Mineralogia das frações areia, silte e argila de sedimentos do grupo barreiras no município de Aracruz, estado do Espírito Santo

Abstract

Dada a extensa área ocupada pelos sedimentos do Grupo Barreiras, é importante conhecer detalhadamente a mineralogia de suas frações. Com este propósito, coletaram-se 11amostras, até 14m de profundidade, em um pacote de sedimentos do Grupo Barreiras no município de Aracruz, estado do Espírito Santo, exposto pela construção de um canal adutor de água. As frações areia, silte e argila foram estudadas por difração de raios-X, análise termodiferencial, análise termogravimétrica diferencial e microscopia eletrônica. Os teores totais de Fe das frações argila e silte e Ti e Zr da fração silte foram determinados por espectrometria por emissão por plasma, após digestão da amostra com ácido fluorídrico concentrado. Para caracterizar e quantificar os minerais, amostras das frações argila e silte foram submetidas a extrações seqüenciais e seletivas dos minerais. A fração areia apresentou mineralogia uniforme, composta quase que exclusivamente por quartzo, com pequena presença de mica, anatásio e agregados de caulinita e ferro. Nas profundidades de 2,1; 4,2 e 7,7m, verificou-se a ocorrência de concreções ferruginosas de coloração vermelho-escura. Na fração silte, também com predomínio de quartzo, verificou-se a presença de caulinita, na forma de agregados estáveis e hematita. A caulinita é o principal mineral da fração argila, atingindo 953gkg^-1 a 14m de profundidade. Os baixos teores de Fe dos sedimentos e as condições úmidas dos Tabuleiros Costeiros favoreceram a concentração de caulinita e a remoção de minerais, principalmente óxidos de Fe. Os teores de goethita, principal óxido de ferro dos sedimentos, diminuíram consistentemente em profundidade. Em decorrência do elevado grau de alteração dos sedimentos, a quantidade de material de baixa cristalinidade na fração argila foi pequena, variando de 3,2 a 24,0gkg^-1, para extração com oxalato de amônio, e de 0,6 a 3,5gkg^-1, para extração com NaOH 0,5molL^-1 fervente. Pelo mesmo motivo, os teores de mica nas frações argila e silte foram inferiores a 5,0gkg^-1. Como observado para a caulinita, os teores de mica na fração argila aumentaram em profundidade.

To investigate the mineralogical variations with depth, 11samples were collected down to 14m, in an exposed sediment packet of the Barreiras Group in Aracruz, Espírito Santo, Brazil.The sand, silt and clay fractions were studied by X-ray diffraction, differential thermal analysis, thermogravimetry and electron microscopy.The total contents of Fe in the clay and silt fractions and Ti and Zr in the silt fraction were determined by ICP after fluoridric acid extraction.Clay and silt fractions were submitted to selective and sequential mineral extractions, to characterize and quantify their constituents.The sand fraction showed a uniform mineralogical composition, almost solely quartz, with small amounts of mica, anatase, kaolinite and iron aggregates.In the 2.1; 4.2 and 7.7m depths, the occurrence of iron mottles with dark-red colour was observed.Silt fraction, as well, is constituted mainly by quartz, with stable kaolinite aggregates and hematite.The clay fraction showed a high proportion of kaolinite, reaching 950gkg^-1 at 14m depth.The low contents of Fe in the sediments and the humid conditions of the Coastal Tablelands favored kaolinite concentration and removal of minerals, mainly Fe oxides. Contents of Goethite (main Fe oxide in the sediment) decreased with depth.The amount of low cristalinity material in the clay fraction is small, varying from 3.2 to 24.0gkg^-1 for ammonium oxalate extraction and from 0.6 to 3.5gkg^-1 for extraction with 0.5molL^-1 NaOH, due to the high degree of development of the sediments.For the same reason, the mica contents in the clay and silt fractions were lower than 5.0gkg^-1.As observed for kaolinite, the mica content in the clay fraction increased with depth.