Petrografia e geoquímica de formações ferríferas bandadas e a gênese de cavernas da Serra Norte, Carajás, Pará

Atualmente, o número de cavernas em formações ferríferas conhecidas no Brasil ultrapassa quatro mil. No entanto, o número de trabalhos de pesquisas sobre o assunto ainda está reduzido, principalmente com relação à gênese dessas cavernas, logo, o conhecimento ainda está pouco avançado. Este trabalho objetiva entender os processos responsáveis pela formação das cavernas desenvolvidas em jaspilitos e minério de ferro da Formação Carajás, no platô N4, na Unidade Espeleológica de Carajás, além de posicionar a formação das cavernas na evolução do relevo e do minério. O estudo se baseou em análises petrográficas e geoquímicas do jaspilito apresentando variados graus de alteração intempérica, com o objetivo de entender a evolução mineralógica, textural e geoquímica dessas rochas divididas em quatro subgrupos: A) Jaspilito Fresco (JF); B) Jaspilito Pouco Alterado (PA); C) Jaspilito Muito Alterado (JMA) e D) Minério de Ferro (MN). Essas análises foram fundamentais para o entendimento dos processos de remoção da sílica, bem como do enriquecimento em ferro no perfil de alteração. A principal característica petrográfica do JF é a presença de minerais opacos como a hematita-1, magnetita e rara maghemita, além dos minerais silicosos como o jaspe e o chert. O JF não apresenta sinais de dissolução de sílica e o bandamento encontra-se preservado. O JPA é caracterizado pelo aparecimento de minerais secundários como a goethita e hematita-2, há sinais de dissolução da sílica evidenciados pela presença de microcavidades de dissolução. No JMA os cristais de magnetita encontram-se totalmente substituídos pela hematita-2, e há hematita-3 em poucas ocorrências; cavidades de dissolução são mais abundantes nesse litotipo. O MN é a categoria com maiores sinais de alteração intempérica, caracterizado pela presença marcante de hematita-3 e quase nenhuma sílica, logo, o acamamento é praticamente ausente. As análises químicas concordam com a petrografia. Fe e Si no JF somam mais de 98% do total, com teor de SiO2 variando de 42,61 a 62,51 % e o de Fe2O3t de 35,92 a 56,48 %. Por outro lado, no MN verificou-se grande perda de SiO2 cujo teor varia de 2,75 a 0,51 % e de Fe2O3t com teor significativamente maior, variando de 94,35 a 97,71%. Os elementos-traço demonstram leve diminuição de teor do JF ao MN, indicando uma mobilidade notável desses elementos no perfil de alteração, com exceção de Zn e Pb, que apresentam pequeno aumento de teor. No JF, a média de ΣETR é de 6,7 ppm, passando para 15,2 ppm no MN, demonstrando maior concentração desses elementos no topo do perfil de alteração. A gênese das cavernas estudadas esteve inicialmente relacionada aos processos químicos de dissolução e lixiviação da sílica. Essa dissolução foi ocasiona pela infiltração de fluidos de origem meteórica, as quais percolaram preferencialmente nos planos de acamamento silicosos do jaspilito por serem mais vulneráveis à dissolução. Posteriormente, processos de erosão em sub-superfície aceleraram a redução de volume, com abatimentos do material residual e consequente formação das cavernas. Os fenômenos que atuaram na formação das cavernas são os mesmos que condicionaram a formação do minério friável, pois à medida que a sílica era lixiviada formando as microcavidades de dissolução, o ferro (Fe2O3t) era relativamente concentrado, chegando a um teor de até 97%. Os dados químicos, mineralógicas e texturais indicam que os fluidos que transformaram o JF em MN e, paralelamente geraram as cavernas, são de origem meteórica. A dissolução não foi o único fenômeno que atuou no processo, outros fatores também tiveram um papel importante no processo, em particular no controle da percolação e da migração das águas meteóricas para canais preferenciais de dissolução e erosão, a saber, fatores estruturais, hidrológicos, litoestratigráficos, abatimento e rocha selante.