Ironstones da base da Formação Pimenteiras, borda noroeste da bacia do Parnaíba, região Xambioá-Colinas do Tocantins

O presente estudo foi centrado nas formações ferríferas tipo ironstones que ocorrem na base da Formação Pimenteiras, de idade devoniana, na borda noroeste da bacia do Parnaíba. As amostras foram coletadas ao longo dos perfis Xambioá-Vanderlâdia e Colinas do Tocantins-Couto Magalhães, distantes cerca de 180 km um do outro, ambos mostrando o pacote sedimentar em discordância angular sobre rochas do embasamento proterozóico. Os ironstones formam camadas de espessura decimétrica, descontínuas e intercaladas em arenitos e siltitos. No perfil Xambioá-Vanderlândia, os ironstones mostram abundantes oólitos cimentados ou sustentados por matriz rica em oxi-hidróxidos de ferro. Os oólitos apresentam tamanho entre 0,2 e 0,5 mm, excepcionalmente 1 mm, e estruturas concêntricas assimétricas que desenvolvem formas variadas desde esféricas até elipsoidais. Raramente estão quebrados e poucos não revelam estrutura interna. No núcleo central são comumente encontrados grãos detríticos (principalmente de quartzo, zircão e monazita) em torno dos quais se formaram invólucros de oxi-hidróxidos de Fe e, localmente, de monazita. Mineralogicamente os ironstones oolíticos são dominados por goethita/hematita (75-80%), quartzo (5-15%) e esmectita/caulinita (0-10%). Do ponto de vista químico, essas rochas são constituídas de SiO2 (3-15%), Al2O3 (4,4-7,7%), Fe2O3 (62,5-79%), P2O5 (0,5-3,2%), TiO2 (0,2-0,8%), com os demais componentes maiores registrando teores <0,2%. Perda ao fogo variou de 9,4 a 13,5%. Os teores de P2O5 não refletem as proporções dos minerais de fosfato (monazita e goiasita), sendo boa parte do P atribuída à adsorção nos oxi-hidróxidos de Fe. Com relação aos elementos traços, os de maior abundância são V (780-1990ppm), Zr (125-600 ppm), Sr (15-296 ppm), Ba (25-266 ppm), Ni (22-225 ppm),Y (39-181 ppm) e ETR (144-1630 ppm, com Ce>NdLa), refletindo as quantidades variáveis de zircão, monazita, goiasita e, no caso do V, possivelmente a presença de argilominerais interestratificados e/ou adsorção. Normalizadas ao NASC, as amostras dos ironstones oolíticos são mais enriquecidas em ETR por fatores normalmente superiores a 2, algumas apresentando discretas anomalias positivas de Ce. De modo geral, o padrão de distribuição dos ETR é convexo entre o La e o Dy, e a partir daí tende à sub-horizontalidade até o Lu, lembrando uma colher emborcada. Os ironstones da região de Colinas do Tocantins-Couto Magalhães, ao contrário dos do perfil Xambioá-Vanderlândia, não apresentam textura oolítica. São também constituídos basicamente de oxi-hidróxidos de ferro, que lhes emprestam coloração vermelha escura e cimentam grãos detríticos de minerais diversos e de distribuição aleatória. Mineralogicamente os ironstones não-oolíticos são representados por hematita/goethita, quartzo, argilominerais, muscovita e quantidades acessórias de monazita e zircão. Os componentes principais são Fe2O3 (41-60%), SiO2 (16-39%), Al2O3 (6-11%), K2O (0,5-1,2%) e P2O5 (0,3-2%). A perda ao fogo variou entre (6-11%). Juntos, MgO, CaO, Na2O, MnO e Cr2O3 não alcançam 0,4%. Dentre os elementos traços, teores expressivos são registrados para V (83-3.488 ppm), Zr (62-372ppm), Ba (166-347 ppm), Rb (26-62 pm), Zn (19-868 ppm), Ni (3-106 ppm) e Sr (31-51 ppm). ETR varia entre 100 e 300 ppm, as maiores concentrações sendo devidas aos ETRL (Ce > La > Nd >15 ppm). Os demais ETR estão, em geral, abaixo de 5 ppm. A composição química é em grande parte controlada pelo conteúdo mineralógico, porém, no caso de alguns elementos traços, as elevadas concentrações provavelmente decorrem também de incorporação na rede cristalina dos filossilicatos (Ni e Ba) ou de adsorção nos oxi-hidróxidos de ferro (V). Normalizadas ao NASC, as amostras dos ironstones não-oolíticos são mais empobrecidos em ETR, com padrão de distribuição dominantemente côncavo e desenhado pelo fracionamento dos ETRI tanto em relação aos ETRL como aos ETRP. Além da textura oolítica, os ironstones de Xambioá-Vanderlândia diferem dos de Colinas do Tocantins-Couto Magalhães por conterem menores quantidades de material terrígeno, notadamente quartzo, e, por conseguinte, maiores proporções de oxi-hidróxidos de Fe. São ainda mais ricos em V, Sr, Zr e ETR, e mais pobres em Al2O3 e Rb. Diferem também no padrão de distribuição dos ETR, quando normalizados ao NASC, especialmente com relação aos valores de (ETRI)N, os quais, mais altos nos ironstones oolíticos, geram curvas convexas e, mais baixos nos não-oolíticos, geram curvas côncavas. Apesar de, no campo, não terem sido estabelecidas as relações espaciais entre as duas variedades de ironstones, sugere-se que representem diferentes fácies da mesma formação ferrífera. Possivelmente, a deposição da fácies não-oolítica ocorreu mais afastada da borda continental, em ambiente de águas pouco mais profundas e calmas, onde foram descarregadas maiores quantidades de sedimentos detríticos, enquanto que a deposição da fácies oolítica transcorreu em águas mais rasas e agitadas, com menor suprimento de material terrígeno. O transporte do Fe poderia ter resultado, em grande parte, da erosão fluvial de áreas continentais marcadas por ambientes redutores, o que teria favorecido a solubilidade daquele metal na forma de complexos orgânicos.