Navegando por Assunto "Terras raras"

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Acesso aberto (Open Access)
Dispersão mineralógica e geoquímica em crostas e solos lateríticos aplicada à caracterização do substrato do complexo de Maicuru-Pará
(Universidade Federal do Pará, 1991-04-04) ANGÉLICA, Rômulo Simões; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302; https://orcid.org/0000-0002-0134-0432
Maicuru é um típico complexo ultramáfico-alcalino-carbonatítico, localizado na porção NW do estado do Pará, intrusivo nos gnaisses granodioritíticos do cráton Guianense. Sobre suas rochas, desenvolveu-se um espesso perfil laterítico enriquecido em fosfatos de alumínio e titânio na forma de anatásio. Os direitos de pesquisa sobre a área de Maicuru pertencem a companhia Docegeo, que desenvolveu trabalhos de pesquisa desde 1985, envolvendo prospecção geoquímica, mapeamento geológico, furos de sondagens, poços, dentre outros. O objetivo central do presente trabalho foi, através do estudo da geoquímica e da mineralogia dos lateritos superficiais (crosta ferruginosa e solos lateríticos) de Maicuru, identificar a natureza litológica do seu substrato, além de estabelecer critérios para a prospecção geoquímica nesses materiais em condições de intemperismo laterítico sob floresta tropical úmida. A crosta ferruginosa ocupa a porção central do complexo, sendo diferenciada em pelo menos três grandes unidades, relacionadas à litologia primária: crosta magnética (com maghemita, ilmenita e anatásio), crosta titanífera (com anatásio abundante) e a crosta fosfática, onde predominam os fosfatos de alumínio. Os solos bordejam a estrutura central, sendo que uma parte derivou da própria crosta e outra das rochas primárias. A prospecção geoquímica desenvolvida pela Docegeo consistiu na amostragem, em malha semi-regular de 100 x 200 m, cerca de 1500 amostras de superfície (crosta ferruginosa e solos), analisadas por esta empresa para os elementos Fe203 (total), Ti02, P205 Mn, Ni, Co, Cr, Cu, Pb e Zn. Para esta tese, foram analisados ainda os elementos Ba, Ga, Nb, Sc, V, Y e Zr, em uma segunda malha (300 x 400 m), com cerca de 170 amostras, e os elementos terras raras, em uma terceira malha, equivalente a metade das amostras da segunda. Todos esses dados foram agrupados segundo solos e crostas, com o objetivo de se delinear diferenças geoquímicas entre esses dois materiais, e tratados com programas estatísticos para micro-computadores IBM-PC/XT compatíveis, sendo realizados: cálculos da estatística básica; análise das distribuições de frequência através de histogramas e curvas acumulativas, com separação das diferentes populações; construção das matrizes de correlação e dendrogramas das análises de agrupamentos em Modo-R e Modo-Q; estimativa dos valores de background e limiares e construção dos mapas geoquímicos de superfície. Em relação a mineralogia, foram feitos estudos por difração de raios-x nas amostras da 2ª malha, com o objetivo de se fazer uma análise semi-quantitativa, além de estudar a dispersão dos principais minerais lateríticos em superfície. Dentre os principais minerais identificados, destacam-se: os oxi-hidróxidos de ferro (goethita, hematita, maghemita, ilmenita), de titânio (anatásio e ilmenita) e de alumínio (gibbsita), que estão principalmente nas crostas, além de argilo-minerais do grupo da caulinita, quartzo, e os fosfatos de alumínio (especialmente os do grupo da crandalita, mais freqüentes nos solos). Em comparação com outros lateritos, as crostas e os solos de Maicuru apresentam teores médios bastante elevados de Ti02, P205, Cr, Ba, Sr, Nb, ETR e Zr e em parte Ga, Sc, Y e V. As crostas ferruginosas se destacam pelos altos teores de Fe 203, Ti02 e P205. O titânio está em grande parte relacionado ao anatásio (e em menor parte à ilmenita) onde este mineral derivou das titanitas e perowskitas, caracterizando a presença de carbonatitos no substrato de Maicuru. Já o fósforo está relacionado aos Al-fosfatos, caracterizando a mineralização primária em apatita, onde esses minerais são os grandes carregadores dos elementos Ba, Sr, Sc, Y e ETR, além do Nb e Zr. Os solos apresentam maiores teores de Al203 e perda ao fogo, relacionados aos argilo-minerais, gibbsita e aos Al-fosfatos. As zonas anômalas obtidas para P205 e Ti02 coincidiram com aquelas delimitadas pela Docegeo, enquanto as populações background dos elementos da 1ª malha definiram o contato complexo-encaixantes. Outras zona anômalas para Nb (que ocorre associado ao Ti02) e Zr-Ga-Sc, também foram identificadas, e apesar de aparentemente não presentarem maior interesse prospectivo ou econômico, mostraram um grande significado na interpretação litológica do substrato. Além destas, apresentaram-se várias pequenas zonas anômalas em Cu, dispersas pela crosta (especialmente na crosta fosfática), podendo indicar a presença de mineralização em sub-superfície. Na crosta, as associações geoquímicas estudadas destacam-se em três grandes agrupamentos, intimamente relacionados aos três tipos de crostas ferruginosas, onde esta diferenciação é uma consequência direta das variações litológicas do substrato, no qual dominam as rochas ultramáfico-alcalinas e carbonatíticas, mineralizadas parcialmente em apatita, titanita e perowskita. Já os solos apresentam agrupamentos mais abrangentes, refletindo um processo maior de dispersão através do intemperismo sobre esses três tipos de crostas e sobre as rochas primárias. As associações geoquímicas estudadas, especialmente as duas grandes associações, conduzidas pelo P205 e pelo Fe203, destacam a influência da mineralogia a base de óxidos e hidróxidos de ferro e de fosfatos de Al, que servem de carregadores dos principais elementos traços comprovadores da natureza ultramáfico-alcalino-carbonatítica do complexo. Esta restrição a P205 e Fe203 mostra que o Ti02, ainda que se apresente em teores elevados, não constitui uma assinatura geoquímica expressiva. Crostas ferruginosas e os solos são, em suma, do ponto de vista mineralógico e geoquímico, materiais lateríticos distintos, devendo, portanto, ser tratados de maneira distinta, em termos de prospecção geoquímica, assim como o são os diferentes horizontes de um perfil laterítico. A prospecção nesses materiais lateríticos especialmente nas crostas, deve ser incentivada – principalmente pela sua grande representatividade areal na Amazônia – já que estas podem se comportar como o próprio “bedrock” mimeralizado, por exemplo, para P, Ti, Fe, Nb, ETR e resistatos, além de refletirem a natureza litológica do substrato, de grande importância no mapeamento geológico.
Acesso aberto (Open Access)
Influência de Gd e de elementos de transição nas propriedades físico-químicas da goethita (x-FeOOH)
(Universidade Federal do Pará, 1998-12-09) GANHEN, José Henrique de Melo; SCHELLER, Thomas; http://lattes.cnpq.br/5712304485190137
Goethita é um mineral comum, facilmente encontrado em ambientes de superfície, formando-se de modo típico, sob condições de oxidação, como produto do intemperismo químico dos minerais portadores de ferro. Em sua estrutura já foram encontrados diversos metais não-férricos, como, por exemplo, Cd, Co, Ni, V, Zn e Mn. A presença destes elementos estranhos na estrutura da goethita pode conduzir a variações em suas propriedades físico-químicas. Para estudar as variações nas seguintes propriedades: dimensões da célula unitária, posição das bandas do infravermelho, propriedades térmicas, cor do mineral, grau de cristalinidade e produto de solubilidade, amostras de goetitas sintéticas foram preparadas sob condições medianamente ácidas (pH ~ 4,5), incorporando Mn3+, Cd2+, V3+, Zr4+, Nb5+ e Gd3+ em sua estrutura. As mudanças sistemáticas nas dimensões a, b e c da célula unitária, com o aumento da concentração dos elementos estranhos na estrutura, sugerem que tais elementos substituem o Fe3+ na estrutura octaédrica da goethita e podem ser relacionados com o raio iônico dos metais incorporados. A dispersão de valores para o eixo cristalográfico a pode ser resultante da distorção do octaedro com a incorporação de metais não-férricos ou a defeitos estruturais. A cristalinidade das amostras diminui com o aumento da concentração dos elementos estranhos na estrutura. As vibrações das ligações O-H, fora do plano, cresceram de 794 a 798 cm -1, indicando um ligeiro encurtamento no comprimento da ligação M-OH (M = metal), com o aumento da concentração dos metais incorporados. Vibrações da ligação M-O, para M = Cd, Mn, V, Nb, Zr e Gd, foram obtidas na região de 50 - 500 cm -1. O aparecimento de novas frequências de vibração, em comparação com a amostra de goethita sintética pura, e o desaparecimento de outras, indicam a presença de outros metais, que não seja ferro, na estrutura. Dados da análise térmica diferencial (ATD) demonstram que há maior desordem na estrutura, ou menor cristalinidade das amostras, à medida em que se aumenta o teor do metal não-férrico na estrutura octaédrica da goethita.