipe Soares; Varajão, César Augusto Chicarino; Bourlès, Didier Lionel; Braucher, Régis; Marent, Breno Ribeiro
Escarpamentos na forma de degraus do relevo e que limitam duas diferentes bacias hidrográficas são comuns no leste de Minas Gerais. O presente trabalho investigou a evolução do que delimita as bacias hidrográfi cas do rio Doce (porção leste e inferior da escarpa) com a bacia hidrográfica do rio Paraná (porção oeste e superior da escarpa) via mensuração das taxas quaternárias de desnudação através do isótopo cosmogênico 10Be. Os resultados obtidos demonstram que as taxas de desnudação mensuradas possuem íntima relação com a compartimentação do relevo, sendo baixas no planalto superior (bacia hidrográfica do rio Paraná), médias na porção deste planalto superior que foi capturado para a bacia hidrográfica do rio Doce e altas na escarpa. Permitem ainda compreender que o relevo regional evoluí através de um duplo front de regressão: o primeiro se caracteriza pelo recuo da escarpa e o segundo, localizado mais a oeste, pelas capturas fluviais. Neste contexto, comprova-se a retração do escarpamento para oeste, fato que faz com que a bacia hidrográfica do rio Doce ganhe área em detrimento da bacia hidrográfica do rio Paraná.
Estudo da evolução da paisagem do Quadrilátero Ferrífero (Minas Gerais, Brasil) por meio da mensuração das taxas de erosão (10Be) e da pedogênese.
(2009) Varajão, César Augusto Chicarino; Salgado, André Augusto Rodrigues; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Braucher, Régis; Colin, Fabrice; Nalini Júnior, Hermínio Arias
Geomorfologicamente o Quadrilátero Ferrífero é uma região conspícua, onde raízes de estruturas metassedimentares proterozóicas, apresentando feições de um relevo jovem, encontram-se em destaque sobre um mar de colinas de rochas cristalinas do Arqueano. O presente trabalho teve como objetivo o estudo da evolução da paisagem do Quadrilátero Ferrífero por meio da análise integrada dos dados quantitativos das taxas de erosão (10Be) e dos tipos de perfis de solos desenvolvidos a partir dos principais litotipos da região. A mensuração da concentração de 10Be extraído do quartzo de veios, de quartzitos e de sedimentos fluviais foi obtida utilizando um espectrômetro de massa por acelerador. A razão média de erosão de 7 m por milhão de anos coloca em evidência um importante soerguimento epirogenético da região em estudo. Concordantemente, os estudos macromorfológicos, mineralógicos e micromorfológicos de todos os perfis de solos investigados por meio de trabalhos de campo, da difração de raios X e da microscopia óptica mostram perfis imaturos e autóctones. Esses resultados sugerem que o relevo do Quadrilátero Ferrífero é um produto de constante e intenso processo erosivo.
Estudo da evolução do relevo do Quadrilátero Ferrífero, MG– Brasil, através da quantificação dos processos erosivos e denudacionais.
(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2006) Salgado, André Augusto Rodrigues; Varajão, César Augusto Chicarino
O presente trabalho investiga a evolução do relevo do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais- Brasil, através da mensuração dos processos erosivos e denudacionais que ocorremem seu interior. A mensuração destes processos foi realizada graças ao uso de duas metodologias: (i) análises físicoquímicas e químicas de águas superficiais que drenama região (atual denudação geoquímica); (ii) mensuração da produçãoin-situdo isótopo cosmogênico 10 Be em sedimentos fluviais (denudação total a longo termo) e em rochas e veios de quartzo superficiais (erosão total a longo termo). Quanto à metodologia utilizada, os resultados obtidos indicam que os diversos métodos utilizados neste trabalho são complementares e permitemuma rica análise geomorfológica. Quanto à geomorfologia, os resultados demonstram que, no interior de um mesmo litotipo, as áreas mais próximas das cabeceiras estão submetidasa processos denudacionais e erosivos de maior intensidade do que aquelas mais próximas dos níveis de base. Comprovamquantitativamente a existência de uma denudação diferencial onde: os quartzitos e itabiritos constituem as rochas mais resistentes; osxistos e filitos, as de resistência mediana; granito-gnaisses deresistência baixa; e os mármores/dolomitos as mais frágeis. Indicam que os topos de vertente são erodidos emuma intensidade inferior que osfundos de vale, fato este que demonstra que o relevo da região está sendo dissecado.
Ferruginous duricrusts associated with diamond occurrences in the Diamantina Plateau, south Espinhaço Range, Brazil.
(2021) Milagres, Alcione Rodrigues; Oliveira, Fábio Soares de; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Varajão, César Augusto Chicarino
Macromorphological and micromorphological characterization of the alteration facies associated with geomorphological studies are of great importance for understanding the genesis and evolution of ferruginous duricrusts. The study of the ferruginous duricrusts in the Diamantina Plateau (Southern Espinhaço Range, Minas Gerais), a region known worldwide for hosting important diamond deposits, was based on the characterization of the faciological variations of representative alteration profiles. The morphometric indexes of the area, macromorphological description of the profiles, and sampling for micromorphological and mineralogical analyzes were carried out to assist in the understanding of the landforms. The results show that the ferruginous duricrusts occur preferentially in the plateaus and high slopes, with the Sopa-Brumadinho Formation as substrate. Two types of ferruginous duricrust have been identified. Type 1 is characterized as a platy duricrust developed from a saprolite of hematitic phyllite with a ferruginous banded structure. Type 2 is characterized by a massive duricrust typically lateritic that overlaps a nodular and mottled facies, originated from a saprolite of hematitic phyllite with a diffuse distribution of opaque minerals. This phyllite is one of the rocks that occur with the diamond host rocks in the old mines of the region. Both types of ferruginous duricrusts formed by relative accumulation evolve into fragmentary facies and the soil. Locally, in discordant contact, occurs a concretionary duricrust, characterized by an absolute iron accumulation mechanism.
Gênese e evolução mineralógica, micromorfológica e geoquímica da bauxita de Espera Feliz, MG.
(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2013) Soares, Caroline Cibele Vieira; Varajão, César Augusto Chicarino; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino
Esse trabalho tem como principal objetivo o estudo da evolução macromorfológica, mineralógica, micromorfológica e geoquímica da ocorrência de bauxita próxima à cidade de Espera Feliz, no extremo sul da Serra do Caparaó. A pesquisa foi desenvolvida em uma única vertente, cuja morfologia é caracterizada por diversas cavidades decorrentes de feições de escorregamento. Após o levantamento macromorfológico de dois perfis de alteração, expostos em uma cascalheira, e de 10 perfis de sondagem a trado, em que foram definidas e amostradas as diferentes fácies de alteração, procedeu-se as análises laboratoriais. Estas incluíram análises petrológicas e micromorfológicas ao microscópio óptico; mineralógicas por difração de raios X; geoquímicas por fluorescência de raios X; morfológicas e microquímicas em microscópio eletrônico de varredura acoplado com EDS e em microssonda eletrônica. O manto de alteração se desenvolve sobre rochas charnockíticas com enclaves máficos da Suíte Caparaó. As modificações da rocha devido aos agentes do intemperismo iniciam-se com a formação de um córtex de alteração incipiente onde as soluções encontram as primeiras descontinuidades caracterizadas, principalmente, por microfissuras. O ferro, exsudado dos minerais ferromagnesianos, precipita em vazios interminerais e intraminerais. A alteração incipiente evolui para o córtex interno onde o plagioclásio, por alitização direta, se altera em gibbsita, os ferromagnesianos iniciam a formação de boxworks goethíticos com núcleos cauliníticos e o ortoclásio inicia a transformação indireta para gibbsita, formando uma fase intermediária de illita e caulinita. No córtex externo restam principalmente remanescentes de ortoclásio, envolvidos por gibbsita e goethita na forma de alteromorfos, que se reproduzido no manto de alteração formará um horizonte bauxítico isalterítico. No manto de alteração foram identificados 3 horizontes: i) horizonte argiloso caulinítico, ii) horizonte bauxítico e iii) sólum. Em um perfil, designado perfil A, o horizonte argiloso é constituído pela fácies isalterita caulinítica; o horizonte bauxítico pelas fácies bauxita isalterítica, bauxita laminar e bauxita fragmentada. O horizonte argiloso é formado devido a limitação da atuação do processo de alitização, provavelmente pela presença de um enclave máfico. O segundo perfil, designado perfil B, o horizonte argiloso é constituído por uma fácies aloterítica caulinítica e o horizonte bauxítico é formado essencialmente pelas fácies bauxita laminar desorientada e bauxita fragmentada, devido a sua mobilização e degradação. Estes horizontes, com as respectivas fácies, mostram correlação com os furos de sondagem situados na mesma vertente. A morfologia da vertente e as fácies estão diretamente relacionadas, na borda da vertente, onde não há depressões causadas por escorregamentos ocorrem as fácies sem evidências de remobilização (bauxita isalterítica e bauxita laminar). Já, a jusante das cavidades, os perfis apresentam uma fácies de argila aloterítica sobreposta por um espesso horizonte de bauxita fragmentada onde os fragmentos de diferentes fácies encontram-se em condições de instabilidade química. Regionalmente, a geomorfologia da área apresenta sucessivas corredeiras e meandros abandonados em cotas mais altas que o curso do rio atual evidenciando uma reativação tectônica, com um importante soerguimento, provavelmente no Oligoceno, seguido por um abatimento de blocos e erosão. No Mioceno, período mais estável e com clima quente e úmido, formou-se o manto de alteração bauxítico. Posteriormente, no Plioceno, período árido, ocorreu a exposição da bauxita e os escorregamentos na vertente, formando as cavidades e, consequentemente, as fácies bauxíticas remobilizadas situadas à jusante das mesmas.
Investigação da influência dos processos denudacionais na evolução do relevo da Serra do Espinhaço Meridional, Minas Gerais – Brasil.
(2012) Barreto, Helen Nébias; Varajão, César Augusto Chicarino; Bourlès, Didier Lionel
Este trabalho se propõe ao estudo da evolução da Serra do Espinhaço Meridional (SdEM), por meio de um estudo comparativo das taxas de erosão (denudação geoquímica e isótopos cosmogênicos (10Be)) das bacias das bordas leste (bacias atlânticas) e oeste (bacias interioranas); comparar áreas preservadas com áreas mineradas e da análise regional dos perfis de solo. Através das análises físico-químicas de águas superficiais foram determinadas as taxas de denudação química atual das bacias, cujos resultados correspondem na porção sul, a 3,84 ton/km2/ano e 5,71 ton/km2/ano, nas bacias dos rios São Francisco e Doce, respectivamente; e na porção norte, a 1,40 ton/km²/ano e 0,74 ton/km²/ano, nas bacias dos rios São Francisco e Jequitinhonha. As taxas de rebaixamento geoquímico mostraram que o relevo da SdEM evolui lentamente na bacia do rio São Francisco (sul:1,43 m/Ma; norte: 0,28 m/Ma), na bacia do rio Doce (2,13 m/Ma) e na bacia do rio Jequitinhonha (0,52 m/Ma). As taxas foram maiores na bacia do rio Doce, indicando provavelmente processo de denudação diferencial influenciado pela neotectônica do médio vale do rio Doce. Por meio da quantificação da concentração de isótopos cosmogênicos de 10Be em sedimentos aluviais constatou-se, nas bacias com baixa interferência antrópica , uma evolução lenta do relevo nos últimos 1,5Ma, com as respectivas taxas na porção sul (Parque Nacional da Serra do Cipó), 4.91±1.01 m/Ma e 3.65±1.26 m/Ma para as bacias do Doce e do São Francisco, respectivamente. Estes resultados evidenciam o controle litológico e a resistência dos quartzitos frente às demais rochas constituintes da SdEM. Considerando a atividade antrópica nas bacias do Planalto Diamantina, foram encontradas as seguintes taxas de denudação de longo-termo: (i) 2,60±0,08 m/Ma a 5,56±0,16 m/Ma, nas bacias onde os sedimentos aluviais foram retrabalhados pelo garimpo de diamantes, que se assemelham às taxas de denudação das bacias com baixa interferência antrópica da Serra do Cipó e; (ii) 22,83±1,52 m/Ma e 6,42±0,21 m/Ma, nas bacias com sobrecarga de sedimentos em virtude da prospecção de diamantes a partir do desmonte hidráulico do saprolito. Esse estudo demonstrou a influência da atividade mineral nas taxas de erosão das bacias afetadas pela sobrecarga de sedimentos provenientes da remoção do saprolito pela explotação de diamantes. As análises granulométricas, químicas, mineralógicas e micromorfológicas dos perfis de solo em unidades lito-estratigráficas da SdEM, apontaram para um perfil representativo constituído por Neossolos e Cambissolos, eocênicos, caracterizados pela presença de uma camada pedregosa discordante, sobre os horizontes HB ou HC. As formações superficiais desse perfil de solo foram erodidas provavelmente no Plioceno, em condições áridas, o que permitiu a concentração desses cascalhos, dando origem a um paleo-pavimento no processo de evolução da paisagem. A análise integrada da pedogênese e das taxas de erosão permitiu a compreensão da lenta evolução do relevo da Serra do Espinhaço Meridional.
Iron-bearing phases in a peat-derived duricrust from Brazil.
(2007) Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Costa, Geraldo Magela da; Varajão, César Augusto Chicarino; Meunier, Alain; Colin, Fabrice
The formation of aluminium-substituted iron-minerals is still subject to debate. We report a case study in a Humic Gleysol soil profile, developed on a sedimentary saprolite, from a basin floor on the Uberaba Plateau (Minas Gerais State, Brazil) where iron-phases are crystallized by a ferruginization process. The mineralogical and chemical properties were investigated by X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry and Mo¨ ssbauer spectroscopy. The specific surface area (BET method) and cation exchange capacity (CEC) were also determined. The soil profile is mainly composed of gibbsite, kaolinite and amorphous alumino-silicate phases, the latter being more frequent in the H horizon where the organic carbon content is greater. The surface area and CEC values are also greater in the H horizon (58.6 m2g 1 and 4.65 molckg 1, respectively) which indicates an increase in porosity caused by the presence of 20.8% of organic matter and amorphous materials. Goethite occurs as a secondary mineral in the H horizon and as the main mineral in the duricrust in association with haematite. The omnipresence of aluminium in the environment (24.6–46.2% of Al2O3) resulted in Al-substitution in all ironbearing phases but the goethite from the H horizon has the greatest Al-for-Fe substitution, with at least 20 mole per cent of aluminium. In spite of the greater microporosity and wetness of the H horizon, the immediate contact with the richest Al-source (gibbsite) favours the precipitation of unusually greatly Al-substituted goethite instead of haematite in this horizon.
Long-term evolution of denudational escarpments in southeastern Brazil.
(2012) Cherem, Luís Felipe Soares; Varajão, César Augusto Chicarino; Braucher, Régis; Bourlès, Didier Lionel; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Salgado, André Augusto Rodrigues
Topographic relief in southeastern Brazil consists of a sequence of stepped surfaces that formed after the fragmentation of Gondwana during the Cretaceous, Tertiary and Quaternary tectonic pulses. This region is drained by four major rivers within four major river basins, with interfluves that contain denudational escarpments, fault escarpments and mountain ranges. This study presents an analysis of the long-term evolution of two denudational escarpments, the Cristiano Otoni and the São Geraldo steps, which divide the river basins of the São Francisco, Doce and Paraíba do Sul rivers in southeastern Brazil. Denudation rates were obtained through the measurement of mean concentrations of in situ produced cosmogenic 10Be in sand-sized fluvial quartz sediments collected fromgranitic terrains. The rates were calculated and comparedwith one another and correlated to the basin-scale mean relief, slope, area, and stream power. The mean denudation rates of the Cristiano Otoni and São Geraldo highlands are 8.77 (±2.78)m My−1 and 15.68 (±4.53)m My−1, respectively. The mean denudation rates of the Cristiano Otoni and São Geraldo escarpments are 17.50 (±2.71)m My−1 and 21.22 (±4.24)m My−1, respectively. The denudation rates of the catchments of highlands that drain toward the escarpments are similar to those of their respective highlands. The results demonstrate that relief and slope have similar positive control on the denudation rates for all of the samples despite their different geomorphic context and history of landscape evolution. The São Francisco River Basin is losing area to the Doce River Basin, which, in turn, is losing area to the Paraíba do Sul River Basin.