Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica - PPGG/IG

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O Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica (PPGG) do Instituto de Geociências (IG) da Universidade Federal do Pará (UFPA) surgiu em 1976 como uma necessidade de desmembramento do então já em pleno desenvolvimento Curso de Pós-Graduação em Ciências Geofísicas e Geológicas (CPGG), instalado ainda em 1973 nesta mesma Universidade. Foi o primeiro programa stricto sensu de Pós-Graduação (mestrado e doutorado) em Geociências em toda Amazônia Legal. Ao longo de sua existência, o PPGG tem pautado sua atuação na formação na qualificação de profissionais nos níveis de Mestrado e Doutorado, a base para formação de pesquisadores e profissionais de alto nível. Neste seu curto período de existência promoveu a formação de 499 mestres e 124 doutores, no total de 623 dissertações e teses.

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Avaliação da influência dos cátions Na+, Ca2+ e Mg2+ na desativação de Ca, Mg-Bentonitas
(Universidade Federal do Pará, 2015-04-28) CARMO, Andre Luiz Vilaça do; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607
No brasil nao ha ocorrencia de bentonitas sodica, por conta disso, as empresas que explorameste insumo mineral recorrem a um processo denominado de ativacao sodica, que consiste natroca dos cations no espaco intercamada por Na+. Atraves deste processo, as bentonitasapresentam melhoras consideraveis em suas propriedades reologicas. Entretanto, apos umdeterminado periodo, estas propriedades diminuem, o que vem sendo chamado dedesativacao. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influencia dos cations Na+, Mg2+ eCa2+, na desativacao de bentonitas. Para isso, tres argilas bentoniticas consideradas calcicas,proveniente do estado da Paraiba, e uma magnesiana, oriunda do estado do Maranhao, foramestudados na forma natural, ativada e lavada. As fases mineralogicas das amostras foramidentificadas por Difratometria de Raios X (DRX), a composicao quimica por InductivelyCoupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) e os cations presentes na intercamada foramidentificados pela analise da Capacidade de Troca Cationica (CTC). Os ensaios deinchamento foram realizados para o estudo das propriedades reologicas. Os difratogramasrevelaram que a esmectita dioctaedrica e a fase mineralogica predominante. Observou-se amelhora dos resultados de inchamento de todas as bentonitas apos a ativacao sodica, assimcomo posterior diminuicao do valor de inchamento ao longo de 95 dias (desativacao). Apenasuma das bentonitas manteve-se ativada. Os resultados de inchamento das amostras que foramlavadas apresentaram aumento durante, aproximadamente, os 35 primeiros dias, comsubsequente diminuicao. Os resultados da composicao quimica mostraram que uma pequenaquantidade de Na+ e retirada das bentonitas lavadas. Alem disso, tais resultados indicam quenao somente o Na+ influencia no inchamento, mas tambem os cations Mg2+ e Ca2.
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização geológica da suíte ofiolítica Serra do Tapa, SE do Pará – Cinturão Araguaia
(Universidade Federal do Pará, 2015-04-30) BARROS, Luisa Dias; GORAYEB, Paulo Sérgio de Sousa; http://lattes.cnpq.br/4309934026092502
No norte do Cinturão Araguaia (CA) ao longo de seu domínio de baixo grau metamórfico, a região conhecida como Serra do Tapa, entre municípios de Sapucaia e Xinguara, SE do Pará expõe um dos maiores corpos ofiolíticos do CA interpretado como fragmento da litosfera oceânica do Neoproterozoico da Bacia Araguaia. A Suíte Ofiolítica Serra do Tapa (SOST), denominada neste trabalho, constitui um conjunto de corpos alongados com extensão de 48 km orientando-se preferencialmente na direção N-S. Representa uma sequência ofiolítica desmembrada que compreende peridotitos serpentinizados, basaltos maciços e almofadados, rochas vulcanossedimentares, formações ferríferas e cherts. Todo esse conjunto encontra-se embutido, por meio de zonas de cavalgamentos, nas rochas metassedimentares de baixo grau metamórfico da Formação Couto Magalhães. Os peridotitos serpentinizados apresentam cor verde escura ou clara, granulação grossa e representam a porção basal da sequência estratigráfica da suíte. Originalmente foram peridotitos, provavelmente do tipo harzburgito e dunitos. Os harzburgitos possuem textura protogranular, com a presença marcante de texturas pseudomórficas do tipo bastite e mesh, em que resultam de transformações do ortopiroxênio; e olivina para lizardita, respectivamente. Os dunitos possuem textura mesh predominante, com a presença de finos grãos de cromita dispersos na matriz de serpentina (lizardita). A unidade vulcânica da suíte é representada por derrames submarinos de basalto maciços e com estruturas de almofadas. Os basaltos ocorrem como derrames homogêneos, maciços e nas porções superiores apresentam marcantes estrutura em almofada, e localmente, brechas de superfície de derrame (hialoclastitos). As almofadas apresentam zoneamento, em que o núcleo é constituído por basalto maciço de cor marrom esverdeada, afanítico, com textura intersertal composta por cristais ripiformes de plagioclásio, clinopiroxênio e vidro vulcânico. Na zona de borda estão presentes basaltos hipovítreos de cor verde amarelada, afaníticos e texturas características de resfriamento ultrarrápido como esferulitos, cristais aciculares e radiais de plagioclásio, além de texturas tipo "rabo de andorinha". Os hialoclastitos ocorrem na zona mais externa da almofada e representam brechas de superfícies de derrames basálticos. Finalmente, vidro basáltico de cor verde escura constitui a superfície dos derrames (zona interalmofada). A interface vulcanossedimentar da sequência representa a interação entre os derrames basálticos e rochas sedimentares argilosas. O metapelito tufáceo é constituído por uma matriz pelítica com fragmentos líticos de metabasalto estirados e rompidos. A porção sedimentar da Suíte é constituída por formações ferríferas e cherts e representam os registros de sedimentação química em ambiente oceânico marinho profundo, constituindo a porção superior desta suíte ofiolítica. O arcabouço tectônico da área é caracterizado como um sistema de cavalgamentos frontal e levemente oblíquo e é a feição estrutural mais expressiva na área com direção preferencial NNW-SSE e mergulhos para E e NE. Outra feição marcante é a presença de zonas de cisalhamento transcorrente sinistrais e destrais de extensões quilométricas com orientação preferencial NE-SW e E-W. Todas as estruturas são truncadas por falhas normais de direção NW-SE. Os efeitos deformacionais e metamórficos sobre as rochas da Suíte e rochas encaixantes são incipientes e suas estruturas e texturas primárias mostram-se preservadas. Nas rochas da Formação Couto Magalhães os indícios do metamorfismo são mais evidentes nas ardósias e filitos (formação de sericita e clorita), nos peridotitos serpentinizados ocorre geração de serpentinas não pseudomórficas sobrepondo-se às pseudomórficas, nos basaltos maciços, a associação metamórfica é definida por Ab+Tr-act+Cl+Ep±Stp; as paragêneses dessas rochas indicam transformação metamórfica na fácies xisto verde baixo. Para os estudos litoquímicos foram priorizadas as porções do núcleo das almofadas, que permaneceram, em muitos casos, protegidas das transformações metassomáticas. Dados divergentes obtidos em algumas amostras podem ser explicados por serem amostras coletadas mais próximas às bordas das almofadas, que sofreram intensas transformação devido ao metamorfismo oceânico. Geoquimicamente, os basaltos revelam natureza subalcalina, toleítica, compatíveis com o tipo MORB. Anomalias negativas de Sr podem indicar retenção de plagioclásio durante os eventos de fusão parcial a partir de fonte mantélica empobrecida. O diagrama ETR mostra comportamentos ligeiramente empobrecidos dos ETR leves e enriquecidos em ETR pesados e suave anomalia de Eu; sendo esse padrão confirmado pelas razões (La/Yb)N e (La/Sm)N <1 também apontam para magmas do tipo N-MORB. A evolução da Suíte está ligada ao desenvolvimento da Bacia Oceânica Araguaia com a geração de uma litosfera oceânica antiga com ascensão e talvez exposição do manto superior; vulcanismo formando o substrato oceânico profundo, e sedimentação (argilito tufáceo, formação ferrífera bandada e cherts). Posteriormente, processos de descolamento do substrato crosta/manto levaram à inversão tectônica da sequência levando a fase tectônica compressional, que levou a obducção dos corpos ofiolíticos, gerando um sistema de cavalgamentos e transcorrências tardias com movimentação em direção ao Cráton Amazônico, segmentando os corpos ofiolíticos e misturando-os às rochas da Formação Couto Magalhães acompanhado de metamorfismo regional na fácies xisto verde baixo.
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Cristaloquímica da sodalita Bayer derivada de bauxitas com alta sílica reativa de Paragominas-Pa
(Universidade Federal do Pará, 2016-05-24) MELO, Caio César Amorim de; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607
Na região de Paragominas, bem como, em toda região norte do Brasil os depósitos de bauxita gibbsíticas comumente apresentam quantidade elevada de caulinita. O processamento destas bauxitas (conhecidas como bauxitas com alta sílica reativa - BASR) tornou-se um desafio, pois, nas condições convencionais do processo Bayer, a caulinita é lixiviada, indesejavelmente, pela solução de NaOH e em seguida precipita-se na forma de sodalita. A formação dessa fase acarreta um aumento significativo nos custos do processo, tanto pelo aumento do tempo de processamento quanto pela perda irreversível de NaOH que é roubado do sistema na formação da sodalita a qual é descartada na lama vermelha. Diante desse problema minero-metalúrgico, este trabalho teve como objetivo investigar a cristaloquímica da sodalita formada em condições convencionais do processo Bayer para que a partir desses resultados, estudos no sentido de reduzir estas perdas do processo e viabilizar o processamento das BARS possam ser desenvolvidos futuramente. Os materiais de estudo desse trabalho foram gangas cauliníticas de 4 litologias de um poço de pesquisa na mina Miltônia 3 (BN, BNC, BC e BCBA), bem como um caulim produto da IMERYS S.A.. As digestões foram realizadas em autoclaves de aço inoxidável revestidas internamente com Teflon, utilizando em 1 g de material sólido, 25 mL de NaOH e temperatura de 150ºC em estufa. A concentração da solução NaOH e o tempo de reação variaram de 2,5 à 5,0 M e 60 à 420 min, respectivamente. Os materiais foram caracterizados por DRX, ATD/TG, FTIR, MEV e ICP-OES. Os resultados dos materiais de partida revelaram que a amostra de caulim é constituída essencialmente por caulinita, e a mesma apresenta alto grau de ordenamento estrutural. Todas as gangas cauliníticas apresentaram os mesmos minerais: gibbsita, caulinita, hematita, goethita e anatásio. A partir da observação dos difratogramas e das curvas de ATD pode-se observar que as amostras BN e BNC são mais reativas que as demais, possivelmente devido a um menor grau de ordenamento estrutural e tamanho das partículas. A partir dos resultados dos experimentos com o caulim foi possível observar que são formadas não só uma sodalita, mas duas que coexistem praticamente ao longo de todo o processo tendendo a um equilíbrio. Estas duas fases se diferenciam pela quantidade e pelo comportamento das moléculas de NaOH e H2O que ocupam a cavidade da estrutura. Os resultados dos refinamentos mostraram que estas eram: sodalita básica com parâmetro de cela unitária (ao) ~8,96 Å, predominante nos estágios iniciais da transformação e hidrosodalita com ao ~8,85 Å, dominante nos estágios secundários (principalmente no tempo de 180 min). Os resultados de DRX do material obtido nos experimentos a partir das gangas cauliníticas mostraram que em 60 min não há conversão completa da caulinita em sodalita, e que o padrão difratométrico da sodalita formada a partir das amostras BNC e BN apresentam picos mais intensos e bem definidos que os de BC e BCBA, confirmando a hipótese de que as caulinitas presente em BN e BNC são mais reativas. O aumento do tempo de reação e concentração de NaOH possibilitou um sutil aumento do ordenamento estrutural da sodalita. Observou-se que em praticamente todos os experimentos a única fase formada foi a sodalita básica. As únicas amostras onde houve a formação da hidrosodalita foram as amostras de BCBA e BC em maior tempo de reação e concentração de NaOH, mostrando assim que essa fase está diretamente associada a um maior tempo de reação, bem como a concentração e “cristalinidade” de caulinita disponível no meio reacional. Assim, durante a reação em tempos e concentrações menores não é possível alcançar um equilíbrio e consequentemente há uma constante alternância da fase predominante. Em tempos e concentrações maiores um equilíbrio é virtualmente alcançado, de modo que não se observa mais picos de difração separados. No entanto, não há significativo aumento do ordenamento estrutural inclusive para tempos extremos de 3 dias de digestão. Os experimentos com cloreto de amônio mostraram que este meio permite a formação de fases mais cristalinas que todas as outras obtidas neste trabalho. No entanto, não resultaram em uma diminuição do consumo de sódio.
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Desenvolvimento de processos de síntese de sodalita a partir de rejeitos de caulins da região Amazônica
(Universidade Federal do Pará, 2013-01-17) SILVA, Liliane Nogueira da; NEVES, Roberto de Freitas; http://lattes.cnpq.br/9559386620588673
No estudo da síntese de Sodalita foram utilizados dois rejeitos de caulins provenientes de duas empresas de beneficiamento de caulim para cobertura de papel, localizadas na região Amazônica, que operam na região do Rio Capim (CRC) e do Rio Jari (CRJ). Além desses rejeitos, também foi utilizado como fonte de alumina e sílica o metacaulim, obtida através da calcinação dos caulins (MRC e MRJ, respectivamente). Dessa forma, para obter informações das suas características foram realizadas análises químicas e mineralógicas destes caulins. A síntese da Sodalita foi realizada variando alguns parâmetros, como material de partida: partindo-se diretamente de caulim nas temperaturas de 80, 100, 120 e 150 °C; e, partindo-se de metacaulim na temperatura de 95 °C. Posteriormente, as sínteses foram realizadas variando-se as soluções básicas a fim de verificar a influencia da presença dos íons OH-, Cl- e CO32-, bem como a influencia da relação Na2O/Al2O3 na síntese, com a temperatura fixa em 95 ºC para o material de partida MRC. Verificou-se ainda, a influência da temperatura de síntese variando as em 85, 90 e 95 °C, fixando-se a relação Na2O/Al2O3 na mistura reacional para determinar as condições ótimas de síntese de Sodalita. Os materiais de partida e os produtos de síntese foram identificados e caracterizados através de DRX, FRX, MEV, ATD/TG e EIV. O método de síntese que apresentou melhor resultado foi utilizou o metacaulim como material de partida, com solução NaOH + Na2CO3 apresentando relação Na2O/Al2O3 de 3,89 conduzida sob agitação, a 95°C, pressão atmosférica e tempo de 4 horas, para os dois tipos de caulins (CRC e CRJ). A utilização do metacaulim MRC, a partir do caulim do Rio Capim, nas condições mencionadas acima obteve-se a conversão de 86,5% em massa de Sodalita, e o metacaulim MRJ, caulim do Rio Jari, a conversão foi de 73,6% em sodalita. No que se refere ao tamanho de poros, os produtos partindo de metacaulim tanto do Rio Capim quanto do Rio Jari foram caracterizados como materiais mesoporosos, porém o produto partindo de metacaulim do Rio Jari apresentou maior área especifica.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo de inclusões fluidas e química mineral do depósito aurífero do alvo Jerimum de Baixo, campo mineralizado do Cuiú-Cuiú, província aurífera do Tapajós, Pará
(Universidade Federal do Pará, 2018-03-06) OLIVEIRA, Helder Thadeu de; BORGES, Régis Munhoz Krás; http://lattes.cnpq.br/4220176741850416
O alvo Jerimum de Baixo está localizado no Campo Mineralizado do Cuiú-Cuiú, região central da Província Aurífera do Tapajós, Cráton Amazônico. O alvo abrange rochas monzograníticas, essencialmente isotrópicas, que foram fraca a fortemente hidrotermalizadas e portadoras de biotita rica em Fe. Cloritização, sericitização, sulfetação, silicificação e carbonatação são tipos de alteração mais importantes. A clorita produzida é enriquecida em Fe do tipo chamosita e foi formada principalmente entre 280 e 315°C, enquanto que a mica branca assume composições muscovíticas. A mineralização é representada por vênulas de quartzo com baixo teor de sulfetos (pirita + pirrotita ± calcopirita ± galena ± esfalerita) em que o ouro ocorre livre e em zonas mais fragilizadas e alteradas, geralmente associado à pirrotita. O estudo petrográfico e microtermométrico de inclusões fluidas hospedadas quartzo de vênulas definiu inclusões aquocarbônicas, carbônicas e aquosas. Os fluidos com CO2 representam o provável fluido mineralizador e foram gerados por processos de separação de fases entre 280 e 380°C, principalmente. Uma posterior infiltração e processos de mistura são indicados para os fluidos aquosos mais tardios. Temperaturas <400°C e o caráter redutor do meio (pirrotita compondo o minério) apontam para o H2S como o principal ligante no fluido mineralizador e o Au(HS)-2 como o complexo transportador primário do ouro. Separação de fases, modificações nas condições do pH e interação fluido/rocha foram os mecanismos importantes para a precipitação do Au, que se deu em nível rúptil a localmente rúptil-dúctil da crosta (entre 2 e 6 km). Em linhas gerais, Jerimum de Baixo guarda similaridades com os outros depósitos/alvos previamente estudados no Campo Mineralizado do Cuiú-Cuiú no que tange à alteração hidrotermal, tipos de fluidos e mineralização. As feições observadas em Jerimum de Baixo não permitem um enquadramento classificatório absolutamente adequado a nenhum dos modelos tipológicos metalogenéticos clássicos. Características como tipo e estilo da alteração hidrotermal, tipo e teor de sulfetos, tipos de fluidos envolvidos, profundidade estimada para a mineralização, associação metálica (p. ex., S, Bi, Te), juntamente com a boa correspondência entres os dados levantados em outros depósitos/alvos no Campo Mineralizado do Cuiú-Cuiú indicam para o alvo Jerimum de Baixo um jazimento aurífero com filiação magmático-hidrotermal, com maior similaridade com aqueles depósitos relacionados a intrusões reduzidas (reduced intrusionrelated gold systems – RIRGS).
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Evolução mineralógica e geoquímica multi-elementar de perfis de solos sobre lateritos e gossans na Amazônia
(Universidade Federal do Pará, 1995-07-31) HORBE, Adriana Maria Coimbra; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
Para estudar a gênese dos solos desenvolvidos sobre crostas lateríticas foram selecionados cinco perfis, localizados na região de Carajás (N5 e igarapé Bahia) e nos municípios de Paragominas (Mina de Camoaí) e Belém (balneários de Outeiro e Mosqueiro), todos no Estado do Pará. A estruturação dos cinco perfis (N5, Igarapé Bahia, Camoaí, Outeiro e Mosqueiro) permitiu individualizar quatro horizontes: crosta sã, crosta parcialmente intemperizada, crosta intemperizada e solo. A crosta sã é compacta vacuolar, constituída por óxi-hidróxidos de Fe e Al. A crosta parcialmente intemperizada compõe-se por relictos da crosta sã envolvidos por uma matriz argilosa amarelada ou avermelhada, dependendo da composição mineralógica da crosta sã. A crosta intemperizada caracteriza-se pela predominância da matriz argilosa em relação a seus relictos enquanto o solo é formado exclusivamente por material argiloso. A estruturação dos perfis mostra que a passagem da crosta sã para o solo sobreposto é gradual, havendo expansão de volume no inicio da fragmentação e posterior colapso do perfil, quando os relictos se transformam totalmente em um material terroso e microagregado. Os perfis de N5 e Igarapé Bahia são derivados a partir de urna crosta ferro-aluminosa matura. Caracterizam-se pelos teores mais elevados de caolinita e hematita na crosta e seus relictos. No solo concentram-se a gibbsita, Al-goethita e anatásio com tendência a formação de um solo inicialmente bauxítico, que passa a caolinítico em direção ao topo do perfil. No Igarapé Bahia tem-se acúmulo de quartzo no solo. Quimicamente observa--se que a modificação mineralógica leva a um decréscimo nos teores de Fe203 e 6i02 e aumento de Al203, TiO2 e PF. Os elementos-traço (V, Cr, Ni, B, Mo, Zr, Ga, Sc, Y, Mn, Cu e Pb, além de Au no perfil do igarapé Bahia) e os ETR mostram concentração de B e Zr, enquanto os demais tendem a serem diluídos da crosta para o solo. O balanço isotitânio mostra que a transformação da crosta em solo se dá por lixiviação de SiO2 e Fe2O3 nos dois perfis, enquanto o Al2O3 se enriquece no perfil de N5 e é lixiviado no perfil do Igarapé Bahia. A formação do solo de Camoaí, a partir de crosta aluminosa matura, difere dos perfis de N5 e Igarapé Bahia pela diminuição nos teores de gibbsita e aumento nos de caolinita e quartzo, enquanto os teores de hematita, goethita e anatásio, muito baixos, não tem variação significativa. Acompanhando a composição mineralógica tem-se diminuição nos teores de Al2O3 e aumento nos de SiO2, enquanto os de Fe2O3 e TiO2, muito baixos, não tem uma distribuição característica. Os elementos-traço e os ETR, com teores bem mais baixos que nos demais perfis, mostram aumento de Zr e Mn em direção ao solo e diluição dos demais elementos. Em Camoaí a transformação da crosta aluminosa em solo, segundo o balanço isotitânio, dá-se pela lixiviação de Al2O3 e enriquecimento em SiO2 e Fe2O3. Nos perfis de Outeiro e Mosqueiro, derivados de crostas lateriticas silico-ferruginosas imaturas, a formação do solo se com diminuição nos teores de hematita+goethita, de modo que no solo predominam quartzo e caolinita. Conseqüentemente tem-se decréscimo nos teores de Fe2O3 e aumento nos de SiO2 e Al2O3. A distribuição dos elementos-traça mostra, assim como em N5 e igarapé Bahia, concentração de Zr e diluição dos demais. Com base no balanço isotitânio a transformação da crosta dos perfis de Outeiro e Mosqueiro se dá pela lixiviação de Fe2O3, enquanto o SiO2 e o Al2O3 se enriquecem no perfil de Outeiro e são lixiviados no de Mosqueiro. Com base na estruturação dos perfis, na mineralogia e geoquímica, foi possível caracterizar um acentuado processo de desferrificação das crostas ferro-aluminosas e sílico-ferruginosas e de desaluminizaçâo das aluminosas, levando a geração de solos. No perfis derivados das crostas ferro-aluminosas e silico-ferruginosas tem-se a substituição da hematita por Al-goethita, uma fase intermediária onde predomina gibbsita nos perfis ferro-aluminosos e, finalmente, caolinita no topo dos dois perfis. Em todos os perfis observou-se acúmulo em quartzo. O enriquecimento em quartzo e o provável aporte externo de SiO2, via decomposição de material vegetal, levou a neoformação da caolinita a partir da gibbsita nos perfis de N5, igarapé Bahia e Camoaí. Nos perfis de Outeiro e Mosqueiro a presença de caolinita no solo deve-se ao seu enriquecimento relativo a partir da crosta. Como consequência da transformação mineralógica houve a lixiviação de ferro nos perfis de N5, igarapé Bahia, Outeiro e Mosqueiro e de alumínio no de Camoaí, além de V, Cr, Ni, Mo, Ga, Sc, Cu, Pb e ETR, forte enriquecimento em Zr e em parte de 13 e Mn em todos os perfis. As transformações que levaram à quebra no equilíbrio das crostas, a sua desagregação e cominuição, formando relictos e uma nova fase mineral argilosa, são consequências da ação da matéria orgânica, que torna o ambiente mais ácido e menos oxidante, em um processo similar ao da formação de perfis intempéricos em ambiente tropical úmido. As diferenças mineralógicas e geoquímicas observadas entre os perfis são conseqüência das variáveis composicionais das crostas que, em parte, refletem também o seu grau de maturidade. As características mineralógicas e geoquímicas dos solos nos perfis estudados permitem que eles sejam correlacionados a Argila de Belterra, podendo-se portanto admitir que a Argila de Belterra tem origem autóctone em relação as crostas lateríticas subjacentes.
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Os fragmentos de cerâmica arqueológica como fonte potencial de fertilidade dos solos TPA
(Universidade Federal do Pará, 2014-09-26) RODRIGUES, Suyanne Flavia Santos; KERN, Dirse Clara; http://lattes.cnpq.br/8351785832221386; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
Os solos tipo Terra Preta Arqueológica (TPA) são reconhecidos por sua elevada fertilidade, em forte contraste com os solos pobres da Amazônia. Esta fertilidade parece persistir mesmo após o seu uso intensivo na agricultura. As TPA são geralmente ricas em fragmentos cerâmicos, importantes registros de que estão interligados com ocupação humana na Préhistória. Muitos estudos se concentraram sobre os aspectos estilísticos das vasilhas cerâmicas representativas desses fragmentos, e mais restritamente são motivos de estudos de caracterização químico-mineral, para identificação de matéria prima, procedência, tecnologia, e principalmente a origem do seu conteúdo em P, variado e relativamente elevado. Esses teores de P estão representados por fosfatos de alumínio, em geral, amorfos a variscitaestrengita, e sua origem é creditada ao uso das vasilhas para o preparo de alimentos. Embora já aventado a possibilidade de que estes fragmentos possam responder pela a fertilidade continuada destes solos, estudos experimentais não foram realizados para demonstrar a potencial contribuição destes fragmentos para reconhecida fertilidade das TPA. O presente trabalho demonstra esta possibilidade, e para atingir este fim foram selecionados fragmentos de três sítios arqueológicos com características distintas situados em diferentes porções da Amazônia: Monte Dourado 1 (Almeirim-PA), Jabuti (Bragança-PA) e Da Mata (São José de Ribamar-MA). Inicialmente 325 fragmentos cerâmicos foram descritos mesoscopicamente e submetidos à caracterização mineralógica e química por DRX; microscopia óptica; TG-ATD; IV-FT; MEV-SED; ICP-MS e ICP-OES; adsorção gasosa; medidas dos parâmetros de fertilidade; e ensaios de dessorção de P. Com estes dados objetivou-se identificar matérias primas, processos produtivos, modificações ocorridas durante o uso e após o descarte, e desta forma avaliar as possíveis contribuições destes fragmentos a fertilidade das TPA. A hipótese de contaminação por nutrientes provindos dos alimentos durante o uso das vasilhas para preparação de alimentos foi comprovada através de experimento em laboratório simulando condições de cozimento, onde foi avaliada a incorporação de cálcio e fósforo em panelas cerâmicas similares as arqueológicas. Os resultados mostram que os antigos povos ceramistas utilizaram matérias primas dos arredores de seus sítios. A composição em termos de uma matriz com metacaulinitica e quartzo, por vezes muscovita é comum a todos os fragmentos, indicando matéria prima rica em caulinita e quartzo, fundamental para produção das vasilhas. A metacaulinita sugere que a queima ocorreu em torno de 550°C. Por outro lado, adições de antiplásticos distintos promoveram diferenças químicas e mineralógicas fazendo com que os fragmentos no seu todo divirjam entre si: os do sítio Da Mata se caracterizam pelo emprego exclusivo de cariapé, em Monte Dourado 1 o cariapé com rochas trituradas de mineralogia complexa, e no Jabuti conchas por vezes cariapé. Fosfatos amorfos são comuns a todos os sítios, embora em teores distintos, sendo que fosfatos de alumínio cristalinos tipo crandallitagoyazita foram encontrados apenas no Jabuti e fosfatos de Fe-Mg-Ca, a segelerita, em Monte Dourado 1. Os fosfatos amorfos e a crandallita-goyazita foram interpretados como indicadores de uso das vasilhas representativas dos fragmentos para preparação de alimentos, enquanto a segelerita uma neoformação ocorrida após o sítio ter sido submetido às condições hidromórficas, que persistem até atualidade. Em termos das concentrações de P, nos fragmentos do sítio Da Mata estão as menores, em média, 1,04% de P2O5 que assemelham-se a maioria dos fragmentos já investigados, enquanto os do Jabuti são os mais elevados (em média, 7,75%) já conhecidos, e nos do Monte Dourado 1 são, em média, 2,23% . É provável que os altos teores de P, Ca e Sr sejam provenientes da dieta alimentar a base de mariscos, como demonstra a riqueza em conchas nos fragmentos. Os teores elevados de Ca em Monte Dourado 1 refletem a presença de labradorita no antiplástico. A fertilidade potencial dos fragmentos cerâmicos é nitidamente superior a dos solos TPA quando analisados sem os fragmentos. Portanto é plausível se supor que os fragmentos podem ser fonte dos macronutrientes e micronutrientes. Isto foi comprovado através dos ensaios que comprovara a dessorção de P, a qual ocorre de forma lenta, um aspecto muito importante para reforçar a persistência da fertilidade. Essa dessorção é mais bem descrita pelo modelo de Freundlich que sugere interações entre os íons adsorvidos. O experimento que simulou condições de cozimento mostrou que o Ca e o P podem ser adsorvidos tanto nas paredes quanto nas tampas das panelas cerâmicas, porém concentrações mais elevadas são evidenciadas nas paredes. Embora o Ca tenha sido adsorvido não foi identificada uma fase seja ela amorfa ou cristalina contendo este elemento, provavelmente porque o tempo não foi suficiente. Porém quanto ao P, a adsorção ocorreu, e já a partir de 600 h formou-se variscita, um fosfato de alumínio, nas paredes das panelas. Portanto os fosfatos de alumínio podem se formar ainda nas vasilhas cerâmicas durante o preparo de alimento por cozimento, assim, sua presença nas das vasilhas cerâmicas se constitui, em um importante indicador de uso das mesmas para o cozimento de alimentos e seus fragmentos nos solos são fonte potencial importante de fertilidade.
Acesso aberto (Open Access)
Gênese das bauxitas nodulares do Platô Miltônia-3, Paragominas - PA
(Universidade Federal do Pará, 2017-12-12) CALADO, Waldirney Manfredi; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607
Existem dois níveis de bauxitas distintos no platô Miltônia-3 localizado na Província Bauxitífera de Paragominas-PA. Estes níveis estão separados por um horizonte de laterita ferruginosa (LF) pseudopsolítica a concrecionária que marca um hiato entre dois ciclos distintos de formação do perfil bauxítico atual. As bauxitas do nível superior (2° ciclo de formação) possuem características nodulares a concrecionárias e as do nível basal (1° ciclo de formação) composto por uma bauxita concrecionária (BC) mais íntegra fisicamente somado a outro nível de bauxita mais friável com porções argilosas para a sua base (BCBA). Percebeuse tratar da Bauxita Nodular Concrecionária (BNC) localizada no nível superior, de horizonte enriquecido em gibbsita, com baixos teores de sílica reativa e ferro, teores esses muito semelhantes àqueles encontrados no horizonte do principal minério de bauxita (BC) do perfil. Em observações de campo, nas frentes de lavra e nos testemunhos de sondagem constatou-se que esta BNC é uma gradação do horizonte de Bauxita Nodular (BN) acima. Essa gradação é observada pelo aumento do tamanho dos nódulos bauxíticos, onde os seus pseudopisólitos Fe-gibbsíticos intercrescem por coalescência, diminuindo os teores de ferro e sílica disseminados marcados pela mudança de coloração, passando de amarelo-lilás, até atingir uma coloração vermelho-alaranjado a ocre, à medida que se avança na profundidade. Nota-se também marcante diminuição até o completo desaparecimento dos pseudopisólitos Al-ferruginosos, além da diminuição do volume de argila gibsítica-caulinítica neste nível. Com base nos estudos como petrografia macroscópica e microscópica, MEV/EDS, DRX e análises químicas, além de Análise de Componentes Principal (ACP) e estatística descritiva, foram desenvolvidas duas propostas de modelos de evolução sobre a gênese do nível superior de bauxitas nodulares deste depósito laterítico-bauxítico, considerando: Modelo (1) - Origem a partir da degradação das bauxitas originais (1º Ciclo), relacionadas a um 2º Ciclo de Lateritização que consiste na preexistência da bauxita matura (BC), sobreposto pela LF, que foi recoberto por “Argila de Belterra”. Este novo nível nodular imposto (BN), ocorre pelo processo de coalescência onde houve a junção da fase aluminosa residual, resultante da migração do Fe e Si em solução para fora deste nível e pela migração do Al dos níveis vizinhos acima do capeamento (CAP) e abaixo deste de LF e BC, formando e concentrando em larga escala a gibbsita preferencialmente e secundariamente a caulinita. Com a contínua evolução deste nível de BN, observa-se um amadurecimento da porção basal deste nível, formando a BNC cujos nódulos estão intercrescidos, se conectando localmente, consumindo os níveis vizinhos acima da BN e os níveis abaixo de LF e BC, até o total consumo destes; Modelo (2) - Sua origem a partir de um 2º Ciclo de Lateritização, porém a partir de uma deposição sedimentar posterior sobre o perfil laterítico do 1º Ciclo. Com a exposição de uma rocha fonte como um plúton granitóide (Granito Cantão, Japiim, Jonasa, Ourém e Ney Peixoto do Neoproterozóico), gnaisse (embasamento cristalino arqueano) ou sedimentos siliciclásticos (Formações Itapecuru e Ipixuna do Cretáceo Superior), cuja degradação intempérica possibilitou a geração de sedimentos de natureza argilosa preferencialmente caulinítica durante o Paleógeno até o início do Oligoceno?. Houve a migração de Fe, Si, Ca, Na, etc. para fora deste nível, preservando e concentrando in situ o Al e O, além do Si residual. O processo de coalescência permitiu a junção da fase aluminosa residual, concentrando preferencialmente gibbsita e secundariamente caulinita, fechando o primeiro ciclo de formação de bauxita. Em seguida houve um soerguimento regional, seguido por processos erosivos que possibilitaram a exposição deste perfil bauxítico anteriormente formado, sob clima sazonal, com abundância de água meteórica e intensa insolação se intercalando, onde se desenvolveu a LF, de ocorrência regional marcando um hiato entre os ciclos de formação destas bauxitas. Nova movimentação regional de rebaixamento, que possibilitou a deposição de sedimentos de origem siliciclástica, que serviram de rocha fonte para um novo ciclo de formação de bauxita durante o Mioceno Superior. Podem ser as mesmas rochas cuja degradação física e química forneceram os sedimentos para o 1° ciclo de formação de bauxitas. Repetindo o processo de coalescência da fase aluminosa residual, com o desenvolvimento em larga escala preferencialmente da gibbsita e secundariamente caulinita, fechando o segundo ciclo de formação de BN e BNC.
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Geologia, mineralogia e afinidades petrológicas dos granitóides neoarqueanos da porção central do Domínio Canaã dos Carajás
(Universidade Federal do Pará, 2017-10-28) OLIVEIRA, Vinícius Eduardo Silva de; OLIVEIRA, Davis Carvalho de; http://lattes.cnpq.br/0294264745783506
A porção central do Domínio Canaã dos Carajás, localizada na parte norte da Província Carajás, era originalmente marcada pela ocorrência de rochas indiferenciadas pertencentes ao Complexo Xingu e Suíte Plaquê, além de greenstone belts, rochas máficas do Diopsídio-Norito Pium e corpos leucograníticos cálcico-alcalinos de alto K (granitos Boa Sorte e Cruzadão). A partir de trabalhos de mapeamento geológico em escala de semi-detalhe (1:100.0000) realizados na área em torno da Vila União, foram identificados diversos corpos graníticos deformados, os quais são intrusivos nas unidades mesoarqueanas e correspondem à unidade mais expressiva da área. Estes são predominantemente monzogranitos, portadores de anfibólio e biotita, e apresentam afinidade químico-mineralógica com os granitos neoarqueanos do tipo-A das suítes Planalto e Vila Jussara. Os conteúdos variáveis de minerais félsicos e ferromagnesianos, bem como as diferentes proporções entre os mesmos, permitiu a individualização de quatro variedades de granitoides: (i) biotita-hornblenda monzogranitos (BtHblMzG); (ii) biotita granitos e leucogranitos (BtLG); (iii) biotita-hornblenda tonalitos (BtHblTn); e (iv) quartzo-dioritos (QD). A foliação descrita nestas rochas segue o trend regional EW e exibe altos ângulos de mergulho (70-85°), podendo passar para foliação milonítica em direção às zonas de alto strain. Estruturas manto-núcleo bem desenvolvidas nos cristais de quartzo e feldspatos, assim como a presença de contatos lobados e irregulares entre esses cristais sugerem que a recristalização dinâmica ocorreu sob temperaturas relativamente altas (>500°C). Essas rochas exibem uma ampla variação no conteúdo de sílica (61,7 – 75,91%), são metaluminosas a fracamente peraluminosas, e mostram afinidade com granitos alcalinos (alto HFSE) e do tipo ferroan. Estudos de petrologia magnética permitiram a distinção de dois grupos de rochas: (1) granitos contendo somente ilmenita e baixos valores de suscetibilidade magnética (SM; <0,570 × 10-3 SI), e (2) granitos nos quais a magnetita é o principal óxido de ferro e titânio e os valores de SM são mais elevados (> 1,437 × 10-3 SI). Evidências texturais e composicionais indicam que magnetita e ilmenita são fases minerais de cristalização precoce e que a titanita tem origem magmática. Os dados de química mineral permitiram caracterizar o anfibólio destas rochas como cálcicos, do tipo hastingsita, enquanto que as biotitas mostram composições ricas na molécula de annita. As razões Fe/(Fe+Mg) relativamente elevadas encontradas nos anfibólios das variedades BtHblMzG e BtHblTn indicam que esses granitoides formaram-se sob condições de fO2 baixas a moderadas, enquanto que na variedade BtLG os baixos valores dessa razão sugerem que essas rochas teriam cristalizado em condições comparativamente mais oxidantes. Geotermômetros apontam para temperaturas de cristalização entre 830 – 930°C nas diferentes fácies. Os elevados conteúdos de Alt nos cristais de anfibólio sugerem cristalização a pressões entre 400 e 800 MPa, indicando que estes granitoides foram colocados em diferentes níveis crustais.
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Mapeamento geoquímico e estimativa de Background em solos na região da Província Mineral de Carajás – Leste do Cráton Amazônico, Brasil
(Universidade Federal do Pará, 2018-03-09) SALOMÃO, Gabriel Negreiros; DALL’AGNOL, Roberto; http://lattes.cnpq.br/2158196443144675; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607
A presente pesquisa está vinculada ao projeto ‘Background Geoquímico da Bacia do Rio Itacaiúnas’ em desenvolvimento pelo Instituto Tecnológico Vale Desenvolvimento Sustentável (ITVDS). No Brasil, levantamentos geoquímicos têm sido realizados principalmente pela Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM), a qual executou alguns projetos focados na região de Carajás, maior província mineral do Brasil e na qual se situa a bacia do Rio Itacaiúnas. Um destes projetos, intitulado ‘Avaliação do Potencial dos Recursos Minerais Estratégicos do Brasil’, realizado no ano de 2012, cobriu a região de Canaã dos Carajás e gerou um grande acervo de dados geoquímicos de solos. Como tais dados foram disponibilizados, o principal o objetivo desta dissertação é explorar ao máximo as informações existentes para elaborar mapas geoquímicos multi-elementares com base em técnicas de interpolação e estabelecer valores de background geoquímico dos elementos em solos da região alvo do levantamento da CPRM. Foram coletadas naquele projeto 225 amostras de solo, juntamente com 32 duplicatas, em uma área de aproximadamente 3.500 km2. A fração de 80 mesh (0,177 mm) dessas amostras foi submetida à digestão com aqua regia sendo em seguida analisados 53 elementos (Ag, Al, As, Au, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Ga, Ge, Hf, Hg, In, K, La, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Ni, P, Pb, Pd, Pt, Rb, Re, S, Sb, Sc, Se, Sn, Sr, Ta, Te, Th, Ti, Tl, U, V, W, Y, Zn, Zr) via Espectrometria de Emissão Atômica com Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-AES) para os elementos maiores e menores e Espectrometria de Massas com Plasma Acoplado Indutivamente (ICPMS) para os elementos traço. Os dados analíticos disponibilizados pela CPRM foram inicialmente submetidos a um controle de qualidade via cálculo de Residual Standard Deviation (RSD) para cada duplicata. Em seguida, empregou-se o método de substituição simples para os valores além do limite de detecção, seguido de análises estatísticas uni- e multivariadas, incluindo tratamentos estatísticos descritivos, identificação de outliers via teste de Grubb, testes de normalidade (Lilliefors e Kolmogrov-Smirnov), análises de correlação e agrupamento. Todas as análises estatísticas destacadas previamente foram conduzidas via softwares STATISTICA® e SPSS®. Para determinação de valores de threshold e background geoquímico e representação gráfica foram empregados os métodos de representação boxplot e curva de frequência cumulativa (softwares Minitab® e Excel®) e as técnicas iterativa 2 e função de distribuição calculada (freeware Visual Basic macro denominada VB Background®). Para a construção dos mapas geoquímicos, adotou-se como padrão o sistema de coordenada World Geodetic System 1984 (WGS84). As representações espaciais seguiram técnicas de interpolação segundo os métodos de kriging ou inverse distance weighting (IDW). 43 elementos analisados foram submetidos aos testes estatísticos, tendo sido deixados de lado Au, B, Ge, Na, Pd, Pt, Re, Se, Ta e Te, porque apresentaram ≥90% dos dados analíticos abaixo do limite de detecção. Análises de correlação revelaram 14 correlações moderadas (0,650 > r ≥ 0,575) e 19 correlações elevadas (r ≥ 0,650), de modo geral condizentes com associações geoquímicas usuais em ambientes geológicos, tais como Cr-Ni, Cu-Ni e U-Th. A análise de agrupamentos discriminou sete clusters, a uma distância de ligação de 0,8, com evidente origem geogênica, como por exemplo o grupo composto por Cr, Ni e Mg, típico de rochas máfico-ultramáficas. Os mapas geoquímicos permitiram identificar ocorrências de diversas anomalias em solos, interpretadas como sendo de origem geogênica. Assim, constatou-se enriquecimento em U, Th, La e Ce em solos derivados de granitoides neoarqueanos subalcalinos, por exemplo os granitos Estrela, Serra do Rabo e Planalto, e de Cr e Ni em solos provenientes de rochas máfico-ultramáficas dos complexos Luanga e Vermelho e da Suíte Cateté. Elementos tipicamente associados a atividades antrópicas, tais como P, Zn, Mn, Ba e Pb, bem como elementos potencialmente tóxicos (EPT), como Al, As, Bi, Cd, Co, Hg, Mo e Sn, não exibiram, em geral, concentrações anômalas e, quando isto ocorreu, estas parecem ser devidas a condicionantes geológicas. Dentre os métodos utilizados para estimativa dos valores de background dos 43 elementos avaliados, a técnica iterativa 2 foi a que apresentou melhor resultado. Em casos onde este método não pôde ser utilizado, adotouse como background os valores obtidos pelas técnicas função de distribuição calculada (As) e da representação boxplot (Hg e S). A curva de frequência cumulativa mostrou ser uma técnica gráfica útil na identificação de outliers e múltiplos thresholds. As 225 amostras foram agrupadas em cinco classes que revelam a íntima vinculação entre os valores de background e a geologia da região: 1) Granitos sub-alcalinos (39 amostras); 2) Rochas sedimentares e metasedimentares (28 amostras); 3) Gnaisses e granitoides associados (70 amostras); 4) Rochas metamáficas, intermediárias e formações ferríferas bandadas (BIF) (80 amostras); 5) rochas máficas-ultramáficas (8 amostras). Com os resultados obtidos, conclui-se que, na escala do levantamento efetuado, não há evidências conclusivas de contaminação relacionada à atividade humana e sim fortíssimas evidências de uma marcante contribuição geogênica nos solos da área de estudo.
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Micromorfologia, mineralogia e geoquímica da bauxita nodular de Trombetas – PA
(Universidade Federal do Pará, 2018-10-18) LIMA, José Diogo de Oliveira; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
Os principais depósitos de bauxita do Brasil estão concentrados na região Amazônica, especificamente no estado do Pará. As três principais minas estão localizadas em Trombetas, Paragominas e Juruti e respondem por 85% da produção de brasileira de bauxita. Mesmo com o cenário mineral favorável ao Brasil e principalmente ao estado do Pará, já existem empresas que para se manterem competitivas no mercado atual, estão buscando desenvolver estudos de caracterização e de aproveitamento da bauxita nodular nesse tipo de depósito, minério até o momento considerado como marginal, isto é, minério de baixo teor na indústria mineral. Neste contexto, este trabalho buscou avaliar a bauxita nodular dos depósitos de Trombetas, a partir de suas características texturais, mineralógicas e químicas como possível minério de alumínio. Em campo, foram descritos sete perfis litológicos expostos nas frentes de lavra das minas Bela Cruz e Monte Branco pertencentes à Mineração Rio do Norte. Em seguida foram coletadas 19 amostras, as quais foram descritas, fotografadas e preparadas para análises mineralógicas e químicas. As fases mineralógicas foram identificadas por Difração de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura acoplada a Sistema de Energia Dispersiva (MEV/EDS). Os aspectos texturais envolveram a microscopia ótica e Microscopia Eletrônica de Varredura acoplada a Sistema de Energia Dispersiva (MEV/EDS). As análises químicas foram realizadas por Espectrômetro de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES), Espectrômetro de Massa com Plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), Fluorescência de Raios X (FRX), titulometria e gravimetria. Os perfis investigados compreendem da base para o topo o horizonte bauxítico (HBX) que é representado por concreções gibbsíticas envolvidas por matriz argilosa. O horizonte nodular bauxítico sobreposto subdividido em HBNB, HBNI e HBNT é formado por nódulos gibbsíticos, de textura fina, que imprime aspecto maciço e porcelanado e envolvidos por matriz argilosa. A cobertura argilosa (CAR) no topo é formada por uma argila amarela, correspondente à Argila de Belterra. Nos perfis observa-se que os fragmentos > 0,500 e ~0,500 mm dos HBX e HBNB, HBNI e HBNT são constituídos essencialmente por gibbsita associada a caulinita, hematita e anatásio. O domínio da gibbsita nos fragmentos > 0,500 e ~0,500 mm dos HBNB, HBNI e HBNT apresenta um potencial da bauxita nodular como possível minério de alumínio. Entretanto os fragmentos < 0,500 mm, matriz argilosa dos HBX e HBNB, HBNI, HBNT e a CAR são constituídos principalmente por caulinita associada a gibbsita, hematita, quartzo e anatásio. O domínio da caulinita nos fragmentos < 0,500 mm dos HBNB, HBNI, HBNT dificulta considerá-los como possível minério de alumínio. Quanto aos minerais pesados (zircão, rutilo e turmalina) não se encontrou contraste entre os horizontes e nem com a cobertura argilosa. A composição química é essencialmente constituída por SiO2, Al2O3, Fe2O3 e TiO2, que reforçam os principais minerais identificados e assim como estes os seus teores diferem, conforme os horizontes. As concentrações dos elementos-traço são variáveis, V, Cr, Ga, Se, Zr, Nb, Mo, Sn, Hf, Ta, W, Hg, Bi, Th e U se encontram acima da média crustal em todos os fragmentos, matriz argilosa dos HBX, HBNB, HBNT e CAR. Elementos-traço como V, Cr, Ga, Mo, Hg e Bi se correlacionam positivamente com o Fe2O3 (hematita e goethita). Enquanto que Nb, Sn, Hf, Ta, Th, U, se correlacionam positivamente com zircônio (zircão) e titânio (anatásio). Quando normalizados aos condritos as curvas de distribuição apresentam paralelismo entre os fragmentos, matriz argilosa dos HBX, HBNB, HBNT e CAR, com curvas que exibem anomalia de Eu, bem como um enriquecimento dos elementos terras raras pesados (ETRP) diante dos elementos terras raras leves (ETRL). Os dados obtidos nos perfis investigados das minas Bela Cruz e Monte Branco demonstram ampla similaridade com os perfis laterítico-bauxíticos nodulares com cobertura tipo Argila de Belterra encontrados na Amazônia, em que a matriz argilosa dos nódulos se assemelha textural, química (elementos maiores e traços) e mineralógica (incluindo os minerais pesados) com essa argila de cobertura.
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Microquímica e mineralogia de processos do minério de cobre de Salobo, Carajás
(Universidade Federal do Pará, 2002-03-18) CHOQUE FERNANDEZ, Oscar Jesus; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
O depósito de cobre do Salobo, localizado na região de Carajás, sudeste do Pará, é reconhecidamente uma das maiores reservas de cobre no país. Apesar de já terem sido desenvolvidos vários estudos mineralógicos sobre este minério, ele ainda desperta muitas controvérsias quanto à origem, dando lugar a diversas interpretações como: "minério de Cu e de óxido de Fe vulcanogênico", "sulfeto maciço vulcanogênico" e "óxidos de ferro (Cu-U-Au-ETR)". Quando comparado com outros exemplos conhecidos mundialmente, ele se apresenta como um exemplo raro de mineralização cupro-aurífera. O minério tem características particulares: mineralização disseminada, granulação fina e rocha mineralizada extremamente dura, que impõem sérias dificuldades à produção de concentrados de cobre. Por essa complexidade o minério é, metalurgicamente, difícil de ser tratado, razão pela qual é constantemente submetido a reavaliações geológicas e tecnológicas. A literatura disponível sobre o depósito de cobre do Salobo é expressiva, porém, trabalhos detalhados sobre microquímica e caracterização tecnológica na cominuição, inexistem ou são de extrema reserva da empresa Salobo Metais S.A. Esses foram os alvos deste trabalho. As análises microquímicas, usando microssonda eletrônica e MEV/SDE, em amostras de testemunhos de furos de sondagem e de pilhas de minério (galeria de pesquisa G3) do Salobo, permitiram identificar que a mineralização sulfetada do depósito de Salobo é constituída por bornita (4 %), calcocita (2 %) e calcopirita (0,5 %), além de proporções variáveis de molibdenita, cobaltita, saflorita, niquelina, siegenita, ouro, prata, grafita, ilmenita, hematita, Te-Ag, uraninita e minerais contendo terras-raras. Estes minerais ocorrem hospedados em dois conjuntos de formações ferríferas, as quais são formadas essencialmente de: a) magnetita e faialita maciça e eventualmente bandadas e, b) biotita e magnetita bandadas. Esses conjuntos (com magnetita 53 % e silicatos 40 %), contêm proporções variá,veis de granada, anfibólio, quartzo, plagioclásio e quantidades subordinadas de fluorita, bem como greenalita, minnesotaíta, stilpnomelana, apatita, monazita, allanita e, ocasionalmente siderita, goethita e malaquita. Pode-se observar uma íntima associação dos sulfetos com os termos rochosos/minérios mais ricos em magnetita. Os sulfetos de cobre ocorrem em cristais < 3,0 mm e grãos finos irregulares disseminados, finas bandas alternadas e/ou foliadas com os silicatos, vênulas e/ou stringers, diminutas inclusões, intercrescimentos mirmequíticos bornita/calcocita e bornita/calcopirita e, substituições bornita-calcocita e bornita-calcopirita. A formação dessas fases resultou de processos complexos e caracterizados por controles composicionais, principalmente pelo enriquecimento em Fe nessas fases. Soluções sólidas de bornita e calcopirita formadas a altas temperaturas deram lugar a esses excessos de ferro. As razões atômicas de Cu/Fe da bornita (4,3-4,9) e calcopirita (média de 0,9) a altas temperaturas permitiram a coexistência em equilíbrio de bornita-calcopirita e, portanto dos intercrescimentos de bomita/calcopirita . Os conteúdos de Fe (máximo 0,96 %) na calcocita podem ter sido incorporados a altas temperaturas, quando a estrutura estava altamente desordenada. Lamelas alongadas de calcopirita seguindo a orientação {111} da bornita, bem como os intercrescimentos bornita/calcocita e bornita/calcopirita sugerem que sejam produtos de exsolução. Se bem que essas fases se encontram associadas com vários minerais em diferentes paragêneses, as feições do minério têm sido drasticamente afetadas pelo metamorfismo, dificultando a reconstrução da sua evolução metamórfica mineral. A moagem produziu mudanças físicas no tamanho de grão do minério do Salobo e, segundo o tempo de residência, curto ou longo, do mineral no moinho, modificou a reologia da polpa. Isso estabeleceu tamanhos de corte a - 270 # (53 µm a 80 % em peso passante, moagem de 4 horas a seco e 2 horas a úmido) que se mostraram adequados à concentração do um minério de cobre. A moagem produziu diferentes frações volumétricas dos sulfetos de cobre nas partículas; assim, para tamanhos de corte < 53 µm as frações foram > 6 % volume, sendo de maior significado entre 26,9 e 7,5 µm (7 a 15 %). A modificação física mostra, ainda, maiores proporções de magnetita que silicatos, com clara incidência da densidade do óxido de ferro na classificação pela ciclonagem. Mineralogicamente, ocorrem os mesmos minerais identificados no ROM, porém com modificações químicas nos sulfetos de cobre. A magnetita é a principal fase dos produtos cominuídos, e a greenalita é de maior ocorrência entre os silicatos, junto com fluorita. As proporções químicas de S, Fe e Cu da bornita, calcocita e calcopirita diferem levemente do run-of-mine (ROM) e das estequiométricas, variando em função do tamanho de grão (maior variação química em tamanhos de grão de 26,9 a 7,5 µm que de 2360 a 37 µm). O ferro pode alcançar até 6,0% em peso na calcocita. As variações químicas em S, Cu e Fe deram lugar à formação dos sulfetos ternários bornita, caracterizada como "misturas complexas" ricas em ferro (Cu4,34-4,76Fe1,03-1,04S4,0) e calcopirita Cu0,93Fe1,08S2,0 rica em ferro (como uma extensão de solução sólida da calcopirita). A partir da oxidação de calcocita, com elevada incorporação de Fe na sua estrutura, formaram-se, também os sulfetos binários djurleíta e digenita Cu1,77-1,84Fe0,04-0,06S1,0. Esses sulfetos de cobre, ternários (Cu-Fe-S) e binários (Cu-S), podem ter sido formados no estágio inicial de oxidação, com alterações superficiais induzidas pela temperatura (25°C até elevadas temperaturas) e a cominuição. Esses sulfetos formados e controlados pelas relações de fase no sistema Cu-Fe-S, foram a resposta ao equilíbrio de fases. As variações na composição química dos sulfetos de cobre, com deficiências catiônicas em cobre, permitiram uma variação composicional lenta, menor que quando há um excesso de cobre catiônico ou Fe que permitiu uma variação composicional maior. Essas deficiências formaram superfícies oxidadas dos sulfetos de cobre, com diferentes produtos de oxidação M1-nS e nM(OH)2. As variações químicas mostraram ser dependentes do tamanho de grão, com oxidações menores em tamanhos > 53 µm e maiores oxidações em tamanhos < 53 µm, isto causado por uma combinação de área superficial e a fase calcocita mais passível de ser oxidada. O excesso do ferro, provindo de partículas coloidais altamente reativas pode ter sido gerado no material do moinho, na ação abrasiva das partículas e na provável oxidação de magnetita, produzindo uma variação no ambiente químico do moinho e dando lugar a processos de corrosão eletroquímica. O minério cominuído conserva as texturas lepidoblásticas dos silicatos biotita, faialita e greenalita e granoblásticas de magnetita (ou grãos de bornita, calcocita e calcopirita). Eles são dependentes da característica xistosa das formações ferríferas da jazida. Os grãos dos sulfetos de cobre, liberados e misturados com alta porcentagem de magnetita e silicatos, mostram-se intensamente fraturados e erodidos, em grupos de cristais de bornita e calcocita (assumindo contatos lineares com os agregados idiomórficos a hipidiomórficos de magnetita) e mostrando, ainda, preenchimento de cracks e/ou fraturas de greenalita, que dificultam a liberação mineral. As liberações de sulfetos de cobre aumentam gradativamente quando o tamanho de grão é mais fino (mais de 50 % em tamanhos de grão < 29,6 µm). Somente nas frações < 37 µm (campo de liberação acumulada CLA90), as partículas contendo sulfetos de cobre começam a migrar para graus mais elevados de liberação, mas essa tendência pode ser insuficiente para propósitos de concentração dos sulfetos, devido à maior presença de sulfetos ainda sem liberar da ganga. Além da forte recristalização metamórfica das formações ferríferas e dureza elevada; dos tamanhos de grão extremamente variáveis de 5 a 300 µm dos sulfetos e; da complexidade mineralógica (associações mineralógicas, disseminações, intercrescimentos complexos) do minério, as investigações microquímicas no ROM e nos produtos de cominuição, revelaram uma significativa variação composicional nos sulfetos de cobre. O ferro, presente no retículo mineral dos sulfetos, é o contaminante causador das modificações químicas (razões Cu/Fe) dos sulfetos, influindo na qualidade de concentrados de cobre no processamento mineral. Já está também bastante bem estabelecido que entre os sulfetos de cobre e outros componentes de polpas na moagem e flotação (água, espécies coletores ou modificantes) ocorre uma interação por mecanismos eletroquímicos produzindo espécies oxidadas, em que a composição química do mineral em questão é muito importante. A alternativa tecnológica adequada para tratar os concentrados de cobre, com base nos estudos mineralógicos e microquímicos no run-of-mine (ROM) e nos produtos de cominuição, parece ser a hidrometalúrgica, pois podem aproveitar-se a produção de grãos finos e usar a remoagem para a produção de grãos ultrafinos. Estes podem ser submetidos a processos de oxidação dos sulfetos a fim de promover a extração do cobre. Finalmente a extração do cobre metálico pode seguir o processo de extração solvente/ eletrorrecuperação (SX/EW).
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Minerais de manganês como contaminantes do minério de ferro na mina N5W em Carajás, Pará
(Universidade Federal do Pará, 2015-09-29) COSTA, Luiz Claudio Gonçalves da; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
Atualmente a caracterização mineralógica e controle do manganês e da sílica nas minas de minério de ferro de Carajás tornam-se indispensáveis. Pois concentrações elevadas de seus minerais foram encontradas, os quais são vistos como impurezas indesejáveis no minério, em especial da mina de N5W, com teores superiores a 65 % de Fe. O presente trabalho objetiva identificar esses minerais, o seu modo de ocorrência e relação com o minério de ferro na mina N5W, na tentativa de contribuir para minimização do seu impacto durante a operação de lavra do minério de ferro. Os principais minerais de manganês identificados foram pirolusita, bixbyita, criptomelana, hollandita, ramsdellita e calcofanita, todos oxi-hidróxidos de Mn, exceto a braunita também identificada nesta mina, que é um silicato. Estes minerais geralmente estão alojados em veios e vênulas hidrotermais que interceptam o minério de ferro. Mas ocorrências, em menor proporção, entre as camadas de jaspilitos também são observadas, como aparente ligação com pequenas lentes. Aparentemente pelo menos dois modos de ocorrências foram individualizados na mina de N5W, cada um com mineralogia de Mn específica: zonas de falhas, brechas e veios com pirolusita, calcofanita, braunita e bixbyita, além de possíveis lentes com criptomelana e hollandita, provável ainda que tenha havido a formação intempérica desses minerais, representados por pirolusita e criptomelana. Quartzo, oxi-hidróxidos de Fe e de Mn são os principais constituintes dos veios preenchendo falhas e fraturas em N5W, com MnO atingindo teores de até 61,74 % nesses veios. Sendo assim os minerais de Mn associado ao minério de ferro indicam ambiência sedimentar, hidrotermal e restritamente intempérica, quando esses minerais em parte foram alterados, as soluções mobilizadas e então como novas fases foram reprecipitados ao lado dos oxi-hidróxidos de Fe. A associação geoquímica típica quando da presença de minerais de manganês é Mn-As-Cu-Zn-Ag-ETR com teores anômalos positivos, enquanto para a formação ferrífera Zr-Hf-Nb-Ta-Sc-Th como valores negativos. Os elementos terras raras encontram-se em concentrações elevadas na zona enriquecida em Mn, mas principalmente quando se trata de hollandita, quando se observa forte anomalia positiva de Ce. O minério de Fe apresenta como característica anomalia positiva de Eu. A contaminação por SiO2 está representada por boulders métricos de jaspilitos circundados por hematitas friáveis, em muitos casos, quando a lavra atinge a zona saprolítica grossa. Portanto os contaminantes de Mn são de origem diversa, porém predominam por enquanto as ocorrências hidrotermais, intimamente associadas com o proto-minério de ferro. Os teores elevados de SiO2 mostram que a lavra atingiu a base do perfil de alteração, incorporando parte dos proto-minérios.
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Mineralizações de caráter gemológico (opala, ametista, quartzo tricolor, quartzo rutilado e com clorita) da região de São Geraldo do Araguaia (PA) - Xambioá (TO): caracterização e gênese
(Universidade Federal do Pará, 1999-06-16) COLLYER, Taylor Araújo; KOTSCHOUBEY, Basile; http://lattes.cnpq.br/0096549701457340
Na área de Xambioá - São Geraldo do Araguaia, situada na porção setentrional do Cinturão Araguaia, ocorrem veios com opala, com ametista, com quartzo tricolor, com quartzo rutilado e com clorita, de caráter pegmatítico e hidrotermal, que pelo seu interesse gemológico foram investigados em detalhe. O veio com opala, de maior relevância, encontra-se alojado nas rochas metassedimentares da Formação Xambioá e apresenta um zoneamento bem definido e uma textura brechóide. As zonas de borda são constituídas por quartzo leitoso, enquanto que as partes internas compõem-se de ônix e opala jaspe (C-T) cortado por vênulas de opala C-T e opala A. No quartzo da borda foram identificados fluidos dos sistemas H2O-CO2- NaCl e H2O-KCl-NaCl, de alta salinidade ( equivalente a >26% em peso de NaCl), enquanto que na zona intermediária foram encontrados fluidos do sistema H2O-FeCl2-NaCl, de baixa salinidade ( equivalente a 0,88 a 3,71% em peso de NaCl). Foram determinadas Th de 232 a 310° C no quartzo da borda, e de 110 a 145 ° C no quartzo da zona intermediária. Estes dados sugerem, para o quartzo da borda e da zona intermediária, uma origem relacionada ao metamorfismo regional e/ ou magnetismo do Ciclo Brasiliano, com uma contribuição crescente com o tempo, de águas meteóricas. O ônix e a opala C-T teriam sido originados de hidrotermalismo mais tardio, apresentando forte participação de fluidos meteóricos e possivelmente decorrentes da reativação de antigas fraturas durante o Paleozóico e/ou Mesozóico. Uma origem supergenica recente parece ser a mais provável para a opala A. O veio com ametista encontra-se alojado no corpo granitóide da Serra da Ametista, possui caráter pegmatóide e é constituído por quartzo, ametista, microclina, oligoclásio, muscovita e biotita. Fluidos do sistema H2O-KCl-NaCl são encontrados no quartzo do veio e na ametista. No quartzo veio esses fluidos têm salinidade equivalente a 18 e 20,75%, e na ametista entre 12,73 e 18,22% em peso de NaCl. A Th situa-se entre 190 e 248,5 ° C no quartzo e entre 155 e 200° C na ametista. Esses fluidos devem ter origem magmática e estar relacionados com a fase tardia de resfriamento do corpo granitóide da Serra da Ametista. As idades Rb-Sr determinadas em pares de minerais (muscovita-microclina e muscovita-oligoclásio) variam entre 390 e 430 Ma., sendo mais jovens que a provável idade Brasiliana de formação deste veio, o que sugere a reabertura parcial do sistema Rb-Sr na ocasião de reativações tectônicas posteriores. O quartzo tricolor ocorre na forma de cristais zonados, localizados nas porções mais internas de veios de quartzo alojados em metarcósios e metarenitos da Formação Pequizeiro. A presença de rutilo vermelho, pirita e melanterita confere à extremidade dos cristais uma coloração vermelha clara a marrom amarelada. Na porção basal, a bicoloração lilás-amarela é dada pela presença de traços de ferro, alumínio, potássio e sódio. Na zona de borda do veio, o quartzo contém fluidos do sistema H2O-CaCl2-NaCl, de salinidade elevada ( equivalente a 20,60 a> 23,18% em peso de NaCl) e Th entre 488 e 492° C. No quartzo tricolor foram identificados fluidos dos sistemas H2O-CaCl2-NaCl e H2O-Fe Cl2-NaCl, na porção basal, e H2O-FeCl2-NaCl,na extremidade dos cristais. A salinidade dos fluidos da porção intermediaria dos cristais, a salinidade varia entre 11,34 e 12,39% equivalente em peso de NaCl enquanto Th encontra-se entre 272 e 305° C. Nas extremidades dos cristais, observou-se uma diminuição da salinidade (equivalente a 8,65 a 10,10% em peso de NaCl) acompanhada por uma diminuição da Th, que na porção basal é maior que 485°C e nas porções superiores dos cristais varia entre 267 e 299,5° C. As pressões mínimas de aprisionamento dos fluidos,no quartzo tricolor, situam-se em geral entre 400 e 600 bars. O estudo por MEV do quartzo tricolor mostrou a presença de inclusões de teorita e de mercúrio metálico na porção basal; de pirita, cinábrio e zircão na porção intermediaria; e de pirita, melanterita, anidrita e barita na extremidade dos cristais. A gênese desses veios estaria relacionada à evolução do magnetismo regional, não se descartando uma participação da fase final do metamorfismo, além de uma contribuição de águas meteóricas, sobretudo na formação das porções superiores dos cristais de quartzo tricolor. Os veios com quartzo rutilado e com clorita encontra-se alojados nos micaxistos e quartzitos do Grupo Estrondo. São constituídos por quartzo hialino, rutilo, clorita, hematita especular e magnetita. Fluidos do sistema H2O-KCl-NaCl forma identificados tanto no quartzo das zonas de borda, como no quartzo rutilado e com clorita das partes mais internas dos veios. A salinidade dos fluidos é elevada nas zonas de borda ( equivalente a 18,80 a 23,18% em peso de NaCl) e baixa na zona interna ( equivalente a 4,34 a 5,26% em peso de NaCl) enquanto que Th situa-se entre 293 e 345°C e entre 136,5 e 198,9°C, respectivamente. Acredita-se que os fluidos que geraram as zonas de borda tinham origem magmática e/ou metamórfica. No entanto, uma expressiva contribuição meteórica é admitida na formação das porções mais internas dos veios. Os dados obtidos sugerem que a formação dos sistemas de veios estudados resultou principalmente de movimentos distensivos e do hidrotermalismo que marcaram a fase final da estruturação do Cinturão Araguaia e sucederam ao metamorfismo regional e à conseqüente granitogênese. Independentemente da natureza do sistema aquoso, os fluidos geradores do quartzo de origem magmática e /ou metamórfica profunda apresentam, de inicio, uma alta salinidade e uma temperatura média a elevada. Seguiu-se uma forte diminuição da salinidade e da temperatura ( abaixo de 200° C), devido, provavelmente, a uma participação crescente de águas meteóricas. Posteriormente, fases de reativação tectônica no Paleozóico e/ou Mesozóico forma responsáveis pela mobilização e injeção de soluções ricas em sílica geradas em profundidade e pela precipitação da sílica na forma de ônix, de opala jaspe e de opala C-T. Mais recentemente a opala de tipo A se formou em condições supergênicas.
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Mineralogia e geoquímica dos perfis bauxíticos da mina Miltônia 3, região de Paragominas/PA
(Universidade Federal do Pará, 2015-10-16) PEREIRA, Carla Braga; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607
A Província Bauxitífera de Paragominas situa-se na porção leste do estado do Pará e oeste do estado do Maranhão, ocupando a porção NW da Bacia do Grajaú e a parte meridional da plataforma Bragantina, com área em torno de 50.000 km2. Os importantes depósitos de bauxita dessa região foram originados a partir de intenso intemperismo químico sobre rochas siliciclásticas do Cretáceo. Este trabalho tem como foco o estudo mineralógico e geoquímico de perfis bauxíticos na área da mina de Bauxita pertencente à empresa Norsk Hydro, na mina Miltônia 3, município de Paragominas-PA. Visa contribuir para o entendimento da origem e desenvolvimento dos perfis. Foram amostrados dois perfis lateríticos representativos da mina Miltônia 3, atentando-se para as diferenças químicas, mineralógica e textural dos horizontes que estruturam os perfis em questão. Assim utilizou-se os seguintes procedimentos metodológicos e/ou técnicas instrumentais: Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Petrologia e Análise Química. Os perfis lateríticos estudados neste trabalho foram descritos segundo a sua estruturação em horizontes, nomeados da base para o topo de: Bauxita Amorfa (BA), Bauxita Cristalizada-Bauxita Amorfa (BCBA), Bauxita Cristalizada (BC), Laterita Ferruginosa (LF), no perfil 1 o horizonte sobrejacente a LF é descrito como Bauxita Nodular (BN), entretanto no perfil 2, trata-se do Horizonte Bauxita Cristalizada Nodular (BNC). Ambos os perfis são cobertos por horizonte areno-argiloso inconsolidado, de coloração vermelho alaranjado, denominada por muitos autores de Argila de Belterra. Petrograficamente os horizontes apresentam os seguintes minerais típicos de um perfil bauxítico/lateríticos: gibbsita, caulinita, goethita, hematita e anatásio. Esta paragênese foi confirmada por meio da análise por DRX, cujo conteúdo varia para cada horizonte. Assim aliada a análise via MEV pode-se perceber o aspecto morfológico dos cristais de gibbsita e caulinita. Nota-se a presença de três gerações de gibbsita, a fase precoce faz parte da matriz, por vezes, associada com oxi-hidróxido de Fe, apresentando caráter criptocristalino. A segunda geração compreende cristais microcristalinos que preenchem parcialmente ou totalmente os poros. A geração mais tardia são cristais criptocristalinos que encontram-se preenchendo totalmente e/ou revestindo as paredes dos cutans. O comportamento geoquímico das fases residuais Al2O3, Fe2O3, SiO2 e TiO2 apresentam similaridade em ambos os perfis, assim como, os presentes teores de Al2O3_aproveitável e SiO2_reativa. Ao longo do perfil o teor de SiO2 e SiO2_reativa são mais expressivos nas camadas mais argilosas, e refletem o conteúdo de caulinita. O teor de Al2O3_aproveitável segue o mesmo comportamento de Al2O3: pois a primeira está relacionada à gibbsita, e os teores mais elevados estão no topo da BA, BCBA e BC, o último representa a nível economicamente explorável. Ao avaliar o grau de ordem e desordem da caulinita presente nos perfis estudados verificou-se um aumento dos resultados de FWHM (aumento do alargamento dos picos) da base em direção ao topo, mostrando a possibilidade de: 1) degradação das caulinitas com o processo de desenvolvimento do perfil laterítico; e/ou neoformação de novas gerações de caulinita de baixa cristalinidade. Os dados levantados durante as análises deram suporte para entendimento dos processos que favoreceram as diferenças e semelhanças mineralógicas, químicas e texturais existentes entre os horizontes bauxíticos, assim como a retomada do processo de bauxitização (Duas fases de bauxitização) que resultou na formação do horizonte Bauxita Nodular e Bauxita Nodular Cristalizada, levantando a hipótese da evolução complexa e polifásica dos perfis estudados, culminando na origem dos depósitos bauxíticos/lateríticos.
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Mineralogia e petrologia do complexo ultramáfico e alcalino de Santa Fé - GO
(Universidade Federal do Pará, 1978) SOUSA, Ana Maria Soares de; GIRARDI, Vicente Antonio Vitório; http://lattes.cnpq.br/6876269679513816
O corpo de Santa Fé é um complexo ultramáfico e alcalino que guarda várias semelhanças com os complexos concêntricos alaskianos. Seu "emplacement" deu-se no Cretácio Superior, em terrenos granito-gnássicos do Complexo Basal Goiano (Almeida, 1967). Tem forma ovalada com cerca de 60 Km2 de área e eixo maior orientado na direção NS. Situa-se no sudoeste do estado de Goiás - Brasil, a 15°14' de latitude S e 51º16' de longitude W. Possui uma estrutura zonada com núcleo dunítico aureolado por faixas irregulares e descontinuas de peridotitos e piroxenitos, com missouritos e malignitos associados. Ocorrem ainda associados: leucita peridotitos e piroxenitos, mica peridotitos, lamprófiros, fonólitos e essexitos. Os dunitos perfazem quase 3/4 da área total de afloramento do complexo. Foram definidas 3(três) associações petrográficas, a saber: associação de rochas ultramáficas normais - constituída por dunitos, peridotitos e piroxenitos; associação de rochas ultramáficas alcalinas: constituída por missouritos, leucita peridoti tos e piroxenitos; e associação de rochas máficas feldspatoidais - constituída por malignitos e essexitos. Do ponto de vista mineralógico o complexo é caracterizado pela presença de minerais deficientes em silica: olivina, leucita e nefelina; pela associação olivina - clinopiroxênio e pela ausência de ortopiroxênio. Olivina e clinopiroxênic ocorrem, quase sempre, como cristais quimicamente homogêneos, exibem porém, variações composicionais de uma rocha para outra. A olivina passa de Fo88.2 em dunitos, para Fo80.5 em clinopiroxenitos. O clinopiro xênio mostra variações composicionais num campo restrito que engloba os limites diopsidio/salita. Cristais inomogêneos, zonados, o correm apenas em rochas alcalinas, onde foram registradas variações de Fo80.1 para Fo66.81 na olivina e de Na40.56 para Na23.59 no plagioclãsio. Foram caracterizadas texturas de "cumulus" e processos de diferenciação fracionada. Diagramas de variação mostram um "trend" para as rochas ultramáficas normais e outro para aqueles de afinidade alcalina. O complexo de Santa Fé é comparável àqueles do Grupo Iporé (Goiás), ao de Emigrant Gap (Califórnia) e ao de Union Bay (Alaska). A ausência de gabros a dois piróxénios e a associação de rochas alcalinas distinguem-no dos complexos concéntricos de Jackson e Thayer (1972). Concluiu-se por um magma original de natureza ultra máfica, submetido a "emplacement", cristalização e, diferenciação fracionada. Contaminações locais durante o processo de ascensão podem ter sido responsáveis pela geração de fusões parciais, potássinas.
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Mineralogia, geoquímica e minerais pesados do perfil laterito-bauxítico com cobertura e sua relação com o grupo Itapecuru: lavra piloto ciríaco (Rondon do Pará)
(Universidade Federal do Pará, 2015-07-11) PANTOJA, Heliana Mendes; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
O perfil laterito-bauxítico de Rondon do Pará estudado faz parte da Província Bauxitífera de Paragominas, a mais importante do Brasil, que hospeda depósitos de classe mundial e de considerável valor econômico. Este consiste de uma sequência de seis horizontes (da base para o topo): argila bauxítica, bauxita maciça, crosta ferro-aluminosa maciça, crosta ferro-aluminosa desmantelada, esferolitos ferruginosos e ao topo a cobertura argilosa equivalente a argila de Belterra. As rochas do Grupo Itapecuru, cujos sedimentos são as prováveis fontes do perfil laterito-bauxítico consistem de siltito e argilitos intemperizados. A composição mineralógica das três unidades estudadas (rochas do Grupo Itapecuru, perfil laterito-bauxítico e cobertura argilosa) é similar, sendo constituídas por caulinita, quartzo, hematita, gibbsita e goethita. Como minerais acessórios anatásio e minerais pesados (zircão, turmalina, rutilo, estaurolita e opacos). As três unidades diferem principalmente pela variação de teores e pela ausência de gibbsita e goethita nas rochas do Grupo Itapecuru. A composição química das três unidades mostra que, Al2O3, SiO2, Fe2O3, TiO2 e PF, são os constituintes mais abundantes, relacionados com os principais minerais. Os conteúdos de elementos traços nas três unidades apresentam uma considerável heterogeneidade e somente V, Cr, Ga, Zr, Hf e Th estão acima da média crustal, todos estes se correlacionam bem com óxi-hidróxidos de ferro. Quando normalizadas aos condritos as três unidades divergem pela anomalia positiva de Ce nas rochas do Grupo Itapecuru, mas são similares na anomalia negativa de Eu, no empobrecimento dos ETRL e no enriquecimento dos ETRP. Os dados obtidos claramente apontam afinidades entre as três unidades, sugerindo que os sedimentos das rochas do Grupo Itapecuru são semelhantes aqueles da rocha mãe do perfil laterito-bauxítico, enquanto sua respectiva cobertura demonstra forte relação com as crostas e esferolitos. A estruturação do perfil laterito-bauxítico junto com os resultados mineralógicos e químicos permitem correlaciona-lo com os depósitos de Paragominas e Juruti.
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Opalas gemológicas do Piauí: gênese revelada por microtermometria e minerais associados
(Universidade Federal do Pará, 2014-04-25) MARQUES, Gisele Tavares; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
As opalas de Pedro II e Buriti dos Montes, no estado do Piauí, constituem as mais importantes ocorrências brasileiras dessa gema, tanto em termos de volume quanto pela qualidade gemológica, que é comparável à das famosas opalas australianas. No entanto, a informalidade na extração e comercialização destas opalas, assim como a falta de informações quanto à gênese destes depósitos não permitem a prospecção por novas jazidas e o estabelecimento de um certificado de procedência para as opalas do Piauí que permitisse sua inserção formal no mercado gemológico internacional. Alguns autores têm se dedicado ao estudo dessas opalas, revelando fortes evidências de sua origem hidrotermal, mas até então, nenhum trabalho abordou as características físico-químicas dos fluidos que teriam originado esses depósitos de opalas. Diante disso, o principal objetivo deste trabalho foi entender o sistema hidrotermal responsável pela gênese das opalas do Piauí, ou seja, caracterizar os fluidos que originaram a mineralização e mostrar sua relação com o contexto geológico da região. Os municípios de Pedro II e Buriti dos Montes se localizam na porção nordeste do estado do Piauí, a aproximadamente 230 km a leste da capital Teresina, e as ocorrências de opala se encontram na porção basal da Bacia do Parnaíba, constituindo veios e vênulas nos arenitos dos grupos Serra Grande (Buriti dos Montes) e Canindé (Pedro II), os quais são seccionados por soleiras e diques de diabásio da Formação Sardinha. Elas também ocorrem cimentando brechas e como depósitos coluvionares e de paleocanal. Associados às opalas, localmente encontram-se veios de quartzo, calcedônia, barita e hematita (ou goethita). De maneira geral, as opalas de Pedro II apresentam jogo de cores, são predominantemente brancas ou azuladas com aspecto leitoso, semitranslúcidas a opacas e com inclusões sólidas pouco aparentes. Em contrapartida, as opalas de Buriti dos Montes não apresentam jogo de cores, a cor varia entre amarelo claro e vermelho amarronzado, são semitransparentes a translúcidas e contêm grande variedade de inclusões sólidas. Os dados obtidos revelam que as opalas de Pedro II são tipicamente do tipo amorfo (opala-A), enquanto as opalas de Buriti dos Montes variam entre amorfas e cristobalita-tridimita (opala-CT). Na opala preciosa, o típico jogo de cores é causado pelo arranjo regular das esferas de sílica que as constituem. A ausência de cimento opalino entre as esferas reforça a beleza desse efeito. Em contrapartida, as opalas laranja não apresentam jogo de cores, mas têm maior transparência devido ao diminuto tamanho das esferas. As inclusões sólidas também produzem belos efeitos nas opalas estudadas, principalmente na variedade laranja, que é mais transparente. Além disso, o conjunto de inclusões sólidas revela características intrínsecas aos processos hidrotermais que originaram as opalas estudadas. Agregados botrioidais, dendríticos e nodulares são exemplos de inclusões formadas por fragmentos dos arenitos hospedeiros carreados pelos fluidos hidrotermais que geraram as opalas. As inclusões sólidas também têm relação direta com a cor das opalas. Nas opalas de Buriti dos Montes, os tons de vermelho, laranja e amarelo são produzidos pela dissolução parcial das inclusões constituídas por oxihidróxidos de Fe. De maneira semelhante, a cor verde nas opalas preciosas está relacionada aos microcristais de Co-pentlandita inclusos nas mesmas. O conjunto de minerais associados às opalas conduz a uma assinatura mineralógicogeoquímica marcada pelos elevados teores de Fe e Al nas opalas com inclusões de hematita/goethita e caulinita, e assim também com aumento considerável dos teores de elementos terras raras nas opalas em que se concentram as inclusões de caulinita e apatita. Entre os elementos-traço, Ba é o mais abundante, e provavelmente foi incorporado pelo fluido hidrotermal, tendo em vista que veios de barita são encontrados com frequência nessa região da Bacia do Parnaíba. Várias feições como estruturas de fluxo nas opalas, corrosão e dissolução parcial dos cristais de quartzo hialino e de inclusões mineralógicas, vênulas de quartzo hidrotermal sobrecrescidas aos grãos detríticos, e zoneamento dos cristais de quartzo confirmam que essas opalas têm origem hidrotermal. A ruptura do Gondwana teria provocado um vasto magmatismo básico fissural, que por sua vez foi responsável pelo aporte de calor que gerou as primeiras células convectivas de fluidos quentes. A água contida nos arenitos certamente alimentou o sistema e se enriqueceu em sílica através da dissolução parcial ou total dos próprios grãos de quartzo dos arenitos. Este fluido hidrotermal foi posteriormente aprisionado em sistemas de fraturas e nelas se resfriou, precipitando a opala e minerais associados.
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Organofilização de uma Mg-bentonita da bacia do Parnaíba-Sul do Maranhão e sua utilização em poli (metacrilato de metila)
(Universidade Federal do Pará, 2014-02-21) CAVALCANTE, Manoella da Silva; http://lattes.cnpq.br/7249500407405478; ANGÉLICA, Rômulo Simões; http://lattes.cnpq.br/7501959623721607
Bentonitas são argilas que tem como seu principal constituinte argilominerais do grupo da esmectita, predominantemente montmorillonita. De acordo com o cátion predominante no espaço intercamada da esmectita, a bentonita pode ser classificada como sódica, cálcica ou magnesiana. Essas argilas possuem vasta aplicação industrial, como fluidos de perfuração, pelotização, moldes de fundição, dentre outros. Para algumas aplicações mais específicas e que agregam maior valor ao produto final, como na síntese de nanocompósitos polímero/argila, faz-se necessário à intercalação de íons orgânicos na intercamada do argilomineral. No Brasil, a produção industrial de argilas organofílicas é pequena e voltada para os mercados de tintas, graxas e resinas de poliéster. Empresas do setor de bentonitas, que ainda não estão produzindo esse tipo de material, vêm mostrando crescente interesse nesta aplicação. Dentro desse contexto, este trabalho buscou avaliar o potencial da Bentonita Formosa, uma Mg-bentonita recentemente descrita e relativamente abundante no nordeste do Brasil, na produção de argilas organofílicas e sua aplicação em síntese de nanocompósitos polímero/argila. Para isso, foram realizadas sínteses variando a concentração dos íons surfactantes hexadeciltrimetilamônio (HDTMA+) e dodeciltrimetilamônio (DTMA+) em 0,7, 1,0 e 1,5 vezes o valor de CEC, com tempo de reação de 12 horas e variação de temperatura de 25 ºC e 80 ºC. A Mg-Bentonita in natura e ativada com carbonato de sódio foi utilizada como material de partida. Tanto o material de partida como as argilas organofílicas obtidas foram caracterizadas por DRX, DTA/TG e IV. As argilas que apresentaram melhores resultados de intercalação foram utilizadas nas proporções de 1%, 3% e 10% para a síntese de nanocompósitos poli(metacrilato de metila) (PMMA)/argila. As análises de DRX confirmaram a intercalação dos íons orgânicos no espaço intercamada da Mg-esmectita com e sem ativação. Com os resultados de IV foi possível observar que a razão de confôrmeros gauche/trans diminui com o aumento do espaçamento basal. Os resultados de DTA/TG confirmaram a estabilidade térmica das argilas organofílicas à temperatura máxima de 200 °C, o que possibilita a utilização desse material em síntese de nanocompósitos polímero/argila obtidos por processo de fusão. A análise de DRX confirmou a intercalação do PMMA no espaço intercamada da Mg-esmectita em todos os nanocompósitos produzidos. Com as análises de DSC foi possível observar o aumento da temperatura de transição vítrea para todos os nanocompósitos, quando comparados com PMMA puro. Com isso, é possível concluir que a Mg-Bentonita pode ser intercalada com íons alquilamônio, sem a necessidade prévia de ativação sódica, formando argilas organofílicas, assim como sua utilização em síntese de nanocompósitos. Essa possibilidade de utilização da Mg-bentonita in natura pode representar uma importante diferença em termos de custos de processo, na comparação com as bentonitas cálcicas existentes no Brasil, ou mesmo as importadas, que precisam ser ativadas durante o beneficiamento. Finalmente, acredita-se que a pesquisa deve avançar com a avaliação das propriedades mecânicas dos nanocompósitos produzidos neste trabalho, visando as diferentes possibilidades de aplicações desses materiais.
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Pesquisas mineralógicas e geoquímicas para a distinção de basaltos intrusivos e extrusivos no Vogelsberg Alemanha Federal
(Universidade Federal do Pará, 1977-07) OLIVEIRA, Elson Paiva de; SCHWAB, Roland Gottlieb
Em uma sondagem de 450 metros realizada na região central do complexo vulcânico do Vogelsberg, Alemanha Federal, foi encontrado, por vários autores, uma sucessão alternada de basaltos alcalinos e toleíticos, compondo 7 séries em um total de 293 metros. Datações radiométricas posteriores sugerem a existência de duas unidades de basaltos alcalinos intrusivas nos toleíticos e em tufos. Uma dessas, a série 3, apresenta todavia evidências de intemperismo em seu topo. No presente trabalho foram feitas análises químicas para os elementos maiores e os traços Ni, Co, Cu, Zn, Li e Be, além de determinações mineralógicas por difratometria de raios - x e microscopia óptica, objetivando a caracterização mineralógica e química dos horizontes de imperismo da sondagem e de possíveis efeitos de diferenciação primária nas unidades consideradas intrusivas. A associação comum de hematita, montmorilonita e de fragmentos de quartzo nos horizontes de intemperismo, assim como o aumento nos conteúdos de Ni, Co, Cu, H2O, Fe2O3 e o decréscimo de Li, Be, FeO, MgO, CaO, da base para o topo, na série 3, mostra que esta unidade esteve exposta á superfície, não podendo ser considerada intrusiva. A outra Unidade, na série 5, apresenta e vidências de uma diferenciação gravitativa incipiente, mas não mostra variações granulométricas significativas. Apresenta, por outro lado, textura amigdaloidal no topo, sugerindo também uma natureza extrusiva.

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