Academic literature on the topic 'Duricrust'

La Formation Barreiras comprend des séquences continentales et marines synchrone à l'ouverture de l'Océan Atlantique. La plupart des études sur la Fm. Barreiras sont concentrées sur les régions Nord et Nord-Est du Brésil, tandis que la recherche dans la région Sud-Est est encore limitée sur l'enregistrement du système de dépôt sédimentaire. Cette thèse vise à caractériser les cuirasses et leurs transformations au sein de la Fm. Barreiras afin de comprendre comment les horizons supergènes s'intègrent dans le paquet sédimentaire. La zone d'étude est située dans l'État de l'Espírito Santo, sud-est du Brésil. Les travaux de terrain comprennent la description stratigraphique et l'échantillonnage de trois profils : P1 (Praia das Falésias), situé sur le littoral, et P2 (Praia de Marobá), situé à 20 m d'altitude à l'intérieur des terres, tous deux dans la partie émergée du bassin de Campos ; et P3 (Presidente Kennedy), situé à 80 m d'altitude. Un total de 36 échantillons a été analysé à l'aide d'une série de techniques, comprenant l'analyse texturale, la pétrographie et la micromorphologie, complétée par une étude au microscope électronique à balayage (MEB) et par spectroscopie de rayons X dispersifs. De plus, la diffraction des rayons X (DRX), la fluorescence des rayons X et les techniques de plasma à couplage inductif. Cette étude adopte une approche inédite pour la Fm. Barreiras, notamment par la caractérisation fine de la kaolinite et l'estimation de son âge via la spectroscopie de résonance paramagnétique électronique (RPE). Le quartz, l'hématite, la kaolinite et la goethite sont les principales phases identifiées par DRX. Les analyses optiques ont également identifié du zircon, du feldspath, du rutile, de la muscovite, de la biotite, de l'ilménite, de l'allanite et de l'épidote. Les profils sélectionnés ont permis de mettre en évidence sept horizons ferrugineux: (i) Massive Duricrust (MD) caractérisée par une morphologie cavernicole et colonne; (ii) une Fragmentary Duricrust (FD) lobée et cohésive avec une matrice similaire à celle du MD ; (iii) deux couches de Platy Duricrust, (PD) continues séparées par un grès massif et une argilite ; (iv) Clayey (C) constitué d'argilite à silte et de grains opaques; (v) un horizon Sand-clay Mottled caractérisé par une c/f porphyrique ouverte avec des hypocoatings; (vi) une Nodular Duricrust (ND) définie par des nodules qui passent progressivement à faciès supérieur ; et (vii) Oxisol/Latosol (Sand clayey, SC) avec une transition graduelle du sol rouge au sol jaune et des nodules de taille centimétrique. Les processus de dégradation de l´horizon MD et d'altération des minéraux primaires contribuent à la formation des horizons superposés (FD, SCM, C et ND), menant au développement des horizons pédogéniques (SC, post-Barreiras) au sommet de tous les profils étudiés. La caractérisation RPE a révélé que le Fe3+ structural remplace l'aluminium, indiquant que les kaolinites sont désordonnées, et la concentration des défauts induits par irradiation varie entre 0,46 ± 0,07 et 7,48 ± 1,12 u.a. L'augmentation du signal isotrope associée à la kaolinite a subi une altération pédogénique et le composant g ⊥ (perpendiculaire) indique un faible niveau de radiation et un âge de cristallisation jeune pour les kaolinites. La paléodose; dose de rayonnement accumulée au cours du temps, varie entre 5,87 Gy/ka et 93,28 Gy/ka pour des débits de dose corrigés variant entre 6,04 et 72,12 Gy/ka. L'âge des horizons ferrugineux, telles que les cuirasses et la zone tache, varie entre 4,13 ± 1,2 et 0,29 ± 0,1 Ma, tandis que celui de la zone pâle et des horizons pédologiques est compris entre 2,41 ± 0,7 et 0,73 ± 0,2 Ma. Ils indiquent des périodes des durées de formation importantes de kaolinite durant le Pliocène/Pleistocène et révèlent deux fronts de dégradation liés à des périodes paléoclimatiques et à des enregistrements géodynamiques depuis l'établissement de la configuration actuelle de la plateforme continentale<br>The Barreiras Formation (Fm.) represents continental and shallow-marine sequences that are widespread along the entire Brazilian Atlantic margin. The extensive ferruginization is conspicuous as evidenced by numerous ferruginous horizons with duricrust layers. This study aims to investigate the genesis and degradation of duricrusts within the Barreiras Fm. on the southeastern Atlantic coast, with a focus on the characterization of the ferruginous horizons and their integration into the sedimentary sequence. Survey activities involved the identification and stratigraphic description. Three profiles were selected: P1, located on the seashore; P2, onshore at 20 m, both in the emerged portion of the Campos basin; and P3, at 80 m on the crystalline basement. A total of 36 bulk and preserved samples were analyzed using classical methods such as, textural analysis, petrography and micromorphology complemented by scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. X-ray diffraction, X-ray fluorescence and inductively coupled plasma were carried out. The results indicate seven ferruginous horizons, from the bottom to top: (i) massive duricrust (MD) composed mainly of quartz grains disseminated in a ferruginous micromass, characterizing a close to single-spaced porphyric c/f related, (ii) a fragmentary duricrust (FD) with a similar groundmass to the MD and iron depletion pedofeatures towards fragments edges, (iii) two layers of platy duricrust (PD) separated by a sandstone, (iv) a clayey level (C) that exhibits opaque grains disseminated in a undifferentiated b-fabric, (v) a sand-clayey mottled (SCM) exhibiting an open porphyric c/f, hypocoatings and relict iron mottles, (vi) a nodular duricrust (ND) characterized by nodules with dispersed quartz grains disseminated in a friable micromass that gradually leads to the formation of the upper horizon, the (vii) Oxisol/Latosol (SC). Quartz, hematite, kaolinite and goethite are the main mineral phases, also zircon, epidote, biotite, muscovite and feldspar dispersed in an iron-rich, aluminous micromass. The spatial distribution and correlation indicate a ferruginization process progressing from the continent towards the coast. The weathering processes, which were accompanied by a marked deferruginization, led to kaolinite recrystallization constituting a kaolinitic micromass and hosting rare remains of a vermicular structure or typical booklets replacing the feldspars. The EPR revealed structural Fe replacing Al, indicating that the kaolinites are disordered. The g ⊥ component indicates a low radiation background and a young crystallization age of the kaolinites. The age of the ferruginous facies, such as the duricrusts and mottled zone, varies between 4.13 ± 1.2 and 0.29 ± 0.1 Ma and that of the pale zone and pedologic horizons between 2.41 ± 0.7 and 0.73 ± 0.2 Ma. They indicate significant periods of duricrust formation during the Pliocene/Pleistocene and reveal two degradation fronts leading to the transformation of kaolinite crystals and related to paleoclimatic periods since the establishment of the current configuration of the continental platform. The first, from the base of the profiles to the middle section, is controlled by the water table and a hydraulic discontinuity. The second, from the top to the middle profiles, is due to the evolution of pedogenetic alteration, i.e. mineralogical transformations of the ND horizon, especially by infiltration of rainwater. The results show a polygenetic weathering in the Barreiras Fm. with different cycles of ferruginization and degradation. There is no evidence of a simple history of vertical weathering. Instead, different processes affected specific areas of the regolith while other parts were preserved<br>A Formação Barreiras (Fm.) abrange sequências continentais e marinhas rasas amplamente distribuídas ao longo da margem atlântica do Brasil. A intensa ferruginização é evidente, com numerosos horizontes contendo couraças. Este estudo investigou a origem e a degradação das couraças ferruginosas da Fm. Barreiras, na costa sudeste do Brasil, com foco na caracterização mineralógica, micromorfológica e cronológica e na sua integração na sequência sedimentar. As atividades de campo incluíram a identificação e descrição estratigráfica de três perfis principais: BFP1, na linha da costa e; BFP2, a 20 m no continente, ambos na porção emersa da bacia de Campos; e BFP3, a 80 m, Fm. Barreiras sobre o embasamento cristalino do orógeno Ribeira. Foram coletadas 36 amostras brutas e preservadas, com base em variações de cor, textura e mineralogia. As análises laboratoriais incluíram textura, petrografia e micromorfologia, complementadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de raios-X por dispersão de energia (EDS). Foram também realizadas difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X (FRX) e espectrometria de plasma acoplado indutivamente (ICP-SFMS e -OES). A metodologia inclui um nível de abordagem ainda não aplicado na Fm. Barreiras, especialmente a caracterização cristaloquímica das caulinitas e a estimativa das idades de cristalização via espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (EPR). Foram identificados sete horizontes ferruginosos, da base para o topo: (i) couraça maciça com estrutura cavernosa (MD); (ii) couraça fragmentada (FD), com arcabouço semelhante ao da MD e feições de depleção de ferro; (iii) duas camadas de couraça placoidal (PD) separadas por um arenito e um lutito; (iv) um nível de argiloso (C), constituído por caulinita e minerais opacos; (v) uma camada argilo-arenosa mosqueada (SCM), exibindo um estrutura porfírica aberta, hiporrevestimentos e relictos de ferro; (vi) couraça nodular (ND), caracterizada por nódulos com grãos de quartzo dispersos em uma matriz friável, transitando para o horizonte superior; (vii) Latossolo (SC). As principais fases minerais são quartzo, hematita, caulinita e goetita, além de zircão, epídoto, biotita, muscovita e feldspato, dispersos numa micromassa rica em ferro e alumínio. A normalização dos elementos terras raras (ETR) evidencia maiores concentrações de ETRL e filiação entre os horizontes. A distribuição espacial, cotas topográficas e correlações entre os horizontes indicam que o processo de ferruginização progride do continente em direção à costa. O intemperismo, acompanhado por uma ação de deferruginização, levou à formação de caulinitas com, pelo menos, duas populações: i- livretos típicos que substituem os feldspatos e as micas e; ii- uma micromassa caulinítica com vestígios de estrutura vermicular. A caracterização EPR revelou a presença de ferro trivalente estrutural e alumínio no domínio superparamagnético, o que indica que as caulinitas são desordenadas. O componente g ⊥ indica um baixo nivel de radiação e uma idade de cristalização recente das caulinitas. A idade dos horizontes ferruginosos, como as couraças e a zona mosqueada, varia entre 4,13 ± 1,2 e 0,29 ± 0,1 Ma, enquanto a da zona pálida e dos horizontes pedológicos varia entre 2,41 ± 0,7 e 0,73 ± 0,2 Ma. Materiais parentais datam entre 6.56 ± 2,0 e 4,16 ± 1.2 Ma. Os dados indicam períodos significativos de formação de couraças ferruginosas durante o Plioceno/Pleistoceno e de formação de solos durante o Quaternário. Duas frentes de intemperismo levam à transformação dos cristais de caulinita e estão relacionadas a períodos paleoclimáticos desde o estabelecimento da configuração atual da plataforma continental. A primeira, da base dos perfis até a seção média, é controlada pelo nível do mar, pelo lençol freático e por uma descontinuidade hidráulica entre arenitos e lutitos. A segunda, do topo até o meio dos perfis, resulta da evolução da alteração pedogenética do horizonte [...]

This work takes a look at some of the literature on calcretes and especially the problem of geochemical exploration in calcrete terrains. The conclusion that will be reached is that exploration in calcrete terrains is not futile and that provided the explorationist is aware of the types of calcrete and their genetic implications calcrete can be used as a sampling medium and anomalies can be detected through calcrete (p.1.)<br>KMBT_363<br>Adobe Acrobat 9.54 Paper Capture Plug-in

Silica cemented pedogenic horizons known as duripans occur on relict landforms in climates having limited leaching potential. Under the influence of tephra, incipient silica cementation may also occur in late Quaternary soils. The source of silica for cementation in Holocene soils is rapidly weatherable volcanic glass. In response to wetting and drying cycles volcanic glass weathers to form sand-size composite particles composed of silt, clay and redeposited silica. A portion of the hydrolyzed silica is eluviated as monosilicic acid which accumulates as the wetting front evaporates. Illuvial silica augments existing composite particles eventually forming a continuously cemented duripan. In actively forming late Quaternary soils, the cementation process is a complex interaction between illuvial silica, clay and calcium carbonate and the soil matrix. Surface reactions between monosilicic acid and illuvial clay or soil matrix particles provide nucleation sites for polymerization of silica concentrated by evaporation. The resulting opaline silica bonds adjacent soil grains without necessarily plugging intervening pore spaces. In contrast, calcium carbonate preferentially precipitates in large pores and interped voids. Cementation occurs by the plugging of progressively smaller pores with relatively pure calcite rather than by heterogeneous bonding of mineral grains. In illuvial zones containing both silica and calcium carbonate, cementation may occur rapidly because the former holds small soil particles in place while the latter plugs large pores. The mineralogy of silica cement is determined by identification of varying amounts of crystal order using X-ray diffraction. Opal-A is recently polymerized, noncrystalline, highly hydrated silica gel. The more prevalent, partly crystalline opal-CT forms where surface reaction with clays create crystal orientation, where silica gel dehydrates or when silica precipitates from soil solutions having high concentrations.

Algumas indicações morfológicas sugerem que as superfícies de paisagem tropicais onde encontram-se os duricrusts ferruginosos, podem apresentar idades que variam desde o Quaternário até o Cretáceo, e que a laterização sobre estas superfícies pode ter sido iniciada simultaneamente ou não, estabelecendo-se uma sequência cronológica de formação escalonada de acordo com a elevação, em função da evolução geomorfológica das superfícies. Sabendo-se que no Planalto de Diamantina na Serra do Espinhaço Meridional (SdEM) são reconhecidos três níveis geomorfológicos correlatos aos ciclos de aplainamento da plataforma Sul-americana, o objetivo deste trabalho foi estudar as variações mineralógicas, geoquímicas e morfológicas de duricrusts ferruginosos da Serra do Espinhaço Meridional buscando entender os processos genéticos envolvidos e as implicações disto sobre a distribuição e evolução da paisagem regional e suas relações com os ciclos de aplainamento do continente Sul-americano. Para atingir estes objetivos, foram realizadas análises de difratometria de raios X, suscetibilidade magnética, microscopia eletrônica de varredura com sistema de energia dispersiva acoplado e análise elementar a partir da dissolução total dos minerais constituintes. Os resultados mostraram que no Planalto de Diamantina na SdEM coexistem níveis de ferricretes e lateritas na superfície correspondente ao ciclo erosivo Pós-Gondwanico. As superfícies lateríticas são provavelmente as formações supérgenas mais antigas da paisagem regional, originadas durante os processos denudacionais que ocorreram ao longo do ciclo erosivo Pós-Gondwanico. A erosão parcial de seu perfil laterítico constituíram o material fonte de Fe e Al para a gênese dos ferricretes distribuídos em superfícies elevadas (> 1200 m), especialmente aqueles em superfícies em torno de 1400 m de altitude. As variações paleoclimáticas do ciclo Pós-Gondwanico também proporcionaram ciclos erosivos alternados que resultaram no subescalonamento desta superfície, criando condições geomorfológicas favoráveis à gênese de ferricretes mais recentes (1200 - 1400 m). Além disso, os duricrusts ferruginosos do Planalto Diamantina (SdEM) sob influência do maciço quartzítico do Supergrupo Espinhaço e situados superfícies erosivas elevadas (> 1200 m), além de policíclicos, também podem apresentar características poligenéticas.<br>Some morphological indications suggest that the tropical landscape surfaces where the iron-rich duricrust are present may have ages varying from the Quaternary to the Cretaceous, and that the laterization on these surfaces may have been initiated simultaneously or not, establishing a sequence chronological formation according to the elevation, according to the geomorphological evolution of the surfaces. Three geomorphological levels correlated to the South American platform planing cycles are known on the Diamantina Plateau, for this the objective of this work was to study the mineralogical, geochemical and morphological variations of the iron-rich duricrust of the SdEM, trying to understand the genetic processes involved and the implications of this on the distribution and evolution of the regional landscape and its relations with the planning cycles of the South American continent. In order to reach these objectives, X-ray diffraction, magnetic susceptibility, scanning electron microscopy with dispersive energy system coupled and elemental analysis carried out from the total dissolution of the constituent minerals. The results showed that in the Diamantina Plateau at the SdEM, coexist levels of ferricretes and laterites on the surface corresponding to the Post-Gondwanic erosive cycle. The laterite surfaces are probably the oldest surviving formations of the regional landscape, originated during the denudation processes that occurred along the Post-Gondwanic erosive cycle. Partial erosion of its lateritic profile was source material of Fe and Al for the genesis of ferricretes distributed on high surfaces (> 1200 m), especially those on surfaces at 1400 m of altitude. The paleoclimatic variations of the Post-Gondwanic cycle also provided alternating erosive cycles that resulted in sub-scaling of this surface, creating geomorphological conditions favorable for genesis of earlier ferricretes (1200 - 1400 m). In addition, the ferricretes of the Diamantina Plateau (SdEM) under influence of the Quartzite massif of the Espinhaço Supergroup and located in elevated erosive surfaces (> 1200 m), besides polycyclics, may also present polygenetic characteristics.