Mineralogia, química e micromorfologia de solos de uma microbacia nos tabuleiros costeiros do Espírito Santo

Mineralogy, chemistry and micromorphology of soils of a small watershed in the costal plains of Espírito Santo state, Brazil

MINERALOGIA, QUÍMICA E MICROMORFOLOGIA DE SOLOS DE UMA MICROBACIA NOS TABULEIROS COSTEIROS DO ESPÍRITO SANTO¹

MARIZA NASCIMENTO DUARTE², NILTON CURI³, DANIEL VIDAL PÉREZ⁴, NESTOR KÄMPF⁵ e MARIE ELISABETH CHRISTINE CLAESSEN⁶

RESUMO - Solos dos tabuleiros costeiros do Estado do Espírito Santo foram estudados, com o objetivo de investigar e inter-relacionar suas características mineralógicas, químicas e micromorfológicas e fornecer subsídios para a reconstrução do ambiente pedogenético. Onze perfis de solos foram descritos, coletados e caracterizados analiticamente. Em amostras de perfis selecionados, determinou-se o Fe extraído pelo ditionito-citrato-bicarbonato de sódio. Determinou-se também o Fe menos cristalino pelo oxalato ácido de amônio e o Si amorfo pelo NaOH 0,5 mol L^-1. Nas amostras de mosqueados e nódulos determinou-se a proporção de hematita e goethita e a substituição em Al na goethita. Análises mineralógicas foram realizadas por métodos óticos, difratometria de raios X e análise térmica diferencial. De amostras indeformadas dos horizontes subsuperficiais foram confeccionadas lâminas delgadas para análise micromorfológica. Constatou-se que o ambiente pedogenético atual está propiciando a estabilização da caulinita e formação de goethita, removendo a hematita e possivelmente sendo responsável pelo amarelecimento (xantização) dos horizontes superficiais. O processo de segregação de ferro é evidenciado pelo seu acúmulo nos nódulos e mosqueados em relação à matriz do solo, provavelmente por difusão, sendo a fonte a matriz. Os nódulos e mosqueados vermelhos estão em processo de destruição e não de formação. As gotículas de ferro, que com freqüência ocorrem no interior dos nódulos e concreções, constituem uma etapa do processo de formação ou destruição dessas estruturas.

Termos para indexação: Podzólico Amarelo, óxidos de ferro, características micromorfológicas dos solos, pedogênese.

MINERALOGY, CHEMISTRY AND MICROMORPHOLOGY OF SOILS OF A SMALL WATERSHED IN THE COSTAL PLAINS OF ESPÍRITO SANTO STATE, BRAZIL

ABSTRACT - Soils of the coastal plains of the Espírito Santo state, Brazil, were studied with the objective of investigating and interrelationing their mineralogical, chemical and micromorphological characteristics and to furnish subsides for the pedogenetic environment reconstruction. Eleven soil profiles were described, collected and analysed. Less crystalline Fe by acid ammonium oxalate and amorphous Si by NaOH 0.5 mol L^-1 were also determined. On mottles and nodules samples the proportion of hematite and goethite and Al substitution in goethite were analysed. Mineralogical analyses were performed through optical methods, X-ray diffraction and differential thermal analysis. From undisturbed samples of subsuperficial horizons thin sections were prepared for micromorphological analysis. It was found that the present pedogenetic environment is favoring kaolinite stabilization and goethite formation, removing hematite and being probably responsible for the yellowing (xanthization) of superficial horizons. The process of iron segregation is evidenced by its accumulation in nodules and mottles in relation to soil matrix, probably by diffusion, the source being the matrix. The red nodules and mottles are in process of destruction instead of formation. The iron droplets which frequently occur in the interior of nodules and concretions constitute a stage of the process of development of these structures.

Index terms: yellow latosol, iron oxides, soil micromorphological features, soil genesis.

INTRODUÇÃO

Os solos objeto deste trabalho têm grande importância econômica, graças principalmente à sua localização e às suas características físicas e topográficas. Alguns estudos envolvendo principalmente a gênese desses solos têm sido realizados, como os trabalhos de Jacomine (1974), Anjos (1985) e Fonseca (1986) nas regiões Sudeste e Nordeste do Brasil, além de Lucas et al. (1984), Chauvel et al. (1987) e Silva (1989) na Amazônia.

Os solos dos tabuleiros costeiros são principalmente podzólicos e latossolos amarelos que apresentam características muito particulares, dentre elas, o baixo teor de Fe e a presença de horizonte subsuperficial coeso. As características desses solos são tão específicas que exercem forte influência no Sistema Brasileiro de Classificação, ora em desenvolvimento, o qual praticamente condiciona as classes Latossolo e Podzólico amarelos aos tabuleiros costeiros. Porém, existe carência de estudos mais detalhados para subsidiar tal sistema de classificação, bem como práticas de uso e manejo destes solos.

Os teores de Fe disperso na matriz desses solos normalmente variam entre 20 e 100 g kg^-1, chegando a menos que 10 g kg^-1 naqueles com insuficiência de drenagem. Apesar desses baixos teores, a ocorrência de horizontes com concreções e/ou mosqueados é bastante freqüente. Batista & Santos (1995) atribuíram as várias gerações de feições ferruginosas observadas em um Podzólico de tabuleiro no litoral do Estado do Piauí, a mudanças no regime hídrico do solo, e sugerem a ocorrência de um processo atual de plintitização.

De acordo com Kämpf et al. (1988), os óxidos de ferro representam um dos melhores indicadores ambientais no perfil de solo. Portanto, as características destes minerais no perfil são fundamentais na reconstrução da gênese do solo.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de investigar e inter-relacionar as características mineralógicas, químicas e micromorfológicas dos solos de uma microbacia nos tabuleiros costeiros do Estado do Espírito Santo e fornecer subsídios para a reconstrução do ambiente pedogenético.

MATERIAL E MÉTODOS

Geologia

Ao longo de grande parte da costa brasileira, existe um pacote de sedimentos continentais, denominado de Formação Barreiras, que se estende desde o Estado do Rio de Janeiro até a desembocadura do Rio Amazonas. De acordo com Suguio et al. (1985), a deposição desses sedimentos se deu no período terciário, sob um clima árido ou semi-árido e terminou durante o pleistoceno, com uma mudança para um clima quente e úmido. Nas regiões Sudeste e Nordeste, esta fase foi marcada por uma grande transgressão marinha que erodiu a parte externa do pacote sedimentar, construindo falésias que podem hoje ser encontradas em alguns locais próximos à linha da costa. Durante a fase regressiva posterior, o clima voltou a adquirir características de aridez, o que favoreceu, segundo Amador (1982) e Suguio et al. (1985), o retrabalhamento superficial dos sedimentos, dando origem a uma cobertura coluvial que capeia a formação Barreiras em toda a sua extensão nos estados do Rio de Janeiro e Espírito Santo. O clima seco, sujeito a chuvas concentradas e torrenciais, e a escassez de vegetação, permitiram, ainda, a escavação dos vales, dando forma ao relevo de tabuleiros atualmente encontrado e fornecendo material para a sedimentação da planície costeira (Suguio et al., 1982, 1985; Vilas Boas et al., 1985). O posterior estabelecimento do clima quente e úmido, foi, segundo Vilas Boas et al. (1985), a última mudança climática de grande porte de que se tem registro durante o quaternário, o que significa que, nos últimos 120.000 anos, as condições climáticas tornaram-se bastante próximas das atuais. As alterações climáticas posteriores são, de acordo com Suguio et al. (1982), de pequena amplitude, e estão associadas aos eventos transgressivos e regressivos de pequeno porte, que, durante o holoceno, formaram a planície costeira.

Os depósitos dos tabuleiros costeiros na região de Vitória-Nova Almeida, próxima ao município de Aracruz, Estado do Espírito Santo, estão, segundo Amador (1982), relacionados com a fase final da deposição da formação Barreiras. Este autor descreve um pacote de material argilo-arenoso, mal selecionado, com cerca de 50 m de espessura, que jaz em discordância erosiva sobre o embasamento cristalino. Relata, ainda, que é constituído por grãos de quartzo subarredondados, cimentados por uma matriz argiloferruginosa castanho-avermelhada, cujo argilomineral predominante é a caulinita. É comum a presença de estratos laterizados vermelho-escuros a lilás, com até 4,0 m de espessura, ocorrendo em vários níveis de sedimentação. Esses estratos têm, de acordo com este mesmo autor, caráter tanto diagenético como pós-diagenético.

Os solos que se desenvolveram a partir dos sedimentos Barreiras são genericamente denominados solos de tabuleiros. Predominam podzólicos e latossolos amarelos que têm um material de origem pré-intemperizado, retrabalhado e que comprovadamente sofreu a influência de mudanças climáticas durante a pedogênese.

Meio físico

Os solos amostrados localizam-se em área de propriedade da Empresa Aracruz Celulose, município de Aracruz, a 30 km da costa do Estado do Espírito Santo. São solos desenvolvidos a partir de um colúvio pleistocênico, que é uma camada argilo-arenosa, de aproximadamente 8 m de espessura, que capeia a unidade superior da formação Barreiras naquela região (Amador, 1982).

O relevo compreende tabuleiros de topos aplainados e vales achatados e estreitos, situados a 40 m de altitude. O clima da região é Aw segundo a classificação de Köppen. A temperatura média anual é de 23°C, e a precipitação, de 1.400 mm/ano.

A região, originalmente coberta por floresta tropical subperenifólia, tem sido utilizada há 21 anos para o plantio de eucalipto.

Os solos das áreas bem drenadas do topo do tabuleiro e das encostas são podzólicos amarelos que transitam para podzóis hidromórficos no fundo dos vales. Os solos imperfeitamente drenados das áreas abaciadas do topo do tabuleiro são plintossolos.

A posição dos perfis em relação à topografia do tabuleiro está representada na Fig. 1. Os perfis bem drenados, tanto do topo do tabuleiro (P21 e P25) quanto na encosta (P29), apresentam petroplintita a partir de 160 a 170 cm de profundidade. O perfil 26, situado em uma porção abaciada do tabuleiro, é imperfeitamente drenado, e apresenta mosqueados vermelhos a partir dos 30 cm de profundidade. O perfil da encosta apresenta grandes concreções de natureza predominantemente oxídica (matacões, calhaus e cascalhos) desde a superfície do solo, e seus primeiros 150 cm apresentam características de material movimentado, por causa da grande declividade da encosta (40%).

As descrições morfológicas e os dados analíticos dos perfis encontram-se nas Tabelas 1 e 2, com exceção do P25, cujas características morfológicas e analíticas são bastante semelhantes ao P21.

Métodos

Onze perfis foram descritos e amostrados de acordo com Lemos & Santos (1982), distribuídos de forma a representar a área bem drenada e imperfeitamente drenada da parte central do tabuleiro, a parte próxima à borda, a encosta e o vale. Dada a semelhança de características tanto morfológicas quanto analíticas, três perfis foram selecionados para as análises de Fe, Si e micromorfológicas. Coletaram-se, então, amostras da matriz dos solos e dos nódulos e mosqueados nos perfis selecionados, além de amostras indeformadas, para análise micromorfológica.

Após separação granulométrica (Embrapa, 1979), a fração argila foi desferrificada (Mehra & Jackson, 1960) e analisada por difração de raios X (DRX) (radiação CuKa) e análise térmica diferencial (ATD). Nos mosqueados e nódulos dos perfis 26 e 29, respectivamente, as capas amarelas foram manualmente separadas dos núcleos vermelhos, visando à identificação de goethita e hematita, à determinação da proporção desses minerais e à estimativa da substituição em Al na goethita (Schulze, 1984). Para isso, os óxidos de ferro foram concentrados por tratamento com NaOH 5M (Norrish & Taylor, 1961; Kämpf & Schwertmann, 1982) e analisados por DRX, radiação FeKa. A mineralogia das frações grosseiras foi obtida por método ótico, utilizando-se microscópio estereoscópico.

Determinações de Fe extraído pelo ataque sulfúrico (Fe_s) (Embrapa, 1979), pelo ditionito-citrato-bicarbonato de sódio (Fe_d) (Mehra & Jackson, 1960) e pelo oxalato ácido de amônio (uma extração) (Fe_o) (Schwertmann, 1964) foram feitas em todos os perfis. O Fe_d foi dosado por espectrofotometria de absorção atômica, após uma ou duas extrações, conforme o descolorimento do material, que é indicador de remoção dos compostos de Fe. Assim, nas amostras de mosqueado dos horizontes Cc1 e 2Cc5 do P21 e horizontes BCcf e Crf3 do P29 foram conduzidas duas extrações sucessivas, e nas demais, apenas uma extração.

A determinação da sílica amorfa (Jackson, 1973) foi feita em amostras selecionadas dos perfis 21, 26 e 29. O Si foi dosado por espectrofotometria de absorção atômica.

Análises micromorfológicas foram realizadas em lâminas delgadas de 11cm x 7 cm, confeccionadas a partir da impregnação a vácuo, com resina de poliéster (Fitzpatrick, 1984), de amostras indeformadas dos perfis 21, 26 e 29. Nas descrições das lâminas foi utilizada a terminologia de Brewer (1976), adaptada por Lima et al. (1985).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Características gerais dos solos

Uma das características morfológicas mais marcantes nos solos bem drenados é a variação da cor em profundidade. Os podzólicos do topo do tabuleiro têm matriz 10YR até 150 cm de profundidade, quando passam para 5YR após uma transição difusa. As feições decorrentes do processo de segregação do Fe ocorrem a partir de 160 cm de profundidade, e são constituídas por nódulos irregulares e mosqueados, alongados verticalmente até os 280 cm, quando tornam-se horizontais (Fig. 2a). Os nódulos são vermelho-violáceos, têm cerca de 10 cm de comprimento e apresentam um fino recobrimento amarelo. Tornam-se progressivamente menos endurecidos em profundidade, e são substituídos por volumes ferruginosos macios. Nos podzólicos localizados na área mais interna do tabuleiro, ocorre uma linha de cascalhos de concreções ferruginosas arredondadas entre a porção superior amarela dos perfis e a porção inferior vermelha. Trata-se de nódulos de natureza predominantemente oxídica, arredondados, que se encontram esparsos ao longo da porção amarela dos perfis, desde a superfície. Nos perfis localizados próximo à borda do tabuleiro, a linha de seixos desaparece, permanecendo os nódulos alongados. Nos podzólicos localizados na encosta do tabuleiro, além das feições de natureza predominantemente oxídica, observam-se zonas de acumulação de caulinita, irregulares e completamente brancas, as quais variam de 2 cm a 10 cm. Nahon (1991) relata que essas zonas brancas são constituídas de uma caulinita secundária, formada a partir da reprecipitação de sílica e alumina durante o processo de laterização.

Nos plintossolos, uma matriz 10YR estende-se ao longo de todo o perfil. A partir dos 30 cm de profundidade, as descrições de campo indicam a ocorrência de plintitas e mosqueados de matiz 7,5YR e 5YR, orientados verticalmente até cerca de 300 cm, quando também tornam-se horizontais (Fig. 2b). A mudança na orientação das feições de Fe parece indicar o sentido preferencial no movimento da água nesses solos. Até a profundidade de 300 cm, o movimento vertical deve ser mais intenso na estação úmida. A partir desta profundidade, mesmo nos solos das áreas abaciadas, o movimento horizontal deve predominar, inclusive na estação seca.

Mineralogia e química

A mineralogia dos solos é bastante semelhante, e praticamente não sofre alterações entre os perfis. A composição mineralógica das frações grosseiras é amplamente dominada por quartzo, associado a traços de rutilo, zircão, turmalina, leucoxênio e ilmenita. Esses grãos encontram-se distribuídos aleatoriamente em um plasma caulinítico (cerca de 85% de caulinita), com contribuições de gibbsita (cerca de 5%) e pequenas quantidades de quartzo, anatásio, VHE (vermiculita com hidróxido nas entrecamadas) e mica (Tabela 3 e Fig. 4). A goethita é o óxido de ferro predominante, tanto nos horizontes superficiais amarelos, como nos horizontes subsuperficiais vermelhos. A associação quartzo-caulinita-goethita é, segundo Tardy & Nahon (1985), a paragênese mineralógica típica em solos amarelos ou vermelhos, submetidos permanentemente a condições tropicais úmidas.

Esta composição mineralógica e a evolução geoquímica por ela demonstrada devem-se, em parte, ao próprio material de origem, que é um sedimento essencialmente constituído de quartzo e caulinita (Amador, 1982). Parte da caulinita, entretanto, deve ser pedogenética, como conseqüência do processo de formação dos nódulos de hematita. As zonas de concentração de caulinita, que ocorrem principalmente no perfil da encosta do tabuleiro (P29), são semelhantes às descritas por Nahon (1991), em arenito-argiloso laterizado. Para este autor, a quantidade de prótons liberados durante a hidrólise do Fe³⁺, na precipitação da hematita como nódulo, é suficientemente alta para provocar a dissolução dos cristais da caulinita que ele chama de primária. A sílica e parte da alumina liberadas nessa dissolução migrariam (por difusão) para zonas de maior porosidade da matriz, reprecipitando e formando uma nova geração de caulinita.

A análise da distribuição dos valores do Fe_d ao longo dos perfis (Tabela 4) leva às seguintes constatações: a concentração de Fe nos nódulos e mosqueados é maior que na matriz; logo, há uma concentração de Fe nessas feições, provavelmente por difusão, sendo a fonte a matriz, o que comprova o processo de segregação de Fe; outra constatação baseia-se no aumento em profundidade dos teores de Fe_d nos nódulos e mosqueados, o que indica maior quantidade de ferro cristalino nas feições mais profundas, em contraposição às camadas mais superficiais, que têm maior atuação e compostos orgânicos.

Os valores da razão Fe_o/Fe_d (Tabela 4) dos perfis bem drenados (P21 e P29) não apresentam variações entre os mosqueados e a matriz dos solos, demonstrando, segundo Blume & Schwertmann (1969), que os minerais de Fe contidos tanto nos mosqueados quanto na matriz têm grau de cristalinidade semelhante, e portanto devem ter estado sob as mesmas condições de formação. Já no perfil com deficiência de drenagem (P26), os valores da razão Fe_o/Fe_d são maiores na matriz do solo do que no mosqueado, demonstrando que os minerais de Fe contidos nos mosqueados possuem um grau de cristalinidade superior aos que estão presentes na matriz, provavelmente pelos seus menores conteúdos de C orgânico.

A determinação da proporção de hematita e goethita (Gt/(Gt + Hm)) realizada no Podzólico Amarelo, moderadamente rochoso da encosta (P29), mostra que as capas amarelas mais macias dos mosqueados consistem essencialmente de goethita, enquanto os núcleos vermelhos mais endurecidos contêm hematita, além de goethita (Tabela 5). Recobrimentos de goethita em nódulos hematíticos ocorrem, com freqüência, nos horizontes superficiais de perfis de intemperismo laterítico. Esse recobrimento é atribuído por Tardy & Nahon (1985) a um processo de degradação secundário, no qual a goethita, que deve conter baixa substituição em Al, é formada a partir da hematita. Nos perfis estudados, observa-se que a proporção de hematita nos núcleos diminui nos horizontes mais superficiais, enquanto a goethita das capas permanece constante.

A estimativa da substituição em Al na goethita não revela diferença substancial entre as amostras dos núcleos vermelhos e das capas amarelas: nos mosqueados, os valores situam-se na faixa de 17 a 25 moles % de Al; nos nódulos, a substituição na goethita é estimada em 17 moles % de Al. De acordo com Fitzpatrick & Schwertmann (1982), esses valores expressam goethitas formadas sob ambiente ácido, não hidromórfico, e portanto com quantidade suficiente de Al disponível para ser incorporado na estrutura da goethita. A similaridade da substituição em Al nas goethitas das capas amarelas e dos núcleos vermelhos indica que ambas formaram-se no mesmo ambiente (Fitzpatrick & Schwertmann, 1982) , sendo, portanto, a mesma goethita primária; não há indicação de neoformação de goethita.

A presença de goethitas primárias, tanto nas capas amarelas quanto nos núcleos vermelhos, e o teor de Fe livre (Fe_d) mais elevado nos núcleos vermelhos (Tabela 5) sugerem a remoção seletiva preferencial da hematita, permanecendo a goethita como um resíduo mais resistente. Isto pode significar que, na presente condição, as capas de goethita dos nódulos não são formadas pela reidratação da hematita, como descrito por Tardy & Nahon (1985). Significa, também, que os nódulos e mosqueados vermelhos estariam em processo de dissolução, ao invés de formação.

No Plintossolo, houve dificuldade para separar os núcleos vermelhos das capas amarelas dos mosqueados, o que resultou em pequena quantidade de amostras. Por isso, e devido também aos baixos teores de Fe na fração argila, tanto nos núcleos vermelhos quanto nas capas amarelas, os resultados da relação Gt/(Gt + Hm) (Tabela 5) serão considerados apenas como tendências. Pela mesma razão, os baixos teores de goethita não permitiram a estimativa da substituição em Al em algumas amostras. O único par de amostras em que se conseguiram resultados demonstrou a ocorrência de goethitas com substituição em Al similares, da ordem de 17 moles % de Al. Isto sugere que, também no Plintossolo, as capas amarelas dos mosqueados podem estar representando o resíduo da remoção seletiva da hematita, ou seja, estaria acontecendo a dissolução dos mosqueados vermelhos da plintita.

Para Schwertmann & Kämpf (1985) e Tardy & Nahon (1985), goethitas com os valores de substituição em Al como os aqui encontrados estão, em geral, associadas à gibbsita. Entretanto, os baixos teores de Fe no material de origem, a baixa permeabilidade dos solos e os valores de sílica amorfa (em torno de 27,5 g kg^-1) (Tabela 2) contribuem para manter uma atividade de H₄SiO₄ em solução suficiente para estabilizar a caulinita e inibir a formação de gibbsita (Lindsay, 1979), aqui só detectada (5%) pela análise térmica diferencial (Tabela 3). O ajuste face a face das placas de caulinita, não dificultado pelos teores muito baixos de gibbsita, ajuda a explicar a presença de horizonte subsuperficial coeso nestes solos (Resende et al., 1997).

Micromorfologia

As análises micromorfológicas demonstraram que, nos podzólicos, a petroplintita apresenta características de feição impregnativa complexa (Fedoroff & Eswaran, 1985), apresentando nódulos embebidos em mosqueados com zonas de depleção, onde ferrãs e neoferrãs estão presentes. A pequenas magnificações, observa-se que os nódulos têm uma parte central vermelho-escura, quase negra, que vai clareando em direção às bordas, até tornar-se uma auréola amarela (Fig. 4a). Com magnificações maiores e alta intensidade de luz, observa-se que, nas petroplintitas dos horizontes mais superficiais, o interior dos nódulos é constituído por uma rede vacuolar (vacuolar network, Eswaran & Mohan, 1973) de óxidos de ferro em uma matriz caulinítica. Gotículas de ferro (droplets of iron, Eswaran & Mohan, 1973), com aproximadamente 5 mm de diâmetro, ocorrem no interior dos vacúolos, ora cobrindo completamente a matriz, ora apresentando diminuição de intensidade em direção ao interior dos vacúolos (Fig. 4b). Observa-se, ainda, que quanto mais profundo o horizonte, menor quantidade de gotículas de ferro ocorre nos vacúolos, até tornarem-se praticamente ausentes a 300 cm de profundidade. Nesses horizontes mais profundos, observam-se, com freqüência, poros do tipo cavidade tomando o lugar da matriz caulinítica no interior dos vacúolos, permanecendo as grades da rede como ferrãs ou neoferrãs (Brewer, 1976). Alguns autores, entre eles Schmidt-Lorenz (1964), citados por Eswaran & Mohan (1973), Hamilton (1964), citado por Dijkerman & Miedema (1988), e Batista & Santos (1995) sugerem que a rede vacuolar é formada pela coalescência das gotículas de ferro. Já Eswaran & Mohan (1973), utilizando microscópio eletrônico de varredura, afirmam que as gotículas de ferro são microporos na matriz caulinítica preenchidos por cristais de goethita. Entretanto, apesar de mostrarem que a rede vacuolar também é constituída por goethita, esses autores não puderam esclarecer os mecanismos envolvidos na formação dessa estrutura. Tardy & Nahon (1985) relatam que na formação de horizonte concrecionário a caulinita é gradualmente substituída por hematita, e que o máximo desenvolvimento dos nódulos e concreções corresponde ao máximo endurecimento e máxima precipitação de hematita. Esses autores explicam, com argumentos cinéticos (atividade da água e efeito do tamanho dos poros), que é a hematita que é precipitada nos microporos do material caulinítico, e não a goethita.

Nos solos estudados, o aumento da quantidade de gotículas de ferro em direção à superfície, e seu total desaparecimento no interior dos vacúolos dos nódulos dos horizontes mais profundos, e o comportamento da relação Gt/(Gt + Hm) (Tabela 5), que indica um aumento da proporção de goethita em direção à superfície, estão de acordo com a composição predominantemente goethítica da petroplintita, demonstrada por Eswaran & Mohan (1973). A variação em profundidade da quantidade de gotículas de ferro no interior dos nódulos pode significar diferentes etapas do processo de formação ou destruição dessas estruturas.

Os fragmentos grosseiros de natureza predominantemente oxídica que ocorrem espaçados nos horizontes superficiais e que constituem a linha de pedras dos perfis localizados na área mais interna do tabuleiro, apresentam características semelhantes aos nódulos dos horizontes mais profundos. A diferença está na forma e na transição com a matriz do solo. São subarredondados, têm limites nítidos e, com freqüência, apresentam-se envolvidos por cutãs de tensão. A inexistência de indicações mineralógicas de descontinuidade do material de origem e a ausência de linha de pedras nos perfis localizados próximos à borda do tabuleiro sugerem a ocorrência de uma movimentação local do material que constitui os horizontes superficiais.

No Plintossolo não se observa a presença de nódulos. Os mosqueados aparecem nas lâminas delgadas como uma espécie de malha vermelha na matriz acinzentada, aparentando não haver diferença de matriz entre as zonas impregnadas por óxidos de ferro e as zonas não impregnadas. É freqüente a presença de ferrãs e neoferrãs em poros do tipo cavidade. Caracterizam, segundo Fedoroff & Eswaran (1985), um material plíntico impregnativo simples. Nos horizontes superficiais, tanto a malha vermelha como os ferrãs e neoferrãs apresentam transição difusa caracterizada por uma camada externa que vai se amarelando até encontrar a matriz acinzentada (Fig. 5a). Essa camada difusa vai se estreitando em profundidade, desaparecendo completamente em torno dos 300 cm a partir da superfície, quando a transição da malha vermelha para a matriz acinzentada apresenta-se nítida (Fig. 5b).

Essas características comprovam os resultados obtidos nas análises mineralógicas e químicas, evidenciando que as porções vermelhas (hematíticas) das estruturas de Fe estão sendo destruídas, resultando em estruturas residuais amarelas (goethíticas). Isso parece confirmar, ainda, que o processo de dissolução da hematita está ocorrendo tanto nos solos bem drenados, quanto nos imperfeitamente drenados.

Considerações adicionais

O estudo das características de um solo, apesar de revelar um mecanismo pedológico dominante, reflete, na verdade, toda a história acumulada da gênese e evolução do solo considerado (Rocha & Cerri, 1992). De acordo com Nahon (1991), alterações climáticas suficientemente intensas e prolongadas, modificam a seqüência de desenvolvimento dos perfis lateríticos, destruindo as estruturas de Fe e/ou tornando-as relíquias de sistemas geoquímicos passados. O caráter poligenético desses solos parece evidente em sua característica morfológica mais marcante, que é a bicromia (amarelo sobre vermelho), conseqüência das variações em profundidade da relação Gt/(Gt + Hm). Segundo Tardy & Nahon (1985), o principal agente controlador do equilíbrio entre goethita e hematita no solo é a atividade da água: quando a atividade da água é pequena, a hematita torna-se o óxido de ferro predominante; o aumento da atividade da água propicia o aumento na participação da goethita. Os nódulos e mosqueados dos solos estudados apresentam características mineralógicas e micromorfológicas suficientes para que sejam interpretados como relíquias de um regime de umidade do solo diferente do que ocorre hoje, possivelmente sob uma estação seca mais rigorosa.

O aumento, em direção à superfície, da ocorrência das capas residuais goethíticas nos nódulos e mosqueados como conseqüência da dissolução da hematita, sugere que um processo semelhante a este deu origem aos horizontes superficiais amarelados. Entretanto, não se produziram dados suficientes neste trabalho para confirmar a hipótese de que, em épocas passadas, a hematita distribuía-se homogeneamente por toda a matriz do solo, conferindo aos horizontes superficiais a cor vermelha que hoje ocorre apenas nos horizontes mais profundos, como sugerido por Motta & Kämpf (1992), em Latossolo Vermelho-Amarelo fase cerrado, no Planalto Central do Brasil.

CONCLUSÕES

1. O ambiente pedogenético atual está propiciando a manutenção da caulinita herdada, a formação de goethita, removendo a hematita e possivelmente sendo responsável pelo amarelecimento (xantização) dos horizontes superficiais.

2. Os nódulos e mosqueados vermelhos que ocorrem nos solos destes tabuleiros costeiros estão em processo de destruição (dissolução), e não de formação.

3. As gotículas de ferro (iron droplets) que com freqüência ocorrem no interior dos nódulos e concreções dos solos estudados constituem uma fase (etapa) do processo de formação ou destruição dessas estruturas.

AGRADECIMENTOS

À Empresa Aracruz Celulose SA, na pessoa do pesquisador Sebastião da Fonseca, que forneceu apoio financeiro e operacional para a execução deste trabalho; ao pesquisador Raphael David dos Santos, da Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Solos, pelo apoio no desenvolvimento dos trabalhos de campo.

³ Eng. Agrôn, Ph.D., Dep. de Ciência do Solo, Universidade Federal de Lavras (UFLA), Caixa Postal 37, CEP 37200-000, Lavras, MG.

⁴ Eng. Agrôn., M.Sc., Embrapa-CNPS.

⁵ Eng. Agrôn., Ph.D., Dep. Solos, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Caixa Postal 776, CEP 90001-970, Porto Alegre, RS.

⁶ Bioquímica, M.Sc., Embrapa-CNPS.

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Aceito para publicação em 14 de julho de 1999.Trabalho financiado pela Empresa Aracruz Celulose S.A.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  18 Set 2001
• Data do Fascículo
  Jun 2000

Histórico

• Aceito
  14 Jul 1999