Aspectos sedimentares

A média granulométrica variou em concordância com a pluviometria na maior parte do período anual analisado, com exceção aos meses de julho e dezembro. Nesses meses (respectivos picos de estiagem e chuva) a estabilidade energética do meio promoveu o comportamento inverso, com aumento da média granulométrica na seca e diminuição na chuva (em relação ao mês anterior). Nos primeiros meses de estiagem houve aumento no tamanho médio dos grãos, sendo a variação no registro pluviométrico praticamente nula.

O desvio padrão da distribuição granulométrica está relacionada com o modo de transporte do material (Knighton 1980), a partir de transporte e deposição seletiva. O transporte seletivo ocorre quando a energia do meio supera a capacidade contraposta pelo atrito da partícula com o fundo, e a deposição seletiva quando a energia do meio é incompetente em manter a partícula suspensa. Segundo o autor, um progressivo aumento na seleção ocorre a jusante, devido aos efeitos acumulativos de seleções locais e a competência do fluxo ao longo do canal.

A partir de simulações laboratoriais Sengupta et al. (1999) relacionam os processos de migração do leito - geração de ripples e dunas após a velocidade do meio ser excedida – como mecanismo responsável pelo afinamento de tamanho de grão a jusante; os sedimentos transportados ao longo da superfície menos íngreme dessas estruturas são selecionados em duas partes, onde os mais grossos escorregam até o sopé da superfície mais íngreme e ali são soterrados, enquanto os finos são transportados em suspensão rio abaixo. O aumento da velocidade de fluxo proporciona aumento na concentração de partículas em suspensão, sendo todos os tamanhos de grãos em suspensão depositados simultaneamente quando a velocidade de fluxo diminui, segundo o autor. Isto justifica apenas em parte parte os processos sazonais ocorridos no depósito, McLaren e Bowles (1985) além de demonstraram que o afinamento a jusante não é um processo obrigatório explicam através funções a transferência de sedimentos em diferentes tipos de abientes, inclusive fluvial, sendo subdivididas em situações de alta e

baixa energia do meio (condições hidráulicas).

A seleção diferenciada ocorre em estruturas de todas as ordens e também em porções do leito influenciadas pela morfologia do canal (Church, 2006), o que explica a variação identificada nos parâmetros relacionados a granulometria conforme a pluviometria, justificada pelo suprimento de material diferenciado acumulado em outras porções a montante do canal.

O aumento da média granulométrica na primeira metade do período de estiagem se justifica pelo transporte seletivo do material mais fino, período em que a baixa energia de fluxo permite ao rio a competência de transportar apenas as partículas mais finas, resultando na concentração local de partículas “grossas” e consequente aumento da média granulométrica do material. Em dezembro (mês de maior registro pluviométrico) também é observado ação desta seleção, a diminuição na granulometria do minério ocorre devido ao carreamento das partículas mais grossas depositadas na frente de lavra durante a primeira metade do período chuvoso.

A seleção apresentou relação direta com a pluviometria, sendo inversa apenas nos meses de julho e agosto; neste primeiro mês a ausência de chuva provocou aumento no grau de seleção, e no mês seguinte, a retomada da chuva diminuiu o grau de seleção devido a nova carga sedimentar. Também foi observado que no ápice dos diferentes períodos o sedimento possui maior grau de seleção, fato dado pela estabilidade energética do meio. Nos primeiros meses de estiagem o grau de seleção aumenta sendo a variação pluviométrica praticamente nula.

Notou-se de modo geral, que no ápice de cada período as relações entre pluviometria e assimetria se invertem. Na primeira metade do período de estiagem a relação é direta (em exceção ao primeiro mês – fevereiro). Na segunda metade do período até o ápice do período chuvoso a relação é inversa, com chuvas colaborando com a diminuição de seu valor, significando que as chuvas contribuem com maior participação de grãos de tamanho menor do que a média em suas distribuições.

As relações entre a curtose e a pluviometria também se invertem no ápice dos períodos. Na primeira metade do período de estiagem chuvas influenciam negativamente no valor, gerando sedimentos com tendências platicúrticas. Na segunda metade do período até o ápice do período chuvoso (de julho a novembro) esta relação é direta, com chuvas ocasionando sedimentos ainda mais leptocúrticos. O menor valor foi observado em fevereiro, e em agosto o maior, registrando as maiores variações de energia (negativa e positiva) no fluxo, fim do período de chuvas e retorno de precipitação após o ápice da estiagem.

Os resultados de esfericidade e arredondamento, mesmo necessitando de maior densidade estatística, apresentaram importante aspecto, tendo o minério tendência em aumento no grau de arredondamento para a primeira metade do período de estiagem, com queda considerável de valor em seu ápice (julho). O arredondamento dos grãos tende a ser maior nos primeiros meses de estiagem, período em que possui aumento progressivo de valor, seguido de queda brusca em julho, mês em que a baixa competência da velocidade de fluxo transporta principalemente os grãos com maior grau de

arredondamento do local, por imporem menor força de atrito com o leito. Com o aumento da vazão nos meses em que há retorno de chuvas (maio e agosto) foi observado a queda no valor da esfericidade devido a nova carga sedimentar transportar preferencialmente grãos mais oblatos ou alongados e concentrar os mais equidimensionais em porções a montante.

O primeiro período de estiagem proporciona aumento da média granulométrica local apartir do carreamento das partículas mais finas por suspensão em processo de seleção diferenciada (popularmente conhecido como “lavagem” da areia), aumentando também os valores de seleção e curtose. Com o retorno das chuvas o material reposto é uma mistura de sedimentos diferenciados em outras porções de acúmulo, sendo a seleção diferenciada atuante após período prolongado de precipitação a partir do carreamento das partículas maiores. Após este período a deposição do material indiferenciado em suspensão ocasiona baixos valores de seleção ao minério (mês de fevereiro), como observado por Sengupta et al. (1999).

A composição química e mineralógica também é influenciada pela pluviosidade, de modo que o conteúdo de Fe2O3 reduz em 25,8% e o TiO2 em 50% no período de estiagem quando

comparado ao período oposto. Devido ao fato desses elementos comumente estarem associados a minerais de densidade elevada, a proporção de opacos (ilmenita e leucoxênio), principalmente nas classes granulométricas mais grossas, foi observada em menor proporção nas fotomicrografias do minério de julho. Esse fato pode ser atribuído à variação da competência do rio devido às suas condições hidráulicas, sendo capaz em repor o depósito com essas impurezas em situação de pluviosidade mais elevada (deposição seletiva local). A inversão do terceiro e quarto óxidos mais abundantes no depósito para as diferentes situações hidráulicas, Fe2O3= 0,31% e K2O= 0,29% (período

chuvoso) para K2O= 0,24% e Fe2O3= 0,23% (estiagem) é interpretada como uma queda na

participação das impurezas oriundas de minerais opacos em relação às do feldspato, devido a maior densidade dos minerais com Fe2O3 em sua composição.

Relações entre minério e estoque (rocha fonte)

Devido à restrição de possíveis rochas geradoras dos sedimentos constantemente repostos no aluvião de extração, foram comparadas propriedades físicas - granulometria, esfericidade e arredondamento - e a mineralogia dos grãos minerados com dados petrográficos das formações do substrato encontrados na bibliografia. Esta relação permite o rápido entendimento da gênese das características específicas do minério e gera conhecimentos prospectivos.

Dentre as quatro formações mapeadas pela CPRM (anexo A) na área de captação e adjacências da sub-bacia do rio Santo Anastácio, três formações aflorantes a montante, podem ser apontadas como fonte da recarga sedimentar para o local de extração do minério: a Santo Anastácio do Gr. Caiuá (ambiente desértico), Vale do Rio do Peixe e Presidente Prudente do Gr. Bauru (ambiente

semiárido).

O minério analisado apresentou características em concordância com dados petrográficos realizados por Fernandes (1992 e 1998) em rochas do substrato rochoso local, apresentada em síntese comparativa na Tabela 10. Granulometria fina a média, grãos subangulosos a subarredondados (na fração areia fina) e angulosos a subangulosos (em fração muito fina), alta esfericidade, além da alta concentração de quartzo com feldspatos subordinados (microclínio), são algumas das características em concordância entre o minério e o estoque do sistema mineralizador que justifica em grande parte as características e qualidade da mineralização.

Tabela 10 - Síntese comparatíva entre as características sedimentares do minério e estoque do sistema mineralizador sedimentar.