Dissertações em Geologia e Geoquímica (Mestrado) - PPGG/IG

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/2604

O Mestrado Acadêmico pertence ao Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica (PPGG) do Instituto de Geociências (IG) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Afinidades geoquímicas entre sedimentos (solos) e vegetação (gramíneas e cultivares), além de cabelo de ribeirinhos, ao longo das praias de rios da bacia do Juruá, no estado do Acre e sua importância ambiental
(Universidade Federal do Pará, 2005-06-10) RÊGO, José de Arimatéia Rodrigues do; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
O estado do Acre localiza-se no extremo sudoeste da Amazônia brasileira, ocupando uma área de 153.149 km2, com baixa densidade populacional (3,66 hab/km2). O estado é cortado pelas bacias dos rios Purus e Juruá, que drenam sedimentos siltico- argilosos da Formação Solimões. No período de cheia transportam grandes quantidades de sedimentos por tração e em suspensão, que são depositados em praias (barras em pontal) formadas ao longo dos rios. No período de estiagem as praias são expostas nos seus meandros, que além do lazer os ribeirinhos as usam para a agricultura de pequeno ciclo. As praias são cultivadas com milho (Zea-Mays) e feijão (Vigna unguiculata (L) Walp) ou não. Estas praias também apresentam uma sucessão de vegetação com capim canarana (Costus spicatus) e capim de orvalho (Brachiaria decumbes). Este estudo avalia a alta fertilidade dos sedimentos (solos) das praias e a afinidade geoquímica entre seus sedimentos, os cultivares e finalmente o cabelo de ribeirinhos, com o objetivo de avliar o ciclo dos elementos até o homem, bem como a importância ambiental deste ciclo. Para isto selecionou-se os principais rios que constituem a bacia do Juruá, a brangendo as cidades de Feijó, Tarauacá, Cruzeiro do Sul e Rodrigues Alves. Ao longo dos rios foram estabelecidas 9 estações para coleta de amostras de sedimentos de praia, folhas de capim canarana, folhas de capim de orvalho e grãos e folhas feijão, além da medição dos parâmetros físico-químicos em campo das águas dos rios. Nas cidades ribeirinhas foram coletadas amostras de cabelo humano. A mineralogia dos sedimentos foi analisada por difração de raios-X (DRX) e caracterização química (elementos maiores e traço) por ICP-MS. Nos cultivares foram determinados Ca, Fe, K, Na, Ba, Zn, Mo, Co, Cr, Cu, Pb, Hg, As e Se por ICP-MS e ativação neutrônica com o objetivo de determinar as concentrações desses elementos bem como sua transferência sedimento (solo) — cultivar, nas amostras de águas foram feitas medidas de parâmetros físico-químicos e quantificação dos suspensatos. As praias estudadas são constituídas essencialmente de sedimentos de granulometria fina a silte. Apenas as praias do rio Moa não cultivadas que são arenoquartizozas. Os sedimentos dessas praias são formados em ordem decrescente por quartzo, feldspato e minerais de argila (esmectita, illita e caulinita) são assim ricaos em SiO, (68,0 a 98,9 % em peso), com baixos teores de AlOs (0,41 a 11,9%), Fe>03 (0,13 a 4,375), MgO (0,02 a 1,03 %), K>O (0,16 a 1,94 %), CaO (0,02 a 1,05 %) e Na,0 (0,02 a 1,03 %). A composição química desses sedimentos pode ser comparada com aquela do PAAS (folhelhos australianos pós-arqueanos) e, por conseguinte com a Crosta Superior, embora ligeiramente empobrecidos em Al, Fe, Mg, K, Ti e mais ainda em Ca e Na, certamente diluídos pelos altos teores de SiO2. De um modo geral as águas dos rios da bacia do Juruá são barrentas do tipo águas brancas devido à elevada concentração de material inorgânico em suspensão (suspensatos). O critério de suspensatos e parâmetros físico-químicos (pH, OD, TDS, temperatura, resistividade, condutividade elétrica e salinidade) delimitam três zonas geográficas (sub-bacias): rio Envira-Tarauacá, Juruá e Moa. A sub-bacia Envira- Tarauacá apresenta os mais elevados valores de todos os parâmetros físico-químicos analisados, exceto resistividade. A área da sub-bacia Envira-Tarauacá coincide com a área de terras mais férteis do Estado Acre. Dos vegetais aqui estudados as folhas de capim canarana mostram-se mais enriquecidas em K, S, Ca, Mg, P do que as folhas de capim de orvalho. Capim canarana e capim de orvalho apresentam similaridade química com relação aos elementos K, P, S, Mg e Ca, apenas o capim canarana coletado nos sedimentos do rio Juruá tende a enriquecer-se mais em Ca e S. A transferência de elementos químicos sedimento (solo)-vegetal apresenta a seguinte ordem de absorção pelo vegetal K>P>Ca>P, esta ordem apresenta os maiores valores para os vegetais coletados nos sedimentos do rio Envira, ressaltando a importância desse rio como o de maior potencial de transferência de macronutrientes e sendo possivelmente um indicador de sua fertilidade superior aos demais rios da bacia do Juruá. O ciclo do Hg na cadeia sedimento-cultivar-humano mostra que nos sedimentos de praia dos rios Juruá, Envira e Tarauacá a concentração média deste elemento nos sedimentos (27 ppb) está abaixo da faixa de background (50 ppb) e nas plantas estão na faixa considerada normal (< 500 ppb) para plantas que crescem em solos com baixas concentrações de Hg; em cabelos a concentração média de Hg nas cidades de Tarauacá, Cruzeiro do Sul, Rodrigues Alves e Feijó é de 3992 ppb. A menor concentração (média: 1680 ppb) foi encontrada em Feijó e a maior (6240 ppb) em Cruzeiro do Sul. São valores normais a ligeiramente indicadores de impacto, não observado na região. Os valores ligeiramente anômalos de Hg em cabelos não devem estar relacionados ao cultivares e, por conseguinte também não aos sedimentos. Outras fontes de disponibilização de Hg para o homem devem ser avaliadas, sejam elas peixes ou carnes de animais domesticados ou selvagens. As praias e barrancos dos rios de água branca da região central e ocidental do Acre (bacia do Juruá) são de fato férteis adequados à agricultura de pequeno ciclo, e seus nutrientes e outros elementos são assimilados plenamente pelos vegetais e cultivares. A química dos sedimentos e dos cultivares, assim como de cabelos humanos, mostram que a região não apresenta anomalias geoquímicas sugestivas de impacto antropogênico, nem mesmo geológica.
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A ametista de Pau d' Arco e Alto Bonito no Pará e a do Alto Uruguai no Rio Grande do Sul
(Universidade Federal do Pará, 1998-03-23) CASSINI, Carlos Tadeu; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
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Argila de Belterra das coberturas de bauxitas da Amazônia como matéria-prima para a produção de cerâmica vermelha
(Universidade Federal do Pará, 2018-01-10) BARRETO, Igor Alexandre Rocha; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
A região Amazônica detém as maiores reservas de bauxitas do Brasil, cujos depósitos estão capeados por um espesso pacote de material argiloso, conhecido por Argila de Belterra (ABT). A larga distribuição, ocorrência superficial, portanto acessível, e natureza argilosa ABT suscitaram o interesse deste trabalho em avaliar sua viabilidade técnica para a produção de cerâmica vermelha. Para o presente estudo selecionou ABT dos grandes depósitos de bauxita de Rondon do Pará, amostras de solos amarelos de Mosqueiro, argila illítica, argilas gibbsíticas e uma amostra de siltito argiloso. Essas amostras foram caracterizadas por Difração de Raios-X (DRX), Fluorescência de Raios-X (FRX), Análise Térmica Gravimétrica (TG), Calorímetro Exploratória Diferencial (DSC), Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS), Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Acoplado (ICP-OES), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Analisador de Partícula a Laser (APL).Para a determinação das propriedades físicas e mecânicas foram produzidas misturas distintas de corpos de prova com as amostras de Argila de Belterra e porcentagens de solo amarelo, siltito argila, argila gibbsíticas e argila illítica. Os corpos de prova foram calcinados em 5 momentos distintos de temperatura (800, 950, 1000, 1100 e 1200°C). Em seguida foram mensuradas: retração linear, absorção de água, porosidade aparente, densidade aparente e tensão de ruptura a flexão. A ABT é constituída essencialmente caulinita, tendo quartzo, goethita, anatásio e gibbsita como minerais acessórios. A ABT pura e simples não apresentou aspectos tecnológicos favoráveis para a produção de produtos cerâmicos, no entanto a mesma com adição de argila illítica, solo amarelo e siltito argiloso melhoraram significativamente as características tecnológicas das ABT.
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Aspectos granulométricos, mineralógicos e químicos de sedimentos de praias (Barras em Pontal) do Rio Acre e sua relação com a fertilidade
(Universidade Federal do Pará, 2004-10-30) VIANA, Érica Cristina Acácio; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
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A associação geoquímica Au-As-B-W-Cu-(Sn) em solos, colúvios, crosta laterítica e gossans no alvo Águas Claras-Carajás
(Universidade Federal do Pará, 1997-05-07) COSTA, Newton Cunha da; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302; https://orcid.org/0000-0002-0134-0432
A área estudada denominada Alvo Águas Claras, está situada na Província Mineral de Carajás, sudoeste do Estado do Pará, que representa uma das maiores províncias minerais do Mundo. É uma importante área para a pesquisa de ouro, que vem sendo prospectada desde 1991 pela DOCEGEO, subsidiária da Companhia Vale do Rio Doce – CVRD. Este alvo está situado em região de densa cobertura de floresta chuvosa, cujos perfis geológicos encontram-se fortemente intemperizados, mostrando semelhanças com os jazimentos auríferos descritos em várias outras regiões do oeste Africano e Austrália. Na região Amazõnica, os perfis lateríticos mais antigos estão sofrendo intensa alteração desde o final da sua formação no Terciário Inferior, com conseqüente distribuição desses perfis e formação de solos ou colúvios. O objetivo desse trabalho é o estudo detalhado do comportamento do ouro, na superfície desse terreno laterítico truncado, e sua relação com os elementos-traço como B, W, Sn e Cu, em latossolos, colúvios e crostas laterito-gossânicas aflorantes na área. Assim, desenvolveu-se um estudo geoquímico e mineralógico detalhado desse material, a fim de auxiliar na identificação das assinaturas geoquímicas indicativas da natureza primária das mineralizações e rochas associadas, além da avaliação da dispersão e mobilidade desses elementos durante as transformações das crostas lateríticas e gossans em latossolos e colúvios, para o estabelecimento de critérios na prospecção geoquímica desses corpos em regiões profundamente intemperizadas. A metodologia de trabalho constou de uma fase de campo, desenvolvida sobre os corpos mineralizados denominados pela DOCEGEO de Corpo da Anomalia Au/As e Corpo do F-23, com o objetivo de reconhecimento geológico da área, descrição das unidades e coleta de amostras de superfície. As amostras coletadas foram na sua maioria latossolos, colúvios, crostas lateríticas, gossans, além das rochas encaixantes (arenitos e siltitos) e veios de quartzo. O tratamento analítico constou de várias fases como: secagem, quarteamento e separação de alíquotas de 200g para pulverização e 100g para separação dos minerais pesados e insolúveis de amostras pré-selecionadas, através dos teores mais elevados de boro e ouro. As análises petrográficas foram realizadas com microscópio ótico com luz refletida e transmitida. Todas as amostras foram submetidas a análise por difração de raios-X, onde foi analisado tanto a composição de amostra total, como dos diferentes domínios de amostras complexas e minerais isolados. Um estudo mineralógico de detalhe foi desenvolvido sobre as turmalinas, envolvendo o cálculo e refinamento dos parâmetros da cela unitária. As análises quantitativas dos minerais, assim como as fotografias de detalhe, foram realizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura, com Sistema de Energia Dispersiva, envolvendo as partículas de ouro e outros minerais pesados associados. Nas análises geoquímicas, os seguintes elementos maiores foram analisados: Fe2O3, TiO2, P2O5 através de colorimetria; SiO2 e perda ao fogo (P.F.) por gravimetria; o Al2O3 por titrimetria; Na, Mn, K, Mg por absorção atômica, e alguns elementos-traço, incluindo o Au. No tratamento estatístico dos dados, utilizou-se principalmente os estudos de correlação, baseado no coeficiente de correlação de Parson (r), através de diagramas binários de correlação, matrizes de correlação e dendogramas da análise de agrupamentos em modo-R. Foram confeccionados mapas de isovalores para Au, B, W, e As, a fim de melhor visualizar a dispersão em superfície desses elementos. A geologia da área é caracterizada por diferentes materiais supergênicos aflorantes e sub-aflorantes, os quais podem ser justapostos na forma do seguinte perfil composto, do topo para a base: Horizonte de solo (latossolo), Horizonte de colúvio, Crosta laterítica e Gossans, sendo esses últimos, os principais corpos mineralizados em ouro, prospectados na área Águas Claras. A mineralogia de todo o perfil é representada basicamente por quartzo, caulinita e óxidos-hidróxidos de ferro, em diferentes proporções. Minerais acessórios como turmalina, wolframita, cassiterita e muscovitas são freqüentemente encontrados, ocorrendo em quantidades variadas, praticamente em todas as amostras. A composição mineralógica encontrada nos vários materiais analisados e bastante simples em termos de variedade de minerais, mas as proporções das fases mineralógicas, variam muito, mesmo dentro de amostras de um mesmo horizonte. Os minerais que representam maior distribuição entre as amostras são o quartzo e a hematita. O primeiro ocorre abundantemente no latossolo, diminuindo sensivelmente nas amostras de crosta laterítica com quase total desaparecimento nas amostras de gossans, enquanto o comportamento da hematita é o inverso. As associações geoquímicas obtidas através das análises multi-elementares: Latossolos: 1) As – Cu – B – Au – W - (Mn) - (Pb); 2) Cr – V – Ga – Mo – Ni – Zn; Colúvios: 1) As – Y – Cu – Mn – Pb – Mo; 2) Au – W – B – F; Crosta laterítica: 1) As – W – Au – B – F – Sn; 2) Cu – Ni – Pb – Zn – Sc. A associação geoquímica mais característica em todos os horizontes é aquela representada por Au-B-W-As, eventualmente com Sn-Cu-F devem refletir a assinatura geoquímica das mineralizações primárias Au-sulfetadas, além da influência das sedimentares encaixantes além das intrusões graníticas. Outras associações ou pares de correlações que envolvam Cr-V-Ga-Mo-Zn estão relacionadas a facilidade desses elementos serem incorporados na estrutura dos óxidos e hidróxidos de ferro, abundantes em todos os horizontes estudados. As partículas de ouro encontrada nos vários horizontes, apresentam morfologia e pureza bastante variadas, podendo indicar a presença de várias fases de mobilização desse metal no ambiente supergênico. Quanto aos elementos-traço, ocorrem anomalias fortes de W, Sn e B, tendo como minerais responsáveis pelos altos teores, respectivamente, a wolframita, a cassiterita e a turmalina, sendo esta última pertencente ao campo composicional da dravita-schorlita, ricas em ferro, se aproximando bastante ao campo das ferridravitas. Dentro do exposto, pode-se dizer que apesar da simplicidade mineralógica, a concentração dos elementos-traço é bastante heterogênea, mas com assinaturas características que permanecem nos diferentes horizontes e que permitem deliinear os corpos supergênicos mineralizados e inferir a composição dos corpos primários. O entendimento da dispersão e a caracterização dessas assinaturas geoquímicas revela-se de grande importância na prospecção geoquímica, na exploração de outro corpos de natureza semelhante na região.
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Bauxita, horizonte nodular e cobertura argilosa da região de Paragominas e Juruti, estado do Pará.
(Universidade Federal do Pará, 2011-12-20) CRUZ, Gilberto da Silva; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
O clima tropical quente e úmido durante o Cenozóico proporcionou a formação principalmente de laterito-bauxíticos na Amazônia com ocorrência frequente de horizonte concrecionário ou nodulares constituídos ambos de bauxitas e/ou crostas ferro-aluminosas. A relação entre o horizonte concrecionário e/ou nodular com o perfil laterítico e a origem da cobertura argilosa na Amazônia foram os objetivos de estudo neste trabalho, assim foram estudados três perfis lateríticos, sendo dois perfis lateríticos localizados na região de Paragominas (platô Jabuti e PA-256 km 17) derivadas das rochas siliclásticas da Formação Ipixuna e/ou Grupo Itapecuru do Cretáceo Superior, e um perfil na mina de Juruti gerada a partir das rochas siliclásticas da Formação Ater do Chão, todos no estado do Pará. Neste estudo foram aplicadas as técnicas de difração de raios-X, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e sistema de energia dispersiva (MEV/SED), além de análises químicas. Os perfis lateríticos da região de Paragominas são constituídos da base para o topo: horizonte saprolítico com estruturas laminares composta essencialmente por caulinita além grãos de quartzo fraturados e corroídos; Horizonte mosqueado de coloração variegada composta por caulinita, hematita e goethita; Horizonte bauxítico de coloração lilás, aspecto maciço, poroso, e cortado por estruturas colunares de aspecto argiloso no platô Jabuti, enquanto na PA-256 o horizonte bauxítico é de coloração rosada, aspecto colunar e poroso; Crosta ferro-aluminosa porosa com núcleos digeridos ou não pela matriz aluminosa; Horizonte concrecionário, composto por uma matriz argilosa de composição caulinítica, formado na base por concreções ferruginosas subesféricos, poroso, zonado, com núcleo avermelhado e bordas goethíticas, enquanto no topo o mesmo para partículas de aspecto porcelanado que exibe um zoneamento difuso sublinhado na parte externa pela cor branca ou rosa, em seguida, uma cor amarela e um núcleo mais ferruginoso de cor vermelha que às vezes tem cor marrom; Cobertura argilosa formada essencialmente por uma matriz caulinítica com nódulos gibbsíticos, grãos de quartzo e fragmentos lateríticos disseminados. Os elementos traços mostram uma relação com os oxi-hidróxidos de ferro (Pb, V, As e Mo), anatásio (Nb, Ta, W, Sn e Sc), zircão (Zr, Hf, Y e U) e gibbsita (Ga), enquanto os elementos terras apresentam o mesmo comportamento ao longo do perfil que demonstra uma grande relação genética entre os horizontes do perfil. O perfil laterítico da mina de Juruti é constituído da base para o topo: Horizonte mosqueado de coloração variegada; Horizonte bauxítico de aspecto sacaroidal formada por grânulos de gibbsita e grãos de quartzo fraturados e corroídos e bauxita com plasma ferruginoso arredondado imerso em matriz aluminosa gerando um aspecto brechóide; Crosta ferruginosa aspecto maciço, poroso com cavidades preenchidas por cutãs goethíticos e gibbita, além da ocorrência de grãos de quartzo fraturados e corroídos; Horizonte nodular ferruginoso com nódulos de granulometria decrescente em direção ao topo, aspecto maciço, poroso com cavidades preenchidas por gibbsita e cutãs goethíticos, grãos de quartzo, sendo imersos em matriz argilosa de composição caulínítica; Horizonte nodular bauxítico com nódulos de granulometria decrescente em direção ao topo, aspecto irregular, porosos com cavidades preenchidas por gibbsita, já na porção do topo os nódulos são digerido pela matriz aluminosa; Cobertura argilosa de coloração amarelada com nódulos gibbsíticos. Já os elementos traços no perfil da mina de Juruti mostram concentrações mais baixa do que Paragominas e relação química com os oxi-hidróxidos de ferro (Pb, V, As, Cr e Mo), anatásio (Nb, Ta, W, Sn e Sc), zircão (Zr, Hf, Y e U) e gibbsita (Ga), enquanto que os elementos terras raras ocorrem na forma em V quando normalizados com os condritos pelo enriquecimento dos elementos terras raras leves (La e Ce) como dos elementos terras raras pesados (Yb e Lu) e depressão acentuada no intervalo de Nd, Sm, Eu e Gd, além do paralelismo das curvas de distribuição que demonstra a mesma relação genética entre os perfis como em Paragominas. A evolução dos perfis lateríticos das duas regiões são caracterizados pelas seguintes fases: 1 – formação da crosta a partir das rochas da Formação Alter do Chão para mina de Juruti, enquanto em Paragominas derivada da Formação Ipixuna e/ou Grupo Itapecuru; 2 – bauxitização da crosta; 3 – degradação e desmantelamento parcial da crosta e, possivelmente, seguida de erosão e deposição para partes mais rebaixadas no caso da PA-256; 4 – bauxitização dos nódulos e/ou concreções e, por fim, 5 – formação da cobertura argilosa, denominada Argila de Belterra. As características mineralógicas e químicas dos perfis estudados permitem indicar que estes perfis são formados a partir de uma evolução in situ para o horizonte concrecionário e/ou nodular e a cobertura argilosa em relação às crostas lateríticas. As variações climáticas e periódicas ativações tectônicas são as principais responsáveis por esta evolução.
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Caracterização físico-química da água e mineralógica e geoquímica do material em suspensão e de sedimento de fundo do lago Amapá (Acre)
(Universidade Federal do Pará, 2006-10-27) CARVALHO, Luis Carlos Farias de; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
A região Amazônica caracteriza-se não somente por sua pujante floresta tropical como, também, por sua grande rede de drenagem fluvial e lacustre. Na Amazônia SulOcidental, onde se destacam três grandes bacias hidrográficas, rios Juruá, Purus e Madeira, são muito freqüentes os lagos em forma de ferradura. À margem direita do rio Acre, um dos principais afluentes do rio Purus, próximo à capital do Estado do Acre, Rio Branco, está o lago Amapá, um típico lago em ferradura formado por um meandro abandonado. Foram realizadas medidas de parâmetros físico-químicos das águas do lago Amapá durante estiagem e período chuvoso em três estações para se ter idéia das implicações da variação sazonal sobre os parâmetros observados. Foram coletadas, ainda, amostras para análise química elementar das águas e material em suspensão, além de análises mineralógicas do sedimento em suspensão. Sedimentos de fundo foram coletados em três furos de sondagem, com auxílio de sonda manual do tipo Livingstone, em período de estiagem, que foram submetidos a análises químicas, mineralógicas (DRX e MEV), granulométricas e geocronológicas. As águas do lago Amapá apresentam elevados valores de turbidez, STS, amônia, (fosfato) e cloreto, indicando ação antrópica em seu entorno. As concentrações elevadas de Na, Mg, K, Fe, Al, Mn, Ba e Sr estão relacionadas a minerais de argila tipo esmectita e illita. Os sedimentos do lago Amapá são finos síltico-argilosos caracterizados por alternância de camadas claras e escuras, preservando, ainda, detritos orgânicos vegetais. A mineralogia dos sedimentos é homogênea ao longo dos três furos e está representada, principalmente, por quartzo, caulinita, illita e esmectita, além de albita e K-feldspatos. A vivianita ocorre como pseudomorfos de detritos de material orgânico vegetal. São sedimentos com pH ácido (4-5), ao contrário das águas, que são alcalinas, e com baixos valores de matéria orgânica. Os sedimentos são constituídos, principalmente, de SiO2, Al2O3 e Fe2O3, além de K2O, MgO, TiO2, CaO, Na2O, P2O5 e MnO. Essa composição reflete abundância de quartzo e argilominerais como illita e esmectita. Provavelmente o ferro encontra-se representado por sulfetos amorfos ou, ainda, em parte por argilominerais (esmectita). Comparados com a crosta terrestre superior, os sedimentos de fundo do lago Amapá mostram-se empobrecidos em Na2O, CaO, MgO, K2O e SiO2, e enriquecidos em MnO, TiO2, Fe2O3 e Al2O3. Os teores médios de Al2O3, Fe2O3, MnO e TiO2 são similares aos de folhelhos pós-arqueanos da Austrália, sendo os sedimentos do lago Amapá comparáveis a esses folhelhos. São sedimentos imaturos relacionados aos argilominerais como illita e esmectita e feldspatos. Dentre os elementos-traço, As e Sb estão mais enriquecidos em relação à crosta terrestre superior. Mostram-se similares aos PAAS. Os sedimentos também se assemelham a esses folhelhos via ETR’s estando mais enriquecidos em Eu, Gd, Tb e Dy. O sedimento em suspensão assemelha-se ao do rio Acre na mineralogia e composição química, divergindo parcialmente na granulometria. O lago Amapá formou-se no Holoceno Superior a 3160 anos AP. Apresenta uma taxa de sedimentação média de 1,1 mm/ano, apresentando-se em estágio de colmatação, recebendo ainda carga em suspensão do seu rio formador, o rio Acre, principalmente à época das enchentes decenais. No seu entorno, a ação antrópica centrada em pisciculturas, desmatamentos, expansão humana desordenada, além de uma rodovia de terra, contribuem para seu assoreamento e eutrofização.
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Caracterização mineralógica e cristaloquímica da prata em sulfetos e sulfossais do centro minero San José (Ouro-Bolívia)
(Universidade Federal do Pará, 1998-03-13) CHOQUE FERNANDEZ, Oscar Jesus; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302; https://orcid.org/0000-0002-0134-0432
O Centro Minero San José localiza-se no Cinturão Estanífero da Bolívia num grupo de colinas conhecidas como Serrania de Ouro, que erguem-se isoladamente no Altiplano central, a 8 km da Cordilheira Oriental dos Andes. O Centro é formado por jazidas polimetálicas (Ag, Sn, Pb, Sb, Zn), que tinham no momento da sua paralisação em 1990, uma capacidade produtiva de 400t/dia com teores médios de 360 g de Ag/t e 2,0% de Pb, e produzia concentrados de 19,10% Pb, 6275 g/t Ag, 12,80% Sb e 2,76 g/t de Au, que não podiam mais ser comercializados devido à multa imposta pela presença de Sb. Diversos processos metalúrgicos procuraram a obtenção do metal Ag, mas devido à complexidade de minério, todos ele se mostraram inviáveis. Não há referências sobre trabalhos mineralógicos, especialmente de microcomposição química realizados sobre a Ag neste Centro Minero, por esses motivos este trabalho teve como finalidade estudar as características mineralógicas e cristaloquímicas da prata neste Centro, procurando identificar as possíveis causas dos problemas encontrados nos processos metalúrgicos. Os estudos mineralógicos efetuados por microscopia de luz refletida, difração de raios-x e microscopia eletrônica de varredura, permitiram caracterizar galena e franckeita como os princípios portadores de Ag (médias de 0,54 e 0,48% respectivamente). Estanita-kesterita (média de 0,33%), zinkenita (0,47%), bournonita (média de 0,43%) e sulfossais tipos (a) (1,08%), (b) (1,56%) e (c) (0,43%) também são portadores de Ag, porém ocorrem em pequenas quantidades no minério. Pirita, arsenopirita, esfalerita, wurtzita, calcopirita, marcassita e pirrotita como sulfetos,, boulangerita e jamesonita como sulfossais, são minerais associados e que não contém Ag. Os estudos cristaloquímicos da galena, franckeita, zinkenita, estanita-kesterita e bournonita sugerem a existência de substituição iônica simples de chumbo por prata nos três primeiros (com influência de Cd, As e teores Sb não detectadas por MEV-EDS ou a ocorrência de sítios intersticiais) e Ag+=Cu+ nos dois últimos. Na galena também deve ocorrer substituição acoplada do tipo Ag++ (Sb)3+ = 2Pb2+ já que as concentrações de Ag são quase similares à de Sb. Os parâmetros da cela unitária da galena, franckeita e zinkenita são a (5,933±0,001 Å); a (5,86 Å), b (5,86 Å) e c (17,35 Å), e a (22,111±0,004 Å) e c (4,322±0,001 Å), respectivamente. Provavelmente o parâmetro a da galena esteja influenciado pela presença de Ag e Sb na sua estrutura, já que está ligeiramente menor que a reportado na literatura para galenas consideradas padrões (5,936-5,94 Å). As características micromorfológicas da galena, franckeita, zinkenita e estanita-kesterita, observadas em escalas de microns mostram ausência de inclusões, sugerindo que a prata encontra-se como soluções sólidas complexas sendo coerente com as substituições iônicas acima indicadas. Prata é encontrada também em galena como inclusões de franckeita (como agulhas e agregados prismáticos retos ou curvados) e zinkenita (agulhas e poligonal). Estas inclusões ocorrem às vezes com orientação ortogonal e em outras caoticamente, elas tem ainda distribuição homogênea e são semelhantes às relações topoaxiais da galena, mostrando assim forte evidência de exsolução. Inclusões de estanita de aspecto irregular na galena, e bournonita na forma de blebs na estanita, também são devidas à exsolução. Os estudos mineralógicos permitiram identificar também outros problemas que podem influenciar o tratamento metalúrgicos dos minerais de Ag, como: - Existência de embaçamentos ou revestimentos de anglesita e mineral Pb-S-O junto à galena e franckeita, que podem causar comportamento hidrofóbico. - Abundância de pirita no minério, além de pequena quantidade de arsenopirita, marcassita e pirrotita exsolvida e outros sulfetos como esfalerita, wurtzita e calcopirita exsolvida, que podem causar alto consumo de reagentes, inibição nos processos de cianetação, além de poderem constituir impurezas de difícil remoção no refinamento. - Presença de minerais de Sb e de Sb, Cd e As. Ao lado da franckeita, zinkenita e bournonita, a boulangerita e jamesonita são os principais minerais de Sb. Antimônio encontra-se também na estrutura da galena, estanita-kesterita, pirita, arsenopirita e sulfossais tipos (a), (b) e (c). Cádmio está usualmente presente nos sulfetos galena e esfarelita bem como em todos os sulfossais identificados. Arsênio está restrito a galena, pirita, franckeita, boulangerita e sulfossal complexo tipo (a). Os minerais de Sb e destes outros metais são nocivos aos diferentes processos metalúrgicos. A cianetação de Ag com estes metais seria praticamente impossível e nos processos pirometalúrgicos podem causar problemas de fusão parcial da carga e tampar os fornos. Em ambos casos podem formar gases tóxicos. Do ponto de vista da liberação de grãos todos os minerais portadores ou não portadores de Ag, são considerados de fácil liberação, à exceção das fases exsolvidas e mirmequíticas consideradas difíceis ou praticamente impossíveis de liberação. Todos esses aspectos nos permitem concluir que: - É grande o número de espécies minerais identificadas no minério do Centro Minero San José. Entre essas espécies os sulfetos e sulfossais representam a principal fonte de Ag, Sb, Sn e Pb. - Ag encontra-se como soluções sólidas na galena, franckeita, zirkenita e estanita-kesterita, sendo assim locking químico ou locking solução sólida. Os limites de solubilidade da Ag nestas soluções sólidas são de 0,5% aproximadamente. - Ag também encontra-se como exsoluções de franckeita, zirkenita e estanita-kesterita na galena, e de bournonita na estanita-kesterita. - A extração da Ag deve ser feita a partir dos minerais galena e franckeita principalmente, e seu tratamento deve ser como minerais de metais base. - Os minerais não portadores de Ag podem dificultar e encarecer os processos de tratamento metalúrgico da Ag.
Acesso aberto (Open Access)
Contrastes químicos, mineralógicos e de fertilidade entre solos tipo terra preta arqueológica: sítio da Mata, no limite Oriental da Amazônia, e sítio Porto de Santarém, no Baixo Amazonas
(Universidade Federal do Pará, 2012-06-18) SILVA, Uibirá Sena; KERN, Dirse Clara; http://lattes.cnpq.br/8351785832221386; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302; https://orcid.org/0000-0002-0134-0432
Sítios TPA são comuns na região amazônica. Destacam-se pelo grande conteúdo de fragmentos de vasilhas cerâmicas, urnas funerárias e artefatos líticos. Como solos, se apresentam com elevada fertilidade em relação aos solos circunvizinhos. A origem dos solos tipo TPA é relacionada às atividades cotidianas de populações pré-históricas que viveram em assentamentos antigos por longos períodos nos últimos milhares de anos na Amazônia. Pesquisas recentes mostram que os fragmentos cerâmicos destes sítios apresentam fertilidade tão alta ou superior à do próprio solo que os envolve, podendo se constituir em uma potencial fonte de nutrientes para estes solos. O presente trabalho investigou os solos e os fragmentos cerâmicos de dois sítios TPA localizados em regiões distintas da Amazônia: o Sítio da Mata, localizado na região metropolitana de São Luís do Maranhão, área de transição floresta savana; e o Sítio Porto de Santarém, localizado na foz do rio Tapajós, área originalmente de floresta, mas atualmente urbanizada. A pesquisa objetivou caracterizar e diferenciar o material dos dois sítios, buscando relacioná-los aos diferentes contextos geomorfológicos nos quais estão inseridos. No Sítio da Mata foram coletadas amostras no perfil de TPA e de solo adjacente, e no Sítio Porto de Santarém apenas no perfil de TPA. As amostras compreendem tanto a matriz solo como fragmentos cerâmicos. Esse material foi submetido a análises granulométricas (apenas amostras de solo), análises mineralógicas por Difração de Raios-X (DRX), química total por ICP-MS/OES, e análise dos parâmetros de fertilidade. Foram também quantificadas as espécies de fósforo (apatítico, Fe-Al e orgânico) presentes nos solos e nos fragmentos cerâmicos. Os solos TPA do Maranhão e de Santarém apresentam elevados conteúdos de fração areia, com textura variando de franco-siltosa a areia franca no Sítio da Mata e textura franco-arenosa em todo o perfil do Sítio Porto de Santarém. A composição mineralógica dos solos não apresentou diferenças significativas entre os sítios estudados: constituem-se basicamente de quartzo e caulinita como minerais principais, e anatásio e muscovita como minerais acessórios nos dois sítios. As análises químicas revelam solos dominados por SiO2 e Al2O3, corroborando a mineralogia, tendo Fe2O3 e TiO2 em menores proporções. P2O5, CaO, K2O e MgO estão em concentrações inferiores a 0,5%, porém, mais elevados na TPA do Porto de Santarém. Entre os elementos traço analisados, apenas V, Cu, Zn, Sr e Ba se destacam, da mesma forma mais elevados no Sítio Porto de Santarém. As concentrações e os padrões de distribuição dos elementos terras raras, quando normalizados aos condritos, são semelhantes nos dois sítios, com enriquecimento dos ETRL e forte anomalia positiva de Ce, e negativa de Eu. As diferenças apenas nos conteúdos de P disponível, Ca2+ e Mg2+, mesmo que em valores relativamente baixos, sugerem influência antrópica diferenciada sobre os solos pré-TPA. Os solos TPA do Sítio Porto de Santarém apresentam fertilidade mais elevada, dada pelos maiores teores de P disponível, variando de 72,9 a 305,7 mg Kg-1, e Ca2+, variando de 3,52 a 5,16 mg Kg-1, contra 5,4 a 12,7 mg Kg-1 de P e 0,96 a 2,31 mg Kg-1 de Ca2+ no Sítio da Mata. CTC, soma e saturação por bases e teor de matéria orgânica também são superiores na TPA do Sítio Porto de Santarém. Os fragmentos cerâmicos dos dois sítios são constituídos por quartzo e metacaulinita, além de illita e anatásio. Albita e microclínio foram identificados somente nos FC do Sítio Porto de Santarém. São, desta forma, formados principalmente por SiO2 e Al2O3, e Fe2O3 e TiO2 em menores proporções. Em Santarém, entretanto, os fragmentos contém ainda teores elevados de P2O5, de 3,49 a 5,37%, e os valores de CaO, K2O, Na2O, Cu, Zn, Sr e Ba suplantam aqueles do Sítio da Mata. As concentrações e os padrões de distribuição dos ETR são semelhantes nos FC dos dois sítios, com enriquecimento de ETRL, anomalia positiva de Ce e anomalias negativas de Eu e Ho. Portanto os fragmentos cerâmicos do Sítio Porto de Santarém são mineralogicamente distintos daqueles do Sítio da Mata, embora estejam em uma matriz de solo idêntica nos dois sítios. A presença de fósforo é compatível com os demais fragmentos encontrados em outros sítios TPA na Amazônia. A fertilidade dos FC do Sítio Porto de Santarém apresentou melhores parâmetros, com pH levemente superior aos dos FC do Sítio da Mata, maiores teores de Ca2+, K+ e principalmente de P disponível, além de maiores CTC e soma e saturação por bases, corroborando a fertilidade mais elevada no Sítio Porto de Santarém. O fracionamento de fósforo revelou que na matriz dos solos das TPAs estudadas o fósforo está ligado principalmente a compostos orgânicos, enquanto nos fragmentos cerâmicos aparece principalmente como inorgânico não apatítico. Fosfato apatítico aparece em pequenas concentrações na matriz dos solos e nos fragmentos cerâmicos dos dois sítios. É provável, portanto, que o fósforo que estava presente em materiais orgânicos descartados pelos povos antigos, como ossos diversos, entre outros materiais, ao serem submetidos à pedogênese tropical, foram gradualmente dissolvidos, liberando o fósforo, que foi parcialmente fixado como fosfatos de Fe e/ou Al, fases minerais comuns em solos tropicais, bem como na matéria orgânica, abundante nas TPAs, representando as frações de fósforo inorgânico não apatítico e de fósforo orgânico respectivamente.
Acesso aberto (Open Access)
A contribuição da lateritização na formação do Minério de ferro em S11D - Carajás
(Universidade Federal do Pará, 2018-07-24) SILVA, Aline Cristina Sousa da; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
A origem do minério de ferro macio hospedado nos jaspilitos da Formação Carajás ainda é objeto de debate. A fim de contribuir para melhor compreensão de sua origem, o furo de sondagem SSDFD663 da mina de ferro S11D em Carajás foi investigado. Vinte amostras foram analisadas por DRX, microscopia óptica, química de rochas total e MEV/EDS. O perfil compreende quatro horizontes de intemperismo, definidos da base ao topo, como protominério, saprólito grosso, saprólito fino e crosta. O minério principal ocorre distribuído ao longo do horizonte saprolítico, é composto principalmente por hematita e subordinadamente por magnetita. A quantidade de quartzo aumenta com a profundidade, enquanto que ao topo aumenta a quantidade de minerais de Fe-Al(Ti-P). O ferro total é enriquecido relativamente no saprólito fino em comparação com o protominério (42,55 a 97,62% em peso de Fe2O3). Os elementos traços, como Zr, Cr, Y e ETR, mostram aumento relativo em direção ao topo, uma vez que eles geralmente ocorrem na presença de minerais residuais (como zircão e anatásio). Além disso, os ETR exibem a assinatura geoquímica dos jaspilitos, o que reafirma sua relação genética. Sugere-se um modelo genético laterítico-supergênico para a origem do minério macio no depósito de S11D.

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