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Alteração supergênica das rochas básicas do Grupo Grão-Pará: implicações sobre a gênese do depósito de bauxita de N5, Serra dos Carajás

1983; Sociedade Brasileira de Geologia; Volume: 13; Issue: 3 Linguagem: Português

10.25249/0375-7536.1983133165177

2177-4382

Vanda Porpino Lemos, Raimundo Netuno Villas,

Geochemistry and Geologic Mapping

O presente trabalho focaliza a alteracao supergenica das rochas vulcânicas basicas do Grupo Grao Para e aponta evidencias que podem sustentar ser o deposito de bauxita da clareira N5-Serra dos Carajas um produto extremo dessa alteracao. Na impossibilidade de se observar um perfil continuo que demonstrasse diretamente esse laco genetico, testou-se esta hipotese com um perfil composto aproveitando-se as informacoes de sub superficie da clareira N4 contigua, onde testemunhos de sondagens existentes revelam toda a sequencia intemperizada ate a rocha basica sa. Os niveis bauxiticos e lateriticos, apenas desenvolvidos em N5, foram entao integrados a essa sequencia compondo os horizontes mais superficiais e tomados, por conseguinte, como materiais formados in situ. As rochas basicas sao de idade pre-cambriana e foram classificadas como basaltos toleiticos com tendencia ao campo composicional das suites calco-alcalinas que ocorrem nos arcos de ilhas modernos (diagrama TiO2-Zr/P2O5). A assembleia mineralogica primaria e composta dominantemente por labradorita e pigeonita-augita, tendo como acessorios principais zircao, ilmenita e opacos. Eventos hidrotermais causaram modificacoes mineralogicas nessas rochas produzindo clorita, epidoto, calcita, sericita, anfibolio e quartzo. Profundas mudancas nas composicoes quimica e mineralogica dessas rochas vulcânicas foram induzidas pela acao intemparica e puderam ser avaliadas desde profundidades da ordem de 140 m ate a superficie. O material semidecomposto mostrou perdas significantes de CaO, Na2O e FeO (este por oxidacao parcial a Fe+3) e perdas menos expressivas de SiO2, MgO e K2O. Em contrapartida, houve um enriquecimento relativo de Fe2O3, Al2O3, TiO2 e P2O5, alem de substancial entrada de H2O. Dentro desse quadro quimico, se estabilizaram novas fases mineralogicas, representadas, em ordem de abundância, por clorita, esmectita-clorita, opacos e quartzo. Os horizontes mais superficiais, correspondendo a um estagio mais avancado da alteracao, apresentaram uma perda praticamente total dos alcalis, MgO e CaO, com SiO2 baixando a teores da ordem de 40% dos valores iniciais. Isto favoreceu ganhos relativos ainda maiores de Fe2O3, Al2O3, TiO2, P2O5 e H2O em relacao ao estagio anterior. As assembleias mineralogicas resultantes passaram, entao, a ser dominadas por caulinita, goetita e oxidos de titanio, e secundariamente por gibbsita e quartzo. Concentracoes de Cr, Ni, Co e Zr foram determinadas tanto nos basaltos como nos correspondentes intemperizados, verificando-se fatores de enriquecimento da ordem de 1,5 a 5,0, progressivos em geral, em direcao a superficie, o que vem demonstrar a maior ou menor mobilidade desses elementos no ambiente supergenico. Cr, Ni e Co foram retidos por coprecipitacao juntamente com os hidroxidos de Fe e Zr foi mantido pela presenca do zircao como mineral residual. O deposito de bauxita de N5, por sua vez, e constituido por uma camada superficial com espessura variavel entre 4 e 7 m e cerca de 3,0% de SiO2, 2,3% de TiO2, 47,0% de Al2O3, 23,0% de Fe2O3 e 24,0% de volateis, sendo a natureza do material bauxitico a base de gibbsita, caulinita, oxidos de Ti e goetita. As camadas subjacentes tem diferencas quimicas marcantes, com composicoes mineralogicas que diferem muito mais pelo grau de abundância de determinadas fases do que pela especie. De cima para baixo observa-se uma crosta lateritica de espessura em torno de 10 m, uma argila gibbsitica que nao ultrapassa 35 m de espessura e um horizonte argiloso de espessura indefinida. A crosta lateritica mostrou uma composicao quimica com cerca de 6,0% de SiO2, 2,0% de TiO2, 28,0% de Al2O3, 47,0% de Fe2O3 e 19,0% de volateis e uma mineralogia dominada por hematita, caulinita, hidroxidos de Fe, oxidos de Ti e quantidades subordinadas de gibbsita. Ja a argila gibbsitica apresentou teores medios de 24,0%, 2,0%, 28,0%, 32,0% e 13,0% e o horizonte argiloso teores de 47,0%, 1,5%, 20,0%, 22,0% e 7,5% respectivamente para SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3 e volateis. As assembleias mineralogicas desses dois ultimos niveis sao dominadas por caulinita, gibbsita, oxidos de Fe, aparecendo hematita apenas na argila gibbsitica e goetita e quartzo apenas no horizonte argiloso. Analises de elementos, menores e tracos em amostras dos quatro horizontes que compoem a sequencia de N5 mostraram que ha, de um modo geral, um aumento progressivo em direcao a superficie dos teores de Ti, Zr e Nb, enquanto que o Ni mostra uma tendencia inversa. O Cr tem distribuicao bi-modal com as 3 maiores concentracoes ocorrendo na crosta lateritica e no horizonte argiloso. A distribuicao do Co e semelhante a do Ni, se bem que mais erratica. A identificacao de minerais pesados em amostras tanto de basaltos totalmente decompostos como do material bauxitico apontou a mesma assembleia, constituida dominantemente por ilmenita, zircao, rutilo e turmalina, este ultimo mineral encontra do em maior abundância na bauxita. Analises de B nos diversos horizontes de ambas as sequencias (N4 e N5) indicaram teores que variaram entre 70 e 100 ppm, justificando a provavel presenca de turmalina mesmo nas rochas onde nao foi possivel a extracao de minerais pesados. A integracao de todos estes dados permitiu interpretar a bauxita como um deposito residual da alteracao supergenica das rochas vulcanicas do Grupo Grao Para com base em: 1) identidades mineralogica e quimica das duas sequencias, especialmente o basalto decomposto de N4 e a argila gibbsitica de N5 e correspondencia quimica que sugere ser o horizonte argiloso um estagio de alteracao intermediaria entre os basaltos semidecomposto e decomposto; 2) presenca de gibbsita no basalto decomposto sugerindo um estagio de evolucao que, dado o tempo devido e as condicoes apropriadas, poderia conduzir a um material progressivamente enriquecido em alumina; 3) elementos tracos tipicos de rochas basicas presentes no deposito de bauxita em concentracoes relativamente altas e, aceito o laco genetico, mostrando fatores de enriquecimento ou empobrecimento ao longo de uma tendencia comum desde o basalto ate a bauxita e 4) mesma suite de minerais pesados para os basaltos e a bauxita. Especial atencao foi dada a crosta lateritica que se formou subjacentemente ao deposito de bauxita, sendo interpreta da como resultado da mobilidade relativa do Fe e A,e sob condicoes de Eh e pH que favoreceram o movimento descendente do ferro e a fixacao do At. nos horizontes superficiais.