Laboratório de Petrologia e Geoquímica Experimental

As imagens são cortesia da COMPRES (Salt Marsh Image Library)

Docentes responsáveis

Prof. Dr. Silvio Roberto Farias Vlach

Prof. Dr. Gaston Eduardo Enrich Rojas

Pesquisador associado

Dr. Guilherme Mallmann (Queensland, Austrália)

Comissão de Usuários

Gergely Andres Julio Szabo

Rogério Guitarrari Azzone

Valdecir de Assis Janasi

Contato

(011) 3091-0573 ou 3091-4092



Resumo das atividades e principais projetos

O Laboratório de Petrologia e Geoquímica Experimental foi criado por iniciativa do Dr. Guilherme Mallmann através de Projeto Jovem Pesquisador FAPESP. O laboratório permite realizar experimentos de síntese, fusão, cristalização e difusão sob condições variáveis de pressão, temperatura e fugacidade de espécies voláteis a partir de compostos naturais ou sintéticos que possibilitam gerar embasamento para a compreensão de processos petrológicos e geoquímicos responsáveis pela evolução de planetas terrestres.

Projetos

  • Estudos experimentais de acresção e diferenciação planetária (G. Mallmann, S. Vlach, V. Janasi, H. O´Neill, Berry, A. – Projeto FAPESP de criação do laboratório, encerrado).
  • Adaptação e calibração do aparato pistão-cilindro para experimentos sob baixas (0,15 – 0,40 GPa) pressões (S. Vlach, G. Mallmann, E. Ruberti, G. Rojas – Apoio FAPESP, em andamento)
  • Estudos experimentais de diferenciação geoquímica da crosta terrestre (S. Vlach, G. Mallmann, G. Gualda, A. Naranjo, J. Corredor, L. Martins – Apoios CNPq e CAPES, em andamento)
  • Estudos de processos eruptivos de magmas silícicos (V. Janasi, L. Polo, D. Giordano, C. De Campos, S. Vlach – Apoios FAPESP e CAPES, em andamento)

Equipamentos e facilidades

Fornalha tubular vertical com sistema misturador de gases

O laboratório conta com uma fornalha tubular vertical GERO HTRV 70-250/18 que opera sob pressão atmosférica e temperaturas até 1800° C (sistema AT). Um sistema misturador de gases com encanamentos em aço 316 e conecções Swagelok inclui controladores de fluxo de massa AALBORG (quatro análogos para CO e CO2 e dois digitais para Ar ou O2 ou SO2) que permitem fluxos no intervalo entre 10 e 200 SCCM e duas unidades de leitura digital. Este sistema permite controlar de forma precisa (tipicamente da ordem 0,1 log bar) as fugacidades de O (fO2) e S (fS2) no interior da fornalha.

Calibrações mais recentes: Calibrações para o perfil térmico da fornalha tubular vertical e para as fugacidades de O2. Notar que o ponto quente da fornalha se estende por cerca de 3 cm e que as fugacidades de O2calculadas por mistura de CO-CO2 introduzida na fornalha (de acordo com as tabelas NIST-JANAF) e medidas diretamente com sensor de O2 de eletrólito sólido SIRO2 700 são perfeitamente correspondentes. Ver Mallmann et. al., 2014. An. Acad. Bras. Ciênc.86:1609-1629.

Aparato pistão-cilindro

Encontra-se instalado um pistão-cilindro (end-loaded, tipo Bristol, 200 ton). Este equipamento (sistema PC) permite realizar experimentos sob pressões entre 0,5 e 4,0 GPa sob temperaturas de até 2.000° C, condições que simulam as encontradas na crosta continental inferior e no manto superior (até profundidades de ca. 120 km). Estão disponíveis pressure vessels de ½” e ¾”. No presente estão sendo efetuados testes e calibrações para adaptar uma pressure vessel de 1″, que deverá permitir a realização de experimentos em condições de crosta continental média a rasa (0,15 – 0,5 GPa).

Sala de prepação de amostras

Uma sala para preparação de amostras e de celas experimentais, contendo materiais de consumo e equipamentos de menor porte necessários está disponível aos usuários. Conta-se com uma seleção de compostos químicos, soldadora pontual de precisão, balança analítica, mufla, serra de precisão de baixa rotação e máquina multifuncional entre outros equipamentos e materiais de suporte.

Equipamentos de Suporte

Instalações e Equipamentos de Infraestrutura

O laboratório conta com dois anexos: uma sala de gases, com tubos de gases (Ar, CO, CO2, O2, S2) que alimentam o Sistema AT e uma sala climatizada em que estão instalados um sistema de recirculação/refrigeração de H2O e um sistmea no-break de 20 kVa e respectivo banco de baterias. Este último está conectado com grupo gerador de 60 kVa. Estes equipamentos evitam a interrupção do experimentos em realização por razões de queda de energia e/ou de fluxo de H2O bem como asseguram vida média maior para os componentes eletrônicos e térmicos dos equipamentos principais.