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

Melo, V. F.; Novais, R. F.; Schaefer, C. E. G. R.; Fontes, M. P. F.; Singh, B.

doi:10.1590/S0100-06832002000100004

Resumos

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.

extração seqüencial; caulinita; óxidos de ferro; minerais com baixa cristalinidade

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.

Sequential extraction; kaolinite; iron oxides; low cristalinity minerals

SEÇÃO II - QUÍMICA E MINERALOGIA DO SOLO

Mineralogia das frações areia, silte e argila de sedimentos do grupo barreiras no município de Aracruz, estado do Espírito Santo(¹ (1 ) Parte da Tese de Doutorado do primeiro autor. )

Mineralogy of the sand, silt and clay fractions of barreiras group sediments in Aracruz, Espírito Santo state, Brazil

V. F. Melo^I; R. F. Novais^II; C. E. G. R. Schaefer^II; M. P. F. Fontes^II; B. Singh^III

^IProfessor do Departamento de Solos, Universidade Federal do Paraná - UFPR. Rua dos Funcionários, 1540, Juvevê, CEP80035-050 Curitiba (PR)

^IIProfessor do Departamento de Solos, Universidade Federal de Viçosa - UFV. CEP 36571-000 Viçosa (MG)

^IIIDepartment of Agricultural Chemistry and Soil Science. The University of Sydney. N.S.W. 2006 Austrália

RESUMO

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.

Termos de indexação: extração seqüencial, caulinita, óxidos de ferro, minerais com baixa cristalinidade.

SUMMARY

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.

Index terms: Sequential extraction, kaolinite, iron oxides, low cristalinity minerals.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em outubro de 2000

Aprovado em abril de 2001

ABRAHÃO, W.A.P.; COSTA, L.M.; MELLO, J.W. & NEVES, J.C. Distribuição de freqüência de tamanho da fração areia e compacidade relativa de solos desenvolvidos de sedimentos do Grupo Barreiras. R. Bras. Ci. Solo, 22:1-9, 1998.
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(1

) Parte da Tese de Doutorado do primeiro autor.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
30 Set 2014
Data do Fascículo
Mar 2002

Histórico

Aceito
Abr 2001
Recebido
Out 2000

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

[1] ABRAHÃO, W.A.P.; COSTA, L.M.; MELLO, J.W. & NEVES, J.C. Distribuição de freqüência de tamanho da fração areia e compacidade relativa de solos desenvolvidos de sedimentos do Grupo Barreiras. R. Bras. Ci. Solo, 22:1-9, 1998.

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[39] UNAMBA-OPARAH, I. The potassium status of the sandy soils of nothern Imo, state, Nigeria. Soil Sci., 139:437-445, 1985.

[40] ZANGRANDE, M.B. Caracterização e interpretação para uso de um Podzólico Vermelho-Amarelo abrúptico dos platôs litorâneos no norte do Espírito Santo. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1985. 81p. (Tese de Mestrado)

Brasil

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

Mineralogy of the sand, silt and clay fractions of barreiras group sediments in Aracruz, Espírito Santo state, Brazil

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