Geochemical Analysis of Granito Verde Pantanal (Ultramilonite) with Focus on Ornamental Pathologies

Authors

  • Alina de Oliveira Ribeiro Universidade Federal do Ceará https://orcid.org/0009-0000-7690-8013
  • Isaac Gomes de Oliveira Federal University of Ceará, Science Center, Department of Geology – Avenue Mister Hull, s/n, Pici University Campus, Block 912 – Fortaleza, CE 60440-593 – CEP https://orcid.org/0000-0002-3874-4238
  • Renata de Oliveira Lopes Federal University of Ceará, Science Center, Department of Geology – Avenue Mister Hull, s/n, Pici University Campus, Block 912 – Fortaleza, CE 60440-593 – CEP https://orcid.org/0000-0001-6967-2604
  • Irani Clezar Mattos Federal University of Ceará, Science Center, Department of Geology – Avenue Mister Hull, s/n, Pici University Campus, Block 912 – Fortaleza, CE 60440-593 – CEP https://orcid.org/0000-0002-5971-4433
  • Lucilene do Santos Federal University of Ceará, Science Center, Department of Geology – Avenue Mister Hull, s/n, Pici University Campus, Block 912 – Fortaleza, CE 60440-593 – CEP https://orcid.org/0000-0002-8304-6869

DOI:

https://doi.org/10.11137/1982-3908_2026_49_69126

Keywords:

Chemical attack, Aggressive environment

Abstract

This study investigates the geochemistry of ornamental stones, with emphasis on chemical composition and its direct relationship with durability and susceptibility to chemical alterations under different exposure environments. X-ray Fluorescence (XRF) and Scanning Electron Microscopy with Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) were applied to identify and quantify the main constituent oxides: MgO, Al₂O₃, SiO₂, FeO, K₂O, CaO, TiO₂, MnO, Na₂O, and P₂O₅. The results indicate that the presence of mafic minerals rich in MgO increases the rock’s susceptibility to chemical alterations, especially in acidic or alkaline environments, favoring the development of stains, localized darkening, and matrix weakening. Conversely, the high contents of Al₂O₃ and SiO₂, mainly associated with feldspars and quartz, enhance chemical resistance, although feldspars may undergo partial dissolution under more aggressive conditions, releasing soluble cations that increase porosity. FeO, detected in significant concentrations, is directly linked to oxidation processes, which impair both the aesthetics and the structural integrity of the rock. Elements such as K₂O, CaO, and TiO₂ actively contribute to the formation of surface stains and efflorescences, while MnO, even in low concentrations, can cause darkening due to oxidation. Na₂O and P₂O₅, although present in minor proportions, influence reactivity and durability, contributing to secondary phenomena such as salt efflorescences and increased vulnerability to aggressive solutions. These results reinforce that mineralogical heterogeneity is a key factor in determining the physicochemical performance of ornamental stones when exposed to chemical weathering. In conclusion, this study contributes to the understanding of geochemical alteration processes in ornamental rocks, demonstrating that the interaction between major and accessory minerals defines their behavior when subjected to natural or artificial chemical agents. The main objective is to provide technical support for predicting the durability and aesthetic performance of ornamental stones under different usage conditions, thereby assisting both in the careful selection of materials for architectural projects and in the development of preventive conservation strategies in potentially aggressive environments.

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Author Biographies

Alina de Oliveira Ribeiro, Universidade Federal do Ceará

Geóloga e técnica em mineração, com mestrado em Geoquímica de Rochas Ornamentais. Durante minha trajetória acadêmica, atuei como bolsista à docência em disciplinas como Mineralogia, Cristaloquímica e Mineralogia Óptica, além de participar de projetos de pesquisa voltados à caracterização de calcários dolomíticos e à avaliação geoquímica de rochas geradoras de petróleo e gás na porção profunda da Bacia Potiguar, utilizando técnicas de química orgânica. Exerci a função de vice-presidente da Associação Americana de Geólogos do Petróleo (AAPG).
Atualmente, atuo profissionalmente com processamento, interpretação e elaboração de relatórios geofísicos, com aplicações voltadas para engenharia e mineração.

Isaac Gomes de Oliveira , Federal University of Ceará, Science Center, Department of Geology – Avenue Mister Hull, s/n, Pici University Campus, Block 912 – Fortaleza, CE 60440-593 – CEP

Possui graduação em Geologia pela Universidade Federal do Ceará (2018), mestrado em Geologia (Gemologia, Mineralogia) pela Universidade Federal do Ceará (2020), Inventor (2022) e doutorado (PhD) em Geologia (Gemologia, Mineralogia e Geoquímica) na mesma instituição (2024). Possui interesse nas áreas de gemologia e mineralogia. Participa desde agosto de 2015 como membro do laboratório de gemologia TN atuando como colaborador em pesquisa, extensão e ensino; foi monitor voluntário na disciplina de introdução a gemologia (2015-2019), também foi monitor voluntário em mineralogia óptica (2015-2018). Atua nas seguintes áreas: gemologia (com ênfase em turmalinas, águas-marinhas, granadas, ametistas, rubis e esmeraldas), mineralogia óptica, mineralogia, geoquímica, cristaloquimica e magnetismo.

Renata de Oliveira Lopes, Federal University of Ceará, Science Center, Department of Geology – Avenue Mister Hull, s/n, Pici University Campus, Block 912 – Fortaleza, CE 60440-593 – CEP

Graduada em Geografia pela UECE - Universidade Estadual do Ceará, mestranda em geologia com foco em rochas ornamentais.

Irani Clezar Mattos, Federal University of Ceará, Science Center, Department of Geology – Avenue Mister Hull, s/n, Pici University Campus, Block 912 – Fortaleza, CE 60440-593 – CEP

Possui graduação em Geologia pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1993), mestrado em Geoquímica pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1996) e doutorado em Geologia Regional pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2005). Foi Coordenadora do Curso de Geologia entre 2017 e 2019. Atualmente é Chefe do Departamento de Geologia da Universidade Federal do Ceará e Professora Associada, responsável pelas disciplinas de Mineralogia e Cristalografia, Mineralogia as Argilas, Caracterização Tecnológica de Rochas Ornamentais e Rochas e Minerais Industriais. É coordenadora do Laboratório/Museu de Mineralogia e do Laboratório de Microscopia Eletrônica (LME). Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Minerais Industriais, atuando principalmente nos seguintes temas: Argilas, Rochas Ornamentais, caracterização tecnológica de rochas e argilas, petrografia, geoquímica e mapeamento geológico.

Lucilene do Santos, Federal University of Ceará, Science Center, Department of Geology – Avenue Mister Hull, s/n, Pici University Campus, Block 912 – Fortaleza, CE 60440-593 – CEP

Possui Graduação em Geologia (2011), Mestrado em Geociências na área de concentração Petrologia e Geoquímica (2013), Doutorado (2017) em Petrologia e Evolução Crustal com uma tese sobre os processos formadores de magmas (Análise e Modelamento de Dados Geoquímicos, Isotópicos e Geocronológicos. Uma aplicação para tipologia de magmatismo, restrição do ambiente geodinâmico e evolução do sistema manto-crosta) pela Universidade Federal de Pernambuco. Estágio no Laboratório de Geoquímica Isotópica - Laser Ablation-ICP-MS (U-Pb, Elementos Traço em Zircão e Titanita) da Universidade Federal de Ouro Preto (11/2015 e 4/2016). Foi Professora de Mineralogia e Cristalografia para os Cursos de Engenharia de Materiais e Geologia, e Mineralogia Aplicada à Mineração para Engenharia de Minas (UFPE - 2014 a 2016). Atuando na área de Geociências: Mapeamento Geológico, Química Mineral, Geoquímica de Rocha Total, Geoquímica Isotópica e Geocronologia; Caracterização Cristaloquímica e Cristalofísica de Minerais - Aplicação industrial e materiais multifuncionais (multiferroicos). Pesquisas em desenvolvimento com grafita, quartzo de alta pureza e tantalatos da Província Borborema, NE do Brasil. Professora Adjunta, Vice-coordenadora do Curso de Geologia/UFC, Coordenadora dos Laboratórios de Microscopia e Gemologia do Depto de Geologia, representa a UFC na Câmara Setorial da Mineração junto ao Governo do Estado do Ceará. Conselheira-Titular da Câmara Especializada de Engenharia Química, Geologia, Minas e Segurança do Trabalho/CREA-CE, Coordenadora da Comissão de Educação e Atribuição Profissional (CEAP) do CREA-CE.

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Published

2026-06-29

How to Cite

Ribeiro, A. de O. (2026) “Geochemical Analysis of Granito Verde Pantanal (Ultramilonite) with Focus on Ornamental Pathologies”, Anuário do Instituto de Geociências. Rio de Janeiro, BR, 49. doi: 10.11137/1982-3908_2026_49_69126.

Issue

Vol. 49 (2026): Anuário do Instituto de Geociências

Section

Geology

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