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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.44.1995.tde-26102015-174608
Documento
Autor
Nome completo
Raquel Valério de Sousa Florencio
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 1995
Orientador
Banca examinadora
Toledo, Maria Cristina Motta de (Presidente)
Kahn, Henrique
Rocha, Eronaldo Bomfim
Título em português
Estudo da alteração intempérica das rochas ricas em apatita da Mina de Campos, associadas ao maciço alcalino-carbonatitico de Ipanema, SP
Palavras-chave em português
Intemperismo
Resumo em português
Este trabalho trata dos materiais intemperizados expostos na Mina Gonzaga de Campos, formados a partir de rochas ricas em apatita associadas ao Complexo Alcalino Carbonatítico de Ipanema (SP), e visou ao reconhecimento das modificações morfológicas, filiações minerais e evolução química geral causadas pelo processo intempérico. Esta área corresponde a um dos locais pesquisados pela Serrana S.A. de Mineração, visando à lavra experimental do depósito fosfático de Ipanema, associado ao Complexo. Os estudos realizados (morfológicos, mineralógicos e geoquímicos pontuais) evidenciaram a presença de dois tipos litológicos básicos no local, interrelacionados espacialmente de maneira complexa, sendo que um deles apresenta características de dique, cortando o outro, anterior. São eles, respectivamente, rocha apatítica bandada (biotita, hastingsita, apatita, magnetita) e rocha glimerítica (biotita, apatita, hastingsita). Os minerais primários apresentaram uma evolução química e mineral em direção a materiais secundários típicos do intemperismo em clima tropical, sendo que as fases filossilicáticas apresentaram estágio intermediário importante. Assim, os anfibólios (hastingsita) mostraram alteração para oxihidróxidos de ferro (goethita) em pseudomorfoses. As biotitas, passando por estágio importante de interestratificados biotita-vermiculita e vermiculita, mostraram evolução para caulinita somente nas partes mais evoluídas do perfil. A magnetita mostrou dissolução parcial e, finalmente, a apatita evoluiu para wavelita. Apatita secundária teve formação muito restrita e ligada à mobilização de fósforo e cálcio fora dos pontos com apatita primária. A maior parte do perfil é de isalterita, sustentada pelos produtos ferruginosos e apatita, mais resistente. A aloterização ocorre tanto pela desestabilização progressiva das pseudomorfoses, como pela invasão de produtos iluviais (com presença de Fe, Si, Al, P e Ti, formando goethita, caulinita e wavelita) ao longo de fissuras em sucessivas gerações de cutãs que ajudaram a destruir o caráter isalterítico. Enquanto que na isalterita ainda há elementos potencialmente lixiviáveis nestas condições de intemperismo laterítico, tanto pela mais tardia alteração das apatitas (no caso do Ca) como pela lenta evolução das biotitas (no caso do K e Mg e, em menor escala, do Si), na aloterita ocorrem somente os elementos residuais (Fe, Al e, em parte, Si). O fósforo quase não ocorre na aloterita, demonstrando que sofreu lixiviação após a formação dos fosfatos secundários, embora não tenha sido verificada diretamente a desestabilização da wavelita. Dois pontos a serem ressaltados neste estudo com respeito a peculiaridades deste setor do manto de alteração sobre o Complexo de Ipanema são os seguintes: a) a alteração da apatita forma diretamente um fosfato de alumínio (wavelita) sem estágios intermediários existentes em outros locais (fosfatos da família da crandalita), promovendo, portanto, uma lixiviação imediata do cálcio mesmo em micromeios aparentemente mal drenados (espaços inter e intracristalinos fechados) e b) o papel do intemperismo na gênese do depósito mineral fosfático de Ipanema foi no sentido de friabilizar a rocha e não de promover um enriquecimento relativo em fósforo apatítico, já que a grande quantidade de micas primárias sofreram lenta evolução com pouca perda de matéria na maior parte do perfil, ao contrário do que ocorre em outros maciços com menor abundância de minerais micáceos em suas rochas primárias, onde a alteração com perda importante de massa aumenta relativamente os teores em apatita.
Título em inglês
Not available.
Palavras-chave em inglês
Not available.
Resumo em inglês
This work treats on the weathered material from the Gonzaga de Campos Mine, originated from apatite rich rocks associated to Ipanema Alkaline Complex. Its aim was recognizing morphological, mineral and chemical changes through weathering processes. This area corresponds to an experimental local for explotation of the Ipanema phosphatic deposit, associated to the Complex. Two lithological types was shown by the materials in that mine: one, an apatitic banded rock (biotite, hastingsite, apatite, magnetite), with dyke characteristics, and other, a glimerite (biotite, apatite, hastingsite). Primary minerals present a chemical and mineralogical evolution toward secondary materials typic of tropical weathering, although phyllosilicates had shown an important intermediate stage. So, amphibole (hastingsite) has weathered to iron oxyhidroxydes (goethite), forming pseudomorphs. Biotite, that has passed by an important earlier stage of interstratified biotite-vermiculite and vermiculite, finally evolved to kaolinite, in the upper parts of the profile. Magnetite has shown partial dissolution, and apatite, more resistent, evolved to wavelite, without intermediate minerals. Secondary apatite was formed in very restrict points, linked to the remobilization of Ca and P out of the apatite domaines. Most of the profile is isalteritic, kept by ferruginous products and apatite. Alloteritization occurs either by progressive desestabilization of pseudomorphs, or by invasion of illuvial products (with Fe, (Ti), Si, Al, and P, forming goethite, kaolinite, and wavelite, respectively) along fissures in successive generations of cutans, which allows destroying isalteritic characteristics. In the isalterite, mobile elements cen be still found, both because the late weathering of apatite (in the case of calcium), and because the slow evolution of phylossilicates (in the case of K and Mg and, in minor scale, Si). Phosphour is almost absent in the alloterite, which shows its lixiviation after later evolution of secondary phosphates, although this fact had not been directly observed. Two points about the particularities of the Gonzaga de Campos Mine stand out: a) apatite weathering forms directly a secondary aluminous phosphate without intermediate stages of calcium-aluminous phosphates, like crandallite family, for instance, which is common over other complexes, and b) weathering role in the generation of the apatitic ore seems to have been making the rocks friables without promoting a relative enrichment in apatitic phosphate, because the most important mineral, biotite, has undergone slow evolution without important loss of mass through most part of the profile, the opposite of which normally occurs over the other complexes, where other silicate minerals are also important, but whose weathering evolution promotes more important loss of mass, causing a relative enrichment of phosphate.
 
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Data de Publicação
2015-10-27
 
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