Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG

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O Doutorado 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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Geologia e geoquímica das mineralizações supergênicas de ouro das áreas Salobo e Pojuca-Leste, Serra dos Carajás
(Universidade Federal do Pará, 1996-11-29) SILVA, Evaldo Raimundo Pinto da; KOTSCHOUBEY, Basile; http://lattes.cnpq.br/0096549701457340
Na área Salobo as mineralizações primárias de ouro e de cobre ocorrem em dois tipos de formações ferríferas, ambas da fácies silicato: formações ferríferas de Tipo I compostas por magnética > 50 % + fayalita + grunerita; e formações ferríferas de Tipo II constituídas por magnetita < 50 % + biotita + grunerita + almandina, as quais ocorrem na forma de corpos lenticulares intercalados em metagrauvacas estéreis. Nas formações ferríferas o ouro está presente sob a forma de: i) inclusões microscópicas (5 a 12 µm) e submicroscópicas (<0,1µm) na magnetitta; ii) inclusões microscópicas e submicroscopicas nos sulfetos de cobre (principalmente calcopirita e subordinadamente bornita e calcocita) e iii) muito raramente de partículas visíveis a olho desarmado em veios de quartzo - carbonato - clorita que cortam as formações ferríferas de Tipo II. A magnetita destaca-se como o principal mineral hospedeiro do ouro primário no Salobo, haja vista a sua abundância nas formações ferríferas. As partículas de ouro nos veios contém teores elevados de prata (máximo de 16,5%) e de cobre (máximo de 8,4%) e sua pureza aumenta da borda para a parte interna. A correlação negativa entre os teores de cobre e de prata e as texturas de exsolução evidenciadas na partícula sugerem a separação das fases Au- Cu e Au-Ag durante a deposição do ouro no veios. O manto de intemperismo na área Salobo, é do tipo truncado e se desenvolveu tanto sobre metagrauvacas como sobre as formações ferríferas. Da base ao topo do perfil de alteração distinguim-se um horizonte de transição, um horizonte saprolítico e um nível coluvial. Os dois primeiros horizontes exibem variações laterais, textuais e mineralógicas, que refletem a composição heterogênea do substrato. O intemperismo das metagrauvacas deu origem a um saprólito rico em argilominerais - hidrobiotita, esmectita e caolinita - derivados principalmente da alteração da biotita. Por sua vez, a alteração das formações ferríferas originou uma zona de sulfetos supergênicos, sobreposta por uma zona de minerais oxidados e um saprólito ferruginoso no topo do perfil. Os principais sulfetos supergênicos são a digenita e a covelita, enquanto que os minerais oxidados mais abundantes são cuprita, cobre nativo, prata nativa, malaquita e azurita. No saprólito, as principais fases portadoras de cobre são a esmectita e a goethita. A mineralização aurífera secundaria do Salobo encontra-se exclusivamente nos produtos de alteração das formações ferríferas. O metal exibe enriquecimento em dois níveis no perfil: um na base, na zona de sulfetos supergênicos e de minerais oxidados de cobre e outro na porção intermediaria do saprólito ferruginoso. Nesses produtos secundários o ouro ocorre na forma de: i) partículas residuais microscópicas (7 a 30 µm) inclusas em cristais reliquiares de magnetita ou alojadas em fraturas desse mineral; ii) partículas submicroscópicas incluas nos cristais de hematita derivados da martitização da magnetita; e iii) partículas submicroscópicas fixadas pela goethita. No setor Pojuca-Leste, a mineralização aurífera primária está contida em veios de quartzo-turmalina-fluorita-sulfetos que cortam um espesso pacote de quartzo-biotita-xistos e em lentes de formações ferríferas intercaladas neste último. O ouro apresenta-se na forma de: inclusões submicroscópicas ("ouro invisível") em cristais de calcopirita nos veios, nos xistos e nas formações ferríferas; inclusões submicroscópicas nos cristais de magnetita das formações ferríferas e de raras partículas microscópicas inclusas em cristais de quartzo dos veios. A análise dessas últimas revelou um baixo grau de pureza e uma composição próxima da do electrum ("fineness" =809). O perfil de intemperismo no setor Pojuca-Leste é composto da base para o topo por um espesso horizonte saprolítico e por uma laterítica ferro-aluminosa. O saprólito exibe variações composicionais relacionadas à natureza da rocha matriz. É constituído principalmente por caolinita, goethita e hematita, e torna-se mais rico em oxi-hidróxidos de ferro quando derivado das formações ferríferas e no domínio dos veios sulfetados. A crosta é do tipo maturo em termos texturais e mineralógicos e comporta um nível aluminoso bem individualizado na sua porção média a inferior. A mineralização aurífera secundária ocorre nos produtos de alteração dos sulfetos dos veios, no saprólito originado das formações ferríferas e na crosta ferro-aluminosa. Nesses produtos secundários o metal apresenta-se em raras partículas microscópicas (tamanho entre 5 e 10µm ) nos veios de quartzo-turmalina±sulfetos; em partículas submicroscópicas inclusas nos cristais martitizados de magnetita das formações ferríferas; em partículas submicroscópicas na goethita derivada da oxidação dos sulfetos dos veios e em partículas submicroscópicas adsorvidas pelos oxi-hidróxidos de ferro e de alumínio da crosta laterítica. Além do ouro os oxi-hidróxidos de ferro comportam traços de cobre e de prata. A concentração supergênica de ouro, nas áreas Salobo e Pojuca-Leste, resultou principalmente de um enriquecimento relativo e subordinadamente de um enriquecimento absoluto. Nessas áreas, a presença de ouro na forma de inclusões na magnetita e no quartzo - minerais resistentes à alteração - favoreceu o enriquecimento relativo. Por outro lado, uma quantidade menor de ouro contida inicialmente nos sulfetos de cobre (calcopirita, principalmente) foi liberada, mobilizada e redepositada na zona de oxidação dos sulfetos em várias etapas do rebaixamento do lençol freático. Tal evolução resultou na individualização de diversos níveis de enriquecimento com extensão lateral variável no perfil de alteração. O principal fator que controlou a concentração secundária do ouro nas coberturas de alteração das áreas Salobo e Pojuca-Leste foi a forma de ocorrência do metal no minério primário. Nessas áreas, o ouro alojado preferencialmente como minúsculas inclusões encapsuladas nos cristais de magnetita e de quartzo, dificultou sobremaneira o processo de remobilização supergênica, resultado em um acentuado enriquecimento relativo.
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Geoquímica multi-elementar de crostas e solos lateríticos da Amazônia Oriental
(Universidade Federal do Pará, 1994-12-16) ARAÚJO, Eric Santos; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
O objetivo principal deste trabalho foi estabelecer um estudo sistemático do padrão de dispersão dos elementos químicos em solos e crostas lateríticas, derivados de litótipos de ambientes geológicos diversos em áreas de clima tropical úmido na Amazônia. Foram selecionados 2 alvos a amostragem de solos que apresentam características de latossolos: um na Serra dos Carajás, no sudoeste do Estado do Pará(N-5), rico em gibbsita e o segundo (TN-6), localizado na Serra do Tiracambu, municípios de Carutapera e Bom Jardim, no Estado do Maranhão. Possue predominância de caulinita e oxi-hidróxidos de ferro, sobrepostos a bauxita. Para o estudo das crostas, foi selecionada a crosta ferro-fosfática de Pirocaua contendo solo nas bordas, localizada próximo a foz do rio Maracaçume, município de Godofredo Viana, litoral noroeste do Estado do Maranhão e a crosta ferruginosa do alvo N-1 na Serra dos Carajás. A metodologia utilizada foi a mesma para os quatros alvos, a saber: a- para a obtenção dos contrastes mineralógicos e geoquímicos necessários foi utilizada amostragem em superfície em malhas de 200 por 200 metros; b- separação das amostras de solo em três partes, amostra total, fração menor que 200mesh e fração -80+200 mesh (para as crostas, foi utilizada apenas a amostra total).; c- as analises mineralógicas foram realizadas através da difratometria de raios-X, enquanto as análises químicas foram feitas por absorção atômica para determinação de Ni, Co, Cr, Cu, Mn, V, As e Bi, e, Au através da análise por fusão; d- determinações por fluorescência de raios-X para SiO2, Fe2O3, Al2O3, TiO2, P2O5, Ba, Y Nb, Zr, Ga e Sc; através de espectrografia ótica de emissão com pré-concentração foram analisados os EGP (Pt, Pd, Rh) e por ICP os ETR. Os dados químicos e mineralógicos foram tratados para obtenção de parâmetros estatísticos básicos através de microcomputadores IBM-PC/XT compatíveis, utilizando-se o "Sistema Geoquant" (versão 3.1), da CPRM. Outros programas (CONVERT e o QPRO),foram utilizados como complementares no estudo estatístico ou na representação gráfica dos dados, alem de analises de agrupamentos realizadas através do programa CLUSTER, utilizando o "Modo R" e o "Modo Q". os resultados obtidos através da difratometria de raios-x, mostraram que no alvo TN-6 na serra do Tiracambu, o latossolo caracteriza-se mineralogicamente por certa homogeneidade, com predominância de caulinita, Al-goethita e anatásio. Esta homogeneidade é mostrada também na composição química, tanto na amostra total como nas frações analisadas, através de uma distribuição de SiO2-Al2O3-Cu-Mn-Sr, Fe2O3-V-Cu-Ba-Cr-As-Sc-ETR e TiO2-Y-Nb-Zr-Ga-Sc-ETR como principais associações geoquímicas, refletindo a caulinita, oxi-hidróxidos de ferro e o anatásio. Já no alno N-5, na Sera dos Carajás, os latossolos são constituídos de gibbsita seguida de goethita-hematita e em menor quantidade caulinita e anatásio. Neste alvo, embora do ponto de vista mineralógico apresnte como única diferença a presença da gibbsita em relação ao alvo TN-6, destacam-se, por outro lado, as associações TiO2-Al2O3-Ga-Zr-Sc-Sr e Fe2O3-Mn-V-Cr-Sc-As. A primeira, representando a gibbsita e anatásio, que alem de ser mais consistente, envolve a associação do Fe2O3, que, por sua vez, reflete os oxi-hidróxidos de ferro e, de forma indireta, a interferência de rochas básicas na origem dos latossolos. Os resultados obitidos nas amostras de crostas, como a do alvo N-1 que apresenta diferenciação textural: estratificada, pisolítica e cavernosa, mostram que independente da textura, apresentam concentrações semelhantes para MN, SR, Nb e Ga. Os estudos revelaram uma pequena diferença constatada na crosta cavernosa que émais rica em gibbsita, e onde predomina também a presença de Au e Pt. Na totalidade doa alvo N-1, a associação geoquímica mais significativa foi definida por Al2O3-TiO2-Cr-V-Sr-Nb-Zr-Ga-Sc-As. A baixa concentração dos elementos traços nesta associação reflete sua origem a partir das rochas desprovidas de silicatos ferromagnesianos, de natureza sedimentar, compouco influencia máfica-ultramáfica. Na serra do Pirocaua, a nalise de agrupamentos e matrizes de correlação estabeleceram duas grandes associações geoquímicas semelhantes na crosta e nos solos. A primeira, Fe2O3-V-Ga-Ni-Cu-Cr-As, indica os minerais de ferro representados principalmente por goethita e hematita e a segunda, P2O5-Al2O3-(TiO2)-Sr-Y-Zr-ETR, reflete os fosfatos do grupo da crandalita. A associação do Fe2O3 é mais freqüente e ocupa grande parte do platô, não discriminada crosta e solos, assim como o ouro que apresentou indistintamente valores qualificados em 13 amostras, comédia de 0.2 ppm, tendo como valor maximo1,01 ppm. As concentrações de As possuem em média 188 ppm na crosta e 273 ppm nos solos, às quais estão associadas a presença da turmalina (dravita) no solo e, localizadamente, preenchendo fraturas na crosta, passível de ser observada em alguns afloramentos, evidenciando a influencia de zona hidrotermal. Resaltam-se também os valores qualificados para Pt (0.1 a 0.4 ppm), diretamente associados às altas concentrações de Cr (1235 ppm na crosta), além dos altos teores de P2O5 (11,85-solo a 15,05%-crosta), evidenciando que o substrato da serra do Pirocaua é de naturaza vulcano sedimentar, de composição básica, rica em fosfatos. Os estudos realizados são importantes na caracterização de solos e crostas lateríticas, do ponto de vista geológico, mineralógico e químico, observando-se que em ambos casos, a amostragem em superfície reflete com certa segurança a naturaza dos substrato através das associações geoquímicas, como foi observado nos alvos N-5 e Serra do Pirocaua a influencia de rochas básicas, e, nos alvos TN-6 e N-1 a influencia de rochas sedimentares. Este fato reveste-se de importância para a utilização da prospecção geoquímica, na caracterização de litótipos que constituem o substrato de coberturas autóctones na Amazônia, visto que, a freqüência da distribuição daqueles litotipos nesta região é bastante extensiva e com escassez de afloramentos, estando a eles relacionados ambientes hospedeiros de mineralizações e depósitos minerais, cujas rochas encaixantes não são facilmente diagnosticadas face a condição morfológica e espessura de suas coberturas.
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A jazida de wolframita de Pedra Preta, granito Musa, Amazônia Ooriental (PA): estudo dos fluidos mineralizantes e isótopos estáveis de oxigênio em veios hidrotermais
(Universidade Federal do Pará, 1995-11-14) JAVIER RIOS, Francisco; VILLAS, Raimundo Netuno Nobre; http://lattes.cnpq.br/1406458719432983
A jazida de wolframita de Pedra Preta constitui a principal reserva de W da Amazônia Brasileira, estando localizada perto da borda oeste do granito Musa (1,88 a), na região de Rio Maria, ao sul da Província Mineral de Carajás. A mineralização de wolframita ocorre num campo filoneano que corta, em profundidade, a cúpola da fácies heterogranular do corpo granítico e rochas do Supergrupo Andorinhas, cujos metarenitos são de idade arqueana (2,9 Ga). Foram estudados quatro eventos hidrotermais relacionados à formação de veios hidrotermais precoces (VHP), tardios (VHT) e finais (VIU). O primeiro evento está representado pelos VHP, de origem metamorfica, anteriores ao posicionamento do pluton, e compostos basicamente de quarzto 1. Os fluidos neles estudados são aquo-carbônicos, em que o CH4 é o constituinte predominante da fase carbônica. Nos grãos de quartzo dos metarenitos foram estudadas inclusões fluidas (IF) formadas por H2O, CH4 (predominante) e CO2. O segundo evento, associado à intrusão do Granito Musa, envolveu fluidos aquosos pobres em flúor, que formaram, ao longo de juntas resultantes de fraturamento hidráulico, os primeiros estágios dos VHT, compostos de quartzo 3. Esses fluidos teriam sido de salinidade intermediária, essencialmente sem Ca++ e, provavelmente, sem fases carbônicas. Os valores de δ18O, entre 7,61 e 8,04‰, dos quartzos 2 (do granito) e 3 (dos VHT, do setor inferior da jazida) são muito próximos, indicando reequilibrio com fluídos dominantemente magmáticos. O próximo evento hidrotermal foi propiciado pela reabertura tectônica daquelas juntas, que serviram de zona de escape para fluidos aquo-carbônicos metamórficos formados por proporções variáveis de CH4, CO2 e H2O. A fase aquosa teria sido de baixa salinidade e nela esteve presente o ion Ca++. A pressão desses fluidos foi, talvez, maior de 2,5 Kb com fo2 na faixa de 10-38 a 10-37 bar, indicando condições redutoras. A seguir, o sistema foi submetido a um processo de oxidação que levou à precipitação da wolframita e hematita, a partir de soluções ácidas (pH 4,0-5,0), sob condições termais entre 300 e 400°C e pressões superiores a 2,5Kb. Os resultados isotópicos para o quartzo 3 do setor superior da jazida (mais afetado pelas soluções redutoras) mostraram valores de 8180 maiores (9,0 a 9,6‰) que os registrados no quartzo 2 e 3 do setor inferior, sugerindo processos ou intensidade de processos diferentes. É dessa fase hidrotermal o processo de metassomatismo de flúor, que foi de pouca expressão e marcado pela precipitação de topázio e, em seguida, de fluorita. Os fluidos encontrados nas IF desses minerais são também aguo-carbônicos, mas a fase carbônica está formada exclusivamente por CO2 e na fase aquosa estão presentes Ca++ e Na++, A fração molar do CO2 foi decrescendo paulatinamente, até tornar-se inferior a 0,1 na fluorita. Os valores da temperatura, com pouca variação desde a precipitação do quartzo 3, sofreram uma queda de l00°C quando da deposição da fluorita. Considera-se a possibilidade de o flúor provir de soluções originadas por um pulso magmático tardio, relativamente enriquecido neste volátil. Paralelamente à fluoração, desenvolveu-se um importante processo de sericitização que greisenizou moderadamente as paredes dos OIT originando rochas com quantidades variáveis de quartzo, sericita, topázio e fluorita Apesar de semelhantes, constatou-se, importantes diferenças entre os setores inferior e superior da jazida, a mais marcante sendo, sem dúvida, a abundante precipitação de wolframita no setor superior, comparada as ocasionais pontuações desse minério em maiores profundidades. Além do controle estrutural, a mineralização deve também ter sido controlada pelas mais freqüentes lentes de rochas metavulcânicas do Grupo Babaçu no setor superior, de onde as soluções aquo-carbônicas, transportando complexos de W, devem ter extraído o ferro necessário à precipitação da wolfrarnita. O último evento hidrotermal originou os VIU que formam uma rede de baixa densidade de vênulas, de espessura milimétrica compostas de quartzo 4, clorita, sulfetos, carbonatos e quartzo 5. Os fluidos foram inicialmente altamente salinos, com predominância de Na+ e Ca++ formados a pressões inferiores a 1,5Kb e temperaturas abaixo de 250°C, provavelmente a partir de águas concitas ou subterrâneas de grande profundidade. O processo de cloritização, que foi bem abrangente, ocorreu durante essa etapa junto com a sulfetação, a qual deu origem às vênulas de calcopirita e pirita encontradas em toda a jazida. O último estágio evolutivo dos VHF ocorreu a pressões superficiais (5 bares), com os fluidos apresentando características de águas meteóricas de baixas salinidades e temperaturas em torno de 100°C.
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Mineralogia e geoquímica de gossans e lateritos auríferos na região de Carajás: depósitos de Igarapé Bahia e Águas Claras
(Universidade Federal do Pará, 1996-03-20) ANGÉLICA, Rômulo Simões; POLLMANN, Herbert Josef; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
A mina Igarapé Bahia e o prospecto Águas Claras são exemplos de mineralizações de ouro supergênico relacionados a gossans e lateritos. Ambas as áreas estão situadas na região de Carajás, Estado do Pará, pertencem a Companhia Vale do Rio Doce e foram pesquisadas pela Docegeo. Neste trabalho foram estudados a mineralogia e a geoquímica dos perfis laterito-gossânicos dessas duas áreas, com ênfase para a distribuição do ouro e outros elementos associados. As duas áreas em questão apresentam estilos de mineralização primária semelhantes e dentro do mesmo contexto geológico regional, a saber, ouro associado a zonas de sulfetos maciços ou disseminados, ligados a processos de alteração hidrotermal em zonas de cisalhamento, cujas rochas hospedeiras são seqüências metavulcano-sedimentares do Arqueano-Proterozóico. Os produtos supergênicos são divididos em dois grupos distintos: os do sistema gossânico e os do sistema laterítico, onde foi evidenciada a superposição do último sistema sobre o primeiro. Na descrição dos perfis supergênicos, através de amostras e informações de superfície e sub-superficie, os seguintes horizontes e zonas foram caracterizados, da base para o topo: (1) no sistema gossânico: zona de sulfetos primários, zona de cementação e espessa zona de oxidação; (2) no sistema laterítico: crosta lateritica com fragmentos dos gossans, crosta laterítica desmantelada ou linhas de pedras e latossolos. O perfil laterítico se desenvolveu sobre gossans pré-existentes, com obliteração das suas feições originais e promovendo remobilização química e física do ouro e dos outros elementos. No quadro geomorfólogico atual, a área Igarapé Bahia apresenta essa estruturação completa, enquanto que na área Águas Claras, o perfil laterítico sobre os corpos mineralizados foi truncado e os gossans estão aflorantes. A composição mineralógica da porção superior dos gossans e dos lateritos é essencialmente à hematita, goethita (com teores variáveis de Al), maghemita, gibbsita, caulinita e quartzo, em diferentes proporções. Nos gossans é nítido o domínio da hematita sobre os demais minerais. Nas porções mais profundas dos gossans, em direção a zona de sulfetos primários, foram identificados: malaquita, cuprita e cobre nativo, predominantemente, e associados a hematita, além de azurita, crisocola e quartzo; na zona de sulfetos primários observou-se uma paragênese um pouco distinta, entre as duas áreas. Em Igarapé Bahia dominam: calcopirita, magnetita, clorita, siderita e quartzo, enquanto em Águas Claras foram descritos: calcopirita, pirita, arsenopirita, cobaltita, magnetita, quartzo, wolframita e turmalina. O ouro primário ocorre finamente disseminado, incluso nos sulfetos, apresentando diferentes graus de pureza. Na área Águas Claras, ocorre associado a uma grande variedade de teluretos de Bi, Ag, Pb e Bi nativo. Ainda nesta área, turmalina (dravita) e wolframita (do tipo ferberita) são importantes minerais acessórios, comportando-se como resistatos, durante o desenvolvimento dos perfis, enriquecendo-se nos gossans e nas crostas, na forma de agregados centimétricos, e servindo como importantes guias na prospecção desses corpos. A composição química dos perfis, em termos dos elementos maiores, é caracterizada por teores extremamente elevados de Fe nos gossans, que diminuem, progressivamente, em direção aos latossolos, e inversamente, Si, Al, Ti e H2O (perda ao fogo), enriquecendo-se para o topo dos perfis. Cálcio, Mg, Na e K estão completamente empobrecidos na maioria das amostras estudadas. Em relação aos elementos-traço, as associações geoquímicas são bastante variáveis, entre os perfis das duas áreas, refletindo, fundamentalmente, as variações químico-mineralógicas das zonas primárias. Nos corpos gossânicos mineralizados, as seguintes assinaturas geoquímicas foram caracterizadas: Au, Cu e Mo, na área Igarapé Bahia; e Au, Cu, As, B, W, Sn e Bi, na área Aguas Claras. Diferentes partículas de Au de diversos pontos dos perfis, associadas a sulfetos, veios de quartzo, gossans, crostas lateríticas e latossolos foram observadas ao Microscopio Eletrônico de Varredura e analisadas com o Sistema de Energia Dispersiva, com grandes variações observadas, em termos da morfologia e da composição química das mesmas. Prata, Pt, Pd, Fe e Cu foram freqüentemente encontrados nas análises, onde os teores de Ag variavam de menos de 1% até a composição do electrum. As partículas estudadas foram divididas em: (1) Partículas de ouro primárias (associadas aos sulfetos primários); e (2) Partículas de Au secundárias ou supergênicas, associadas aos gossans, crostas lateriticas e latossolos, sendo essas últimas classificadas como (2.1) residuais, aquelas, em geral, com mais de 30 gm de diâmetro médio, núcleo primário e bordas lixiviadas em Ag; e (2.2) autigênicas ou neo-formadas, de elevada pureza, e extremamente diminutas (< 5 pm), via de regra na periferia dos grãos maiores, residuais. Em todas as partículas de ouro relacionadas aos perfis laterito-gossânicos estudadas, as formas e os contatos delas com os principais minerais hospedeiros, goethita e hematita, indicam uma cristalização contemporânea do ouro com esses minerais. Os resultados obtidos levaram a interpretação do desenvolvimento dos perfis laterito-gossânicos em quatro fases principais, de abrangência regional, onde cada uma dessas fases desempenhou um importante papel na redistribuição do ouro: A fase I, denominada de Fase de formação dos gossans, está relacionada ao desenvolvimento dos gossans, em condições climáticas tropicais semi-áridas a sazonalmente úmido (savana), e considerados neste trabalho como anteriores ao Terciário Inferior. Durante essa fase, o ouro foi remobilizado das zonas sulfetadas através, principalmente, de soluções ou complexos Au-tiossulfatados, reprecipitando na zona oxidada, junto com os óxidos 'e hidróxidos de ferro. As partículas neoformadas, resultantes, apresentam granulação fina e pureza média (teor algo elevado de Ag); A fase II foi denominada de lateritização Matura e está relacionada ao marcante processo de intemperismo laterítico que aconteceu na região Amazónica, como um todo, durante o Terciário Inferior. Perfis lateríticos maturos se formaram, indistintamente, sobre os gossans, e sobre as suas encaixantes, com o desenvolvimento de crosta laterítica brechóide contendo fragmentos dos gossans. Com essa superposição de processos, o sistema gossânico foi aberto, e uma nova remobilização aconteceu, dessa vez em condições mais oxidantes e, certamente, com uma importante atuação dos complexos orgânicos, cianetos e complexos aquo-hidrolisados na mobilização do ouro. Além da mobilização química desse elemento, importante dispersão fisica aconteceu, com o início da formação da feição morfológica tipo "cogumelo". Na fase três, descrita neste trabalho como pós-lateritização Matura, assiste-se a uma retomada de condições favoráveis a lateritização, semelhantes as da fase anterior, com o intemperismo dos perfis lateríticos maturos, a partir do Mioceno Médio. Os principais produtos deste período são os latossolos da área Igarapé Bahia. Com a nova abertura de sistema, o ouro é novamente remobilizado, através dos mesmos mecanismos fisico-químicos e com a atividade orgânica desempenhando um papel mais intenso em relação a fase anterior, com forte dispersão fisica, no sentido do espalhamento ou abertura dos halos de dispersão do Au e diminuição do sinal deste elemento. A intensidade deste ciclo de lateritização foi menor que o do Terciário Inferior, já que a mudança para condições mais secas no Plioceno e início do Pleistoceno, levou a uma intensa denudação da paisagem, com a erosão e truncamento dos perfis na área Águas Claras e exposição dos gossans. Importantes depósitos coluvionares (na área Águas Claras) e aluvionares auríferos, a nível regional, são relacionados a esse período. A fase IV estão associados todos os processos de destruição/intemperismo do quadro geomorfológico estabelecido no final da fase III, em função das condições, predominantemente, úmidas, que passaram a prevalecer a partir do final do Pleistoceno e início do Holoceno, dando origem a novos níveis de latossolos, linhas de pedras, colúvios e aluviões.
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Mobilidade geoquímica de metais pesados e impacto ambiental em área de mineração aurífera sulfetada (Marmato, Caldas, Colômbia)
(Universidade Federal do Pará, 1997-10-15) PRIETO RINCÓN, Gloria; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
A Colômbia é um dos maiores produtores de ouro na América Latina, embora, para sua exploração e processamento, sejam empregados métodos tradicionais e atrasados, os quais, em conseqüência, causam impactos negativos no ambiente. Com o propósito de estudar seu comportamento geoquímico e elucidar seu impacto no ambiente, foram selecionados os elementos Cu, Pb, Zn, Cd, Ag, As, Hg, Sb e Bi, que são liberados da jazida aurífera de Marmato (tipo filão) e levados às drenagens sob forma solúvel e particulada. A fonte principal destes metais acha-se nas drenagens ácidas de mineração (DAM), decorrentes das seqüelas de processo e na erosão de resíduos e estéreis. Foi realizado um programa de amostragem (inverno e verão), quando foram coletadas águas superficiais, sedimentos e material em suspensão, em riachos (Águas Claras, Cascabel, Pantanos, Marmato, Arguia, Chirapoto), drenagens de mina, efluentes de processo e em estações sobre o rio Cauca. Águas Claras, por ser o riacho com menor influência antropogênica, foi selecionado como riacho de referência. Foram medidos no campo a temperatura, pH, condutividade, turbidez e vazão. Nas águas foram determinados cianetos (total e livre), DQO, COT, ST, SD, NH3, cloretos, cátions (Na+, K+, Ca+, Mg2+) e metais dissolvidos (Cu, Pb, Zn, Ag, As, Hg, Sb e Cd). Foram analisados metais pesados (total e biodisponivel) em sedimentos e material particulado em suspensão A distribuição de metais, nas diferentes fases, foi estudada por extrações seletivas (especiação química), permitindo assim diferenciar as frações geoquimicamente reativas das inertes. Águas Claras, como drenagem de referência, mostra os valores mais baixos de ST (199mg-1) e condutividade (259 Scm-1) e as concentrações menores de metais pesados em sedimentos. Seu pH (7.5) apresenta tendência à basicidade, que pode ser explicada pela presença de rochas carbonáticas nesta área. A fração móvel de Bi, Zn, Cd, Pb, As e Cu é maior que 30%, fato que mostra alta biodisponibilidade destes metais, apesar das suas baixas concentrações. Em minas ativas, ocorre oxidação de sulfetos e se produzem DAM (pH 2.9-3.5 e pH 4.4), que são neutralizadas pelos efluentes de beneficiamento (pH4,4-8,7 e pH 6,4- 8,3). Esses efluentes tendem á basicidade, devido á presença de carbonatos naturais, cal e aditivos orgânicos de processamento. Marmato, que é receptora de todos as drenagens da área mineira e os transporta ao rio Cauca, apresenta pH neutro como reflexo de processos de neutralização. A descarga de rejeitos de processo e o incremento da erosão refletem-se no alto conteúdo de ST. A correlação positiva entre DQO e NH3 com cianetos reflete degradação de cianetos no sistema. Os metais pesados se acham em concentrações elevadas em sedimentos e material em suspensão, com valores entre 129-619 ppm para Cu; 330 ppm-2,28% para Pb; 136 ppm-1,18% para Zn; 7,6-200 ppm para Ag; 218-1850 ppm para As; 6,8-56 ppm para Sb; 28-240 ppm para Cd; 95-370 ppb para Hg e 4-306 ppm para Bi. As concentrações mais elevadas se encontram no riacho Marmato, mas são mais baixas em Arguia e Chirapotó. Os elevados valores encontrados nos riachos refletem as atividades de mineração em sua área de captação e revelam a contribuição de minerais sulfetados, presentes no corpo mineralizado (pirita, esfalerita cadmífera, galena bismutífera, calcopirita, arsenopirita, argentopirita, siderita, pirrotita, pirargirita). A fração móvel em material em suspensão é maior que em sedimentos de fundo, meio no qual podem ser dispersos a grandes distâncias e serem transferidos a outros compartimentos. Em Marmato, a maior mobilidade é apresentada por Bi, Pb e As, enquanto que em Arguía Ag, Cd, Zn e Cu mostram maior bio-disponibilidade (0% fração móvel). Cu está associado, principalmente, à fração residual (56-90%) e em menor porcentagem a carbonatos (4-25%) e a orgânicos e sulfetos (4-25%), confirmando seu baixo potencial de mobilidade e também sua fonte em sulfetos. Pb está associado a espécies redutíveis (13-75%) e a residuais (16-82%) e, em menor proporção, a carbonatos, sulfetos e à fração trocável, mostrando sua associação com óxidos de ferro hidratados, gerados por intemperismo de sulfetos. Zn está associado, principalmente, à fração de oxidáveis e sulfetos (13-64%) e, em menor proporção, às formas residuais (9-47%) e às redutíveis (10-33%); embora seja também notável Zn trocável (até 6%); essas associações refletem alta bio-disponibilidade deste metal. Cd está associado à fração residual (31-61%), a orgânicas e sulfetos (14-34%) e à fração trocável (4-14%), mostrando padrão de mobilidade intermediária. Sb está associado, principalmente, à fração residual (39-86%) e, em menor proporção, a os carbonatos (14-40%), refletindo seu caráter de metal não - móvel e sua origem principalmente litológica. Bi está associado à fração redutível (18-73%) e a os carbonatos (13-50%), no entanto existem porcentagens apreciáveis de Bi móvel em Águas Claras, Marmato, Pantanos e Cascabel. O rio Cauca exibe os níveis mais baixos de metais em sedimentos e suas concentrações refletem os conteúdos dos seus tributários. Sua carga sólida (ST 2O8-234 mgl-1), sua turbidez (40,80-62,7 NTU) e seu pH (7,2-7,4) são comparáveis aos valores apresentados por outros rios naturais, que transportam material erodido e que possuem águas neutras. No Cauca, Sb, Hg e Bi não mostram fração móvel, enquanto que Cu e Pb apresentam maior bio-disponibilidade em material em suspensão do que em sedimentos. Apresenta-se maior mobilidade para Cu no rio Cauca, comparada a Marmato, devido à contribuição de fontes antropogênicas, por exemplo resíduos de herbicidas e fertilizantes. Pb mostra alta mobilidade e biodisponibilidade no rio Cauca. Está associado, principalmente, à fração redutível (80-92%) e, em menor proporção, a os sulfetos e fração orgânica e apresenta maior fração trocável (1,3-6,5%), como reflexo dos aportes das emissões de gasolina usada pelos automotores que transitam pela estrada paralela ao curso do rio Cauca. A concentração de metais pesados em sedimentos, material em suspensão e águas aumentaram no Cauca após a convergência dos riachos Marmato e Arguía. Os metais em sedimentos do Cauca decrescem poucos quilômetros após haver recebido o aporte da zona mineira, devido à diluição que tem lugar neste ecossistema (vazão do Cauca, 605,3-641,8 m3/s) e, adicionalmente, porque os metais pesados são transportados rapidamente corno íons em solução e como partículas em suspensão, fenômenos que são acelerados devido à velocidade das águas do Cauca nessa zona (sítio de desnível topográfico do rio). Os dados obtidos mostram que o ecossistema de Marmato acha-se fortemente impactado pelos aportes naturais e antropogênicos (atividades de mineração) provenientes da zona mineira de Marmato. Nas águas de Marmato, são ultrapassados vários critérios de qualidade (U.S.E.P.A., 1976,1982; O.P.S., 1985, 1987), tornando-as inadequadas para consumo humano, agricultura, vida aquática ou uso industrial. A especiação química mostrou que Cd, Zn, Pb e Bi têm os mais altos potenciais de bio-disponibilidade, e podem ser transferidos de sedimentos e material em suspensão a outros compartimentos ambientais, especialmente à biota e também podem ser incorporados à cadeia trófica. Por outro lado, as águas e sedimentos do rio Cauca, nesta região, não apresentam poluição por metais pesados provenientes da zona mineira de Marmato. O ecossistema do rio Cauca, nesta área, dilui e assimila, até o momento, os aportes da zona mineira. Ao contrário de Marmato, os parâmetros físico-químicos das suas águas, assim com os níveis e padrões de especiação para Cu, Pb, Sb, Bi, As e Hg em sedimentos e material em suspensão do rio nesta zona, são comparáveis aos encontrados em outros sistemas de rios não-poluídos.

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Navegando Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG por CNPq "CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::PROSPECCAO MINERAL"