Caracterização morfológica e mineralógica de perfis de intemperismo de arenitos da bacia do Paraná no Triângulo Mineiro (MG)

Abstract

Esta pesquisa apresenta os resultados de um estudo da morfologia de perfis de intemperismo desenvolvidos em alguns arenitos sob condições climáticas tropicais na região de Uberaba, no Estado de Minas Gerais. Além disso, foi realizada uma caracterização geotécnica in situ detalhada, em que vários perfis foram analisados. Dentre os oito afloramentos visitados, três foram selecionados para descrições mais detalhadas de seus parâmetros físicos, mineralógicos, geológicos, estruturais e geotécnicos, com foco em diferentes classes de intemperismo, incluindo várias características da matriz das rochas (por exemplo, textura, mineralogia) e do perfil geológico como um todo (por exemplo, relação rocha: solo, características das descontinuidades, e resistência à compressão). Foram coletadas amostras com diferentes graus de alteração para determinar seus índices físicos, realizar descrição das características macroscópicas das rochas, preparar e descrever lâminas delgadas e realizar análises de testes de carga pontual. Os resultados mostram que os perfis de intemperismo dos arenitos apresentam uma fina camada de solo na sua porção superior dos perfis, os contatos entre diferentes camadas de material são tipicamente abruptos. Um forte controle estrutural sobre o intemperismo das rochas pode ser observado nos afloramentos, representado pela presença de juntas de alívio de tensão paralelas ao acamamento. Este controle desempenha um papel importante na diferenciação das camadas de rocha e nas classes de intemperismo. Os parâmetros físicos, especialmente a porosidade e a massa específica, provaram ser bons indicadores do grau de alteração na matriz rochosa. As descrições das lâminas permitiram a identificação de importantes mudanças mineralógicas devido ao intemperismo de todas as rochas estudadas. Finalmente, os parâmetros físicos e de resistência provaram serem úteis para a distinção de diferentes materiais intemperizados, principalmente quando relacionados com o estudo da matriz rochosa.

This paper presents the results of sandstones weathering profiles morphology developed under tropical conditions in the region of Uberaba, state of Minas Gerais. Furthermore, several profiles were analysed for a detailed in situ geotechnical characterization. The most three representative profiles were selected in order to provide thorough description on physical, mineralogical, geologic, structural and geotechnical parameters, focusing on different classes of weathering, which includes both rock matrix (e.g. texture and mineralogy) and rock mass (e.g. rock:soil ratio, discontinuity characteristics, compression strength). The results show a tiny soil layer on top of the sandstones weathering profiles with sharp boundaries between material layers. The weathering is strongly influenced by geologic structures such as stress relief joints parallel to the bedding which plays an important role on both rock layers’ differentiation and weathering classes. The physical parameters (porosity and density) have proven to be great indicators to the degree of rock matrix alteration. The thin sections descriptions allowed the identification of significant mineralogical changes due to rock weathering processes. Lastly, both physical and strength parameters have demonstrated to be useful for distinction among weathered materials, specially when related to rock matrix studies.