RESUMO: Foram analisadas 30 amostras de 10 frentes de lavra sobre rochas argilosas da Formação Corumbataí, na região do Polo Cerâmico de Santa Gertrudes (São Paulo, Brazil), visando avaliar a variação de elementos terras raras (ETRs), mineralogia, efeitos do intemperismo e proveniência. Os perfis apresentam assinaturas geoquímicas características que são uniformes nas amostras da Formação Corumbataí na região de estudo e que são correlacionáveis entre as minas, isto é: 1) a razão constante de MgO/K 2 O e a variação de outros óxidos, o que permite o reconhecimento de três grupos principais de amostras; 2) grupos similares de índices químico de intempéries (CIW) e químico de alteração (CIA); 3) o caráter imóvel de ETRs, Th e Sc. Os processos de erosão/denudação aparentemente foram os mesmos entre os perfis estudados, permitindo a identificação de um padrão de intemperismo similar entre as minas, independentemente de sua localização na coluna estratigráfica. Os dados mineralógicos e geoquímico aqui apresentados sugerem uma fonte dominantemente félsica, porém fontes intermediárias ou mistas não podem ser descartadas. Os aspectos químicos e mineralógicos observados são praticamente uniformes ao longo dos perfis e minas, o que permite sua utilização como matéria-prima para as indústrias da região do polo cerâmico.

ABSTRACT: We studied 30 samples from 10 mining fronts of clayish rocks of the Corumbataí Formation, in the region of the Santa Gertrudes Ceramic Pole (São Paulo, Brazil), in order to evaluate the variation of rare earth elements (REE), mineralogy, weathering effects and provenance. The profiles show diagnostic geochemical signatures that are uniform across the Corumbataí Formation samples in the studied region and can be correlated from mine to mine, i.e.: 1) the constant MgO/K2O ratio and the variation of other oxides, which allow the identification of three main groups of samples; 2) similar groups of chemical index of weathering (CIW) and chemical index of alteration (CIA); 3) the immobile character of REE, Th, and Sc. The erosion/denudation processes were apparently the same among the studied profiles, allowing the identification of a similar weathering pattern among the mines, despite its location within the stratigraphic column. Mineralogical and geochemical data here reported suggest a dominant felsic source, but intermediate or mixed sources cannot be discarded. The chemical and mineralogical aspects observed are practically uniform along the studied profiles and mines, which allow them to be used as raw material by the industries of the Santa Gertrudes Ceramic Pole (SGCP) region.

A compacidade é definida como a razão entre a densidade a seco e a densidade real, propriedade importante no processo cerâmico, pois, quanto maior a compacidade, menor é a necessidade de fechamento dos poros durante a sinterização. Os principais fatores que influenciam a compacidade são: distribuição granulométrica das partículas, tamanho e formato do grânulo, preenchimento do molde, pressão e umidade de prensagem. Com o objetivo de variar a compacidade de corpos de prova compostos, primordialmente, por argilas vermelhas da Formação Corumbataí da região de Rio Claro (SP - Brasil), foram aplicadas diferentes pressões durante a confecção de peças. Foram determinadas as propriedades físicas (absorção de água, retração linear, porosidades aberta, fechada e total, densidade aparente e módulo de ruptura à flexão) das referidas peças. Conclui-se que, para essas massas compostas por argilas illíticas, albita e teores relativamente elevados de hematita (± 4,5%), quanto maior é a compacidade, menor é a temperatura de queima, para se obterem produtos com um determinado padrão de absorção de água, sendo que as compacidades entre 0,66 e 0,69 apresentaram menor risco de atingir a superqueima.

Compactness is the ratio between the dry and real density of the ceramic artifact. This is an important property in the ceramic process, since the greater the compactness, the less need for pore closure in the sinter stage. The main factors that influence compactness are: particle size distribution, granule size and shape, mold filling method, humidity, and compacting pressure. The compacting pressure was modified in order to vary the compactness of the samples, which consisted primarily of red clay from the Rio Claro (SP-Brazil) region in the sedimentary deposit of the Corumbataí Formation. To understand the initial compacting influence, the physical properties of water absorption, linear shrinkage, open porosity, closed porosity, total porosity, bulk density and bending strength of the fired bodies were determined. The results indicated that, for artifacts composed of illitic clays with a relatively high content of hematite (± 4.5%), there was greater compactness at a lower firing temperature to obtain tiles with the same patterns of water absorption. However, a compactness between 0.66 and 0.69 decreased the risk of over firing occurrence, while the higher compactness tested (0.71-0.72) was excessive, increasing over firing susceptibility.

A absorção de água por peças cerâmicas para revestimentos é um dos parâmetros básicos de classificação das mesmas. Esta absorção foi estudada em argilas vermelhas da Formação Corumbataí, analisando a influencia da distribuição granulométrica e composição mineralógica em quatro amostras de matérias-primas com características diferentes, por meio da evolução da sinterização com o aumento da temperatura. Misturas entre elas foram preparadas calculando-se a contribuição de cada matériaprima com base na absorção de água de cada componente, pré-fixando a temperatura de queima e o valor de absorção de água. Foram analisadas as causas das variações experimentais em relação ao valor esperado, para fazer modificações na composição ou temperatura, permitindo assim maior controle dos produtos. O empacotamento adquirido para uma densidade de prensagem constante dos corpos-de-prova e a composição mineralógica, responsável pelo teor de fundentes, se mostraram eficientes para justificar o comportamento cerâmico observado.

The water absorption of ceramic tiles is a basic parameter for its classification. In this paper the water absorption was studied in red clays of the Corumbataí Formation to verify the influence of the particle size distribution and mineralogical composition in four different samples of clays through the evolution of the sintering with the increase of the temperature. Mixtures of raw materials were prepared by the contribution of each one. It was based on the individual absorption of water to get prefixed water absorption for the mixture. The causes of the experimental variations were analyzed in relation to the expected value, to make corrections in the composition or temperature, allowing larger control on the products. The acquired packing for a constant compaction density of the test specimens and the mineralogical composition, responsible for the content of fluxing compounds, were effective to justify the observed ceramic behavior.

Siltitos e argilitos da Formação Corumbataí são fontes de matéria-prima para a indústria cerâmica do Pólo de Santa Gertrudes. Litotipos provenientes de três minas (Tute, Granusso e Cruzeiro), localizadas na região de Rio Claro - SP, foram caracterizados quanto à curva de defloculação, conteúdo crítico de sólidos e tempo de envelhecimento (propriedades reológicas). Os litotipos representam desde a base até o topo da coluna estratigráfica dessa formação. Os resultados reológicos foram correlacionados com a composição mineralógica. Os representantes da base estratigráfica apresentaram boa defloculação, quase não necessitando adicionar defloculante, e, de forma geral, continham illita, feldspato, quartzo, hematita, clorita e interestraficados de clorita - argilomineral expansivo ou de illita - argilomineral expansivo. A maioria dos litotipos do topo defloculou, porém a quantidade ideal de defloculante foi superior aos adicionados às amostras da base. Os litotipos do topo continham carbonatos, além dos minerais supracitados. Uma amostra coletada no topo da mina Tute, com sinais evidentes de intemperismo, não defloculou. Os carbonatos presentes nos estratos superiores da formação e a alteração supérgena prejudicaram a defloculação. A quantidade máxima de sólidos na barbotina foi 66% em peso para os litotipos do topo da formação. Os litotipos testados apresentaram o fenômeno de envelhecimento da suspensão, porém as barbotinas, após 120 horas de seus preparos, ainda apresentavam viscosidades semelhantes àquelas usadas pela indústria de placas cerâmicas para revestimento.

Siltstones and mudstones from the Corumbataí Formation are exploted as raw material for the ceramic industries of Santa Gertrudes' Cluster. Lithotypes from three quarries (Granusso, Tute and Cruzeiro), located in the Rio Claro region - SP - Brazil, were characterized rheologically (deflocculation curve, solid critic content and aging time), representing the entire stratigraphic column of this formation. The results obtained were correlated with the mineralogical composition. The lithotypes in the lower part of the formation deflocculated very well, with small doses of deflocculant, and were generally composed of illite, feldspar, quartz, hematite, chlorite, and interstratified (chlorite together with expansive clay minerals or illite together with expansive clay minerals). The majority of the lithotypes found at the top of the formation deflocculated. However, for this to occur, a greater amount of deflocculant was necessary, in comparison to the amount used for the bottom samples. The lithotypes found at the upper part contained the same minerals as the bottom, but in addition, carbonates were found. One of the samples, collected at the top of Tute quarry showed evidences of weathering and did not deflocculate. The carbonates at the top strata and the supergenic alteration damaged the deflocculation. The maximum amount of solids in the suspension was 66% in weight for the lithotypes from the top. The test samples presented characteristics of suspension aging, however after 120 hours their viscosity was similar to that used in the tile industry.