RESUMO
Because weathering of minerals releases chemical elements into the biogeochemical cycle, characterization of their weathering products helps to better model groundwater quality, formation of secondary minerals and nutrient flux through the trophic chain. Based on microscopic and elemental analyses, weathering of riodacite from Serra Geral formation was characterized and weathering paths proposed. Three weathering paths of plagioclase phenocrystals were identified: plagioclase to gibbsite (Pg1); plagioclase to gels and gibbsite (Pg2); and plagioclase to gels, gibbsite and kaolinite (Pg3). Pyroxenes weathered to smectite and goethite (Py1), or to goethite and gibbsite (Py2), and magnetite weathered directly into iron oxides. Rock matrix comprises 90% of rock volume, and weathered to kaolinite and gibbsite, which explains why these minerals were the most abundant in the weathering products of these saprolites.
O intemperismo de minerais primários disponibiliza elementos químicos no ciclo biogeoquímico, que por sua vez influencia a qualidade da água subterrânea, formação de minerais secundários e o fluxo de nutrientes na cadeia trófica. Com base na análise microscópica e elemental, o intemperismo de riodacito da formação Serra Geral foi caracterizado e mecanismos de intemperismo propostos. Três processos principais de intemperismo de fenocristais de plagioclásios foram identificados: plagioclásio para gibbsita (Pg1); plagioclásio para gel e gibbsita (Pg2), e plagioclásio para gel, gibbsita e caulinita (Pg3). Piroxênios intemperizaram-se para esmectita e goetita (Py1), ou para goethita e gibbsita (Py2), e magnetita intemperizou-se para óxidos de ferro. A matriz da rocha compõe 90% do volume total, e intemperiza-se para caulinita e gibbsita, o que explica a abundância destes minerais nos produtos de intemperismo destes saprolitos.
RESUMO
Because weathering of minerals releases chemical elements into the biogeochemical cycle, characterization of their weathering products helps to better model groundwater quality, formation of secondary minerals and nutrient flux through the trophic chain. Based on microscopic and elemental analyses, weathering of riodacite from Serra Geral formation was characterized and weathering paths proposed. Three weathering paths of plagioclase phenocrystals were identified: plagioclase to gibbsite (Pg1); plagioclase to gels and gibbsite (Pg2); and plagioclase to gels, gibbsite and kaolinite (Pg3). Pyroxenes weathered to smectite and goethite (Py1), or to goethite and gibbsite (Py2), and magnetite weathered directly into iron oxides. Rock matrix comprises 90% of rock volume, and weathered to kaolinite and gibbsite, which explains why these minerals were the most abundant in the weathering products of these saprolites.
O intemperismo de minerais primários disponibiliza elementos químicos no ciclo biogeoquímico, que por sua vez influencia a qualidade da água subterrânea, formação de minerais secundários e o fluxo de nutrientes na cadeia trófica. Com base na análise microscópica e elemental, o intemperismo de riodacito da formação Serra Geral foi caracterizado e mecanismos de intemperismo propostos. Três processos principais de intemperismo de fenocristais de plagioclásios foram identificados: plagioclásio para gibbsita (Pg1); plagioclásio para gel e gibbsita (Pg2), e plagioclásio para gel, gibbsita e caulinita (Pg3). Piroxênios intemperizaram-se para esmectita e goetita (Py1), ou para goethita e gibbsita (Py2), e magnetita intemperizou-se para óxidos de ferro. A matriz da rocha compõe 90% do volume total, e intemperiza-se para caulinita e gibbsita, o que explica a abundância destes minerais nos produtos de intemperismo destes saprolitos.
RESUMO
The Piraju (SP) Brazil area is geologicaly characterized by a great distribution of basic and acid rocks from the "Serra Geral" Formation. Basic rocks have been extensively studied as to their processes and products of alteration. However, published material on the same subject related to volcanic acid rocks is scarce. This research exposes results of studies made in petrologic, mineralogical and micromorphological volcanic acid rocks (rhyodacites of the Serra Geral Formation), in the alterations developed above these rocks, making the mineralogical evolution of plagioclases clear. The rhyodacites of the Serra Geral Formation (JKsg) possess in their mineralogical composition about 60-65% of plagioclases, (macro and fenocrystals) configuring the most important part of their constitution. The study of the alteration of these plagioclases offers important information in relation to the alteration of the rock and related soils. Results obtained by optic microscopy, X-ray diffraction allied to chemical qualitative and semi-quantitative determinations by scanning eletronic microscopy (SEM) analyses allowed important interpretations and conclusions on the evolution of the alteration of the plagioclases: a) through not very intense weathering processes, that is, through a partial hydrolysis process (monossialitization) the plagioclase crystals developed mostly to kaolinite and secondarily to mica and haloysite; b) through, intense weathering processes, that is, through a total hydrolysis process (alitization) the plagioclase crystals developed to gibbsite.
A região de Piraju -- SP é caracterizada geologicamente por apresentar uma grande distribuição de rochas básicas e ácidas da Formação Serra Geral. Os processos e produtos de alteração das rochas básicas são apresentados em muitos trabalhos, mas estudos envolvendo alteração de rochas vulcânicas ácidas são raros. Apresentam-se os resultados de estudos petrológicos, químicos e mineralógicos nas rochas vulcânicas ácidas (riodacitos da Formação Serra Geral), nos produtos de alteração dessas rochas, dando ênfase para a evolução mineralógica dos plagioclásios. Os riodacitos da Fm. Serra Geral (JKsg) possuem em sua composição mineralógica cerca de 60-65% de plagioclásios configurando assim a parte mais importante de sua constituição. O estudo da alteração desses plagioclásios oferece informações importantes em relação a própria alteração da rocha e dos solos relacionados. Resultados obtidos a partir de análises de microscopia óptica, difratometria de raios-X aliados a determinações químicas qualitativas e semi-quantitativas obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitiram importantes interpretações e conclusões sobre a evolução da alteração nos plagioclásios, a saber: a) por meio de intemperismo não muito intenso, isto é, processo de hidrólise parcial (monossialitização) os cristais de plagioclásio evoluem principalmente para caulinita e secundariamente para mica e haloisita; b) por meio de intemperismo intenso, isto é, processo de hidrólise total (alitização) os cristais de plagioclásio evoluem para gibbsita.
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The Piraju (SP) Brazil area is geologicaly characterized by a great distribution of basic and acid rocks from the "Serra Geral" Formation. Basic rocks have been extensively studied as to their processes and products of alteration. However, published material on the same subject related to volcanic acid rocks is scarce. This research exposes results of studies made in petrologic, mineralogical and micromorphological volcanic acid rocks (rhyodacites of the Serra Geral Formation), in the alterations developed above these rocks, making the mineralogical evolution of plagioclases clear. The rhyodacites of the Serra Geral Formation (JKsg) possess in their mineralogical composition about 60-65% of plagioclases, (macro and fenocrystals) configuring the most important part of their constitution. The study of the alteration of these plagioclases offers important information in relation to the alteration of the rock and related soils. Results obtained by optic microscopy, X-ray diffraction allied to chemical qualitative and semi-quantitative determinations by scanning eletronic microscopy (SEM) analyses allowed important interpretations and conclusions on the evolution of the alteration of the plagioclases: a) through not very intense weathering processes, that is, through a partial hydrolysis process (monossialitization) the plagioclase crystals developed mostly to kaolinite and secondarily to mica and haloysite; b) through, intense weathering processes, that is, through a total hydrolysis process (alitization) the plagioclase crystals developed to gibbsite.
A região de Piraju -- SP é caracterizada geologicamente por apresentar uma grande distribuição de rochas básicas e ácidas da Formação Serra Geral. Os processos e produtos de alteração das rochas básicas são apresentados em muitos trabalhos, mas estudos envolvendo alteração de rochas vulcânicas ácidas são raros. Apresentam-se os resultados de estudos petrológicos, químicos e mineralógicos nas rochas vulcânicas ácidas (riodacitos da Formação Serra Geral), nos produtos de alteração dessas rochas, dando ênfase para a evolução mineralógica dos plagioclásios. Os riodacitos da Fm. Serra Geral (JKsg) possuem em sua composição mineralógica cerca de 60-65% de plagioclásios configurando assim a parte mais importante de sua constituição. O estudo da alteração desses plagioclásios oferece informações importantes em relação a própria alteração da rocha e dos solos relacionados. Resultados obtidos a partir de análises de microscopia óptica, difratometria de raios-X aliados a determinações químicas qualitativas e semi-quantitativas obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitiram importantes interpretações e conclusões sobre a evolução da alteração nos plagioclásios, a saber: a) por meio de intemperismo não muito intenso, isto é, processo de hidrólise parcial (monossialitização) os cristais de plagioclásio evoluem principalmente para caulinita e secundariamente para mica e haloisita; b) por meio de intemperismo intenso, isto é, processo de hidrólise total (alitização) os cristais de plagioclásio evoluem para gibbsita.