Mapeamento geoquímico e estimativa de Background em solos na região da Província Mineral de Carajás – Leste do Cráton Amazônico, Brasil

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.