ANAIS DO X XX II CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, SALVADOR, BAHIA, 19B2, V. 2 ABSTRACT

INTRODUC;AO

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ANAIS DOXXX II CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA,SALVADOR, BAHIA, 19B2,V.2

ABSTRACT

MINERAlOGIA DE

OCORR~NCIAS

BRASllEIRAS DE SUlFATOS / \ SECUNDARIOS: CONSIDERAc;:OES GENI:TICAS

\

DanielAtencio

IGUSP/AlunoEstag i~rio ArmandoM4rcioCoimbr a USP-IG

Ma xBrandtNeto

UNESP-IQ

No Nordeste Brasileiro sao conhecidas de longa data ocorrenci-as de sulfatos ocorrenci-associados a depositos salinos. OLIVEIRA (1940), anali sando concentra90es de sais no Estado do Piaui, considerou-as como "eflorescincias" e ve r i f 1 c o u a existincia au mesmo a predomin8nci a de sulfatos sobre outros minerais. MELLO (1969) descreveu os minerais "fer rohalotriquita" e epsomita em Piripiri (Estado do Piaui), atribuindo--os a "eflorescencia em folhelho piritatribuindo--oso".

COIMBRA et al. (1980) analisaram sulfatos provenientes da oxi-da9aO e hidrataxao de marcassita em aluvioes antigas do Rio Tiete (It~ quaquecetuba, Sao Paulo) .

Alem das ocorrencias citadas, destaca-se a presen9a de sulfa-tos secundarios em diversas forma90es da Bacia do Parana (Forma90es Po~ ta Grossa, Rio Bonito e Irati).

Este trabalho contribui com determina90es mineralogicas e ge?~ ticas, alem de tecer considera90es a respeito da toxicidade potencial de tais sulfatos.

Several se condary su lfa te occur r ences were studi ed in order to identify their mineralogy and probable genesis. These sulfat e s occu r in rocks of the Ma r a n h a o basin (States of Maranhao, Piaui an d Go ia s ), Parana basin (States of Parana and Sao Paulo) and the old al l uvia l de posits of the Tiete river (State of Sao Paulo) •

X-ray diffratogram analYses and eletronic photomicro gr aph s peE mitted the identification of the following minerals: halotr i ch i te, al u gen, melanterite, copiapite, gypsum and epsomite. Chemic al ana l yses were made to check some dubious cases.

Most of the occurrences ar e thought to have a secondary genesis through processes such as oxidation and hydration of marcassi te wit h the formation of iron and/or aluminium sulfates; epsomite is gene ra te d by liberation of Mg from dolomite or attapulgite; sulphur liberated from carbonaceous levels goes to form gypsum.

The sulfates identified in these studies exhibit low to high solubility which can result in the alteration of the original charact~ ristics of underground waters and soils.

The ingestion of these minerals as such or in the drinking wa ter can cause grave health problems to human populations (such as irrI tation of the gastrointestinal tract, dehydration or even death in small children) as well as adversely affect domestic animals.

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der to occur ic3.s ), al de hs per e, alu ses genesis "ith ~rated :ed iLqh ir act e Ig w~ irri in 'en ci-anal i co mo a de s "fer ndo - oxi-(It~ If a -es Pon

MINERAlS PRESENTES NAS OCORRtNCIAS ESTUOAOAS (Tabela I)

Para identifica9ao dos minerais presentes ut i l i z o u- s e de difra

togramas de raio·X (r a d i a 9 a o CuKa, metodo do po) , de fotografias de mY

croscopio eletronico de varredura (SEM) e de analises quimicas, alem

de algumas verifica90es preliminares quanta a solubilidade em agua e

quanta a aspectos visiveis em microscopio petrografico co mum.

A mineralogia observada inclui halotriquita (sulfato de Fe e AI ) , al u nogen io (s u l f a t o de Al ) , melanterita (sulfato de Fe+ 2) , copia

pita (sulfato de Fe e Al) , gipsita (sulfato de Cal e epsomita (sulfa~

to de Mg). Segundo Palache et al (1957), varias destas especies ocor

rem como cristais fibrosos au aciculares, na o facilmente distinguiveis

entre si, e que foram agrupadas , especia lmente na li t e r atu r a antiga,

sob os names de "ha i r salts ", "Ha a rs a l z " e "h alo t r i c hum".

a} ALUVIOES ANTIGAS DO RIO TIET~

COI MBRA et al (op. ci t . ) registraram a presen9a de melanterita

Fe+ 2(S04 }3 . 7H20 mo no c l i n i c o, aluminocopiapita - AIFe+3(S04~ O(OH ).20

H20 triclinico, um mineral do grupo da halotriquita e alunogenio

A12(S04}3.17H20 triclinic~ - nas aluvioes antigas do :io Tiete em It~

quaquecetuba (Estado de Sao Paulo). Tal mineralogia po de ser observada

tambem em ocorrencias identicas em Carapicuiba e na cidade Un i v e r s i t a

ria (Sao Paulo).

Algumas amostras de marcassita - FeS2 otorrombico - coletadas

em Itaquaquecetuba e acondicionadas em recipientes de plastico, alem

de se alterarem para as minerais citados, formaram concre9oes

milime-tricas de material microcristalino pulvurulento com cor rosa-marr.on i

dentificado por difratograma de raio X como sendo roemerita - Fe+ 2

-Fe23 (S04}4.14H20 triclinico. Viagens posteriores ao campo resultaram

infrutiferas na detec9ao deste mineral.

Ainda em Itaquaquecetuba, observa90es em argilito cinza claro

com restos vegetais revelaram a presen9a de gipsita- CaS04.2H20 mon£

clinico - em cristais incala r e s alongados dispostos em agregados radi

ais de dimensoes milimetricas. A foto 1 revela 0 aspecto apresentado

em microscopio eletronico, mostrando fragmentos de cristais euhedrais.

b) BACI A DO PARANA

Em afloramento da Forma9ao Ponta Grossa, na Estrada de Ferro

Jaguariaiva - Arapoti (Estado do Parana) , ocorrem alunogenio e urn mine

ral do grupo da halotriquita, ambos em cristais brancos fibrosos, de

bril ho sedoso, formando agregados que atingem cerca de cinco mi

lime-tros de comprimento, associados a folhelho amarelo conte ndo concr~

90es sideriticas e fosseis (Lingul a e Orbic uloidea~ entre outros). As

fotos 2 e 3 apresentam prismas along ados que podem ser de alunogenio

au de halo triquita .

Na Rodovia Castelo Bran co (Km 152), proximo

a

en trada para Ce

sar10 Lang e (Es t a d o de Sao Pau lo ) agregados br an c o - a c i n z en t a d o s e am~

relados de gipsita em habito acicular impregnam folhelhos betuminosos

e calcarios dolomiticos da Forma930 Irati em paredoes verticais. Na

foto 4, ve-se a gipsita em cr i st a i s encurvados e estriados.

Ce r c a de dez qUilometros distante do afloramento anterior , na

loca lidade de Ce s a r i o Lange, em pedreira de calcario s dolomitico, de

propriedade da Minera9ao Rosa, nota-se a presen9a de sulfatos ,

prova-velmente pertencentes aos grupos da copiapita e da melanterita, forma£

do cr os t a s branco-amareladas associadas aos niveis de folhelhos

betu-minoso.

Ainda na Forma9ao Irati (km 137, Estrada Cur i t i ba-Sao Mate

us_-Parana) em associa9ao a calcarios dolomiti c os encontram- se impr eg n~oes

de eps omita (amo s t r a IR-SM) apresentando cor branca e aspepto

pulvuru-lent o .

c) BACIA DO MARANHAO

Na Forma9ao Pimente iras (localid ade de Cast elo do Pi auI), obse~

va-se a ocorr enci a de concre90es centimetricas de sul f eto (prova

velmen-te marc assit a) em are n i t o fino. Esta s concregees alt e r am-s e pa r a limoni

ta e pa ra su lfa t o s , identif icados como minerais dos gru po s da halotr

i--qUita e da mel anter ita. Na foto 5, crist ais an hed rai s de mel anter i t a po

dem ser vi s t o s.

-Tambe~ na Formas:ao Pimenteiras (localida d e de Parals o do No rte,

Estado de Goias), par edoes verticai s de siltitos e fo l he l h os , contendo

ni veis de coricrecSes limoni ticas, ac h am- s e Lrnpreq n ados de urn miner al

branco (amostr a MA-l), de as pe c t o pUlvurulento, do grupo da eps omi ta . A

fo t o 6 revel a crist a is equidimen s ionai s ou pouco along ad os de epsomi ta. Em Pir ipiri (Estado do Piau I ) , fi b r a s de urn mineral do gr u p o da halotriqu ita ocorrem fo rm and o agregado s brancos, di f er indo daqu eles

descr itos para 0 aflo r ame n to da For ma9ao Ponta Gross a ape n as na s dim

en-sees, chegando a at i ng i r dois cent l me t r o s de comprimento. As foto s 7 e 8 de microscopic el e t r o n i c o mostram agr e gados de cristais acicula r es ex

tremamente regular es e lig ei r ament e encurvados.

-Entre Colin as de Goias e Arag ua i na (Estado do Go ias), ao lange

da Rodovia Belem-Brasili a, no me smo local onde SUNDARAM et al (1981)

rea lizaram es t udo s de palinomo rfo s, ocorre silti to carbonoso da F

orma-9a o Poti imp re gnado por gip s i ta branca (a mostr a MA- 1 2 ) de aspec to pu l v u

ru l e n to . A fo to 9 apresen ta urn agre gado de cri s t a is ripi for mes te r mina=

dos e na foto 10 pode-s e notar enc u r v a men t o em al g u n s crist a is.

Epsomit a _{- MgS0 4 • 7H20} or t o r romb i c o - oco rr e em bar reiros nas imedia~oes de afloramentos de si l t i t o s ~ermelhos /ve : d e s e cal c a r i o s da Forma9ao Motuca (Rodovi a Carol in a - Ri a ch a o, no Mara n hao ) . Esta epsomita

(amostra MA-39) fo r ma agregados botrioidais de cor br an ca mui to seme

Ihantes aqueles desc r itos por COI MBRP_ et al (op. cit . ) pa r a a hal o t r i

--quita de Ita quaquec etub a. Tais agr e g ado s englob am ar g i lo - minerais e rna

teria vegetal. Tambem em fot o de microscopio elet r o nico de var r edu r a

os cristais se assemelham mui to aos de halotriqui ta, 0 qu e era es pe ra do

(foto 11). Em associa9ao a epsomi t a, registra-se a pres en9 a de gipsita

(amostra MA-39A) em cristais translucidos sub-euhedrais azul-amarelados

medindo ate cerca de urn centlmetro. A gipsita tende a se localizar li

geiramente mais distant e do ba r r ei ro que a epsom ita. Na fat a 12, veem -se crista is sub-euhedrais de gip sita com cer to en c u r v ame n t o em al g u n s pontos.

ASPECTOS GEN~TICOS DOS SULFATOS

A presen9a de sulfatos pode estar ligada a deposi9ao qUlmlca

em evaporitos, a processos de percola~ao de solos (eflorescencia) au

ainda a altera9ao (oxida9ao e hidrata~ao) superficial de sulfetos.

As ocorrencias de sulfato no Nordeste Brasileiro, em barreiros

ou impregnando afloramentos, tern sido consideradas como

"eflorescenci-as" (OLIVEIRA, op. cit.). Sem descartar a possibilidade da existencia

de eflorescencias, principalmente nas regioes de maior aridez climatica,

levantamos aquiocorrencias de sulfatos secundarios nitidamente ligados

a processos de altera9ao superficial.

a) ALUVIOES ANTIGAS DO RIO TIETE

Os sulfatos de Itaquaquecetuba tratados em COIMBRA et al ( op.

cit.) for~am-se por al t e r a s:a o "in situ" da marcassita e tambem par so

lubiliza9ao e reprecipita~ao.

A roemerita, ausente nos afloramentos estudados,

e

resultante

da altera9ao em recipiente fechado, devido a extrema acidez provocada

pela impossibilidade de fuga do acido sulfurico, condi~ees ja

anterior-mente admitidas por PALACHE et al (op. cit.)

De acordo com COIMBRA et al (op. cit.), a clima reinante na ep£

ca da sedimenta~aotern sido objeto de polemica entre as autores. Gips!

ta com textura poiquilotopica (rosa-do-deserto) e caracteristica de am

bientes semi-aridos a deserticos, mas na gipsita encontrada em niveis

662 arg i l e te sul lucide Gro s se argile bonate dor de tera9~ de dec al t e re ter mec cre~oE cha, s te, de rit o s c Cabe~e men t.ei urn liS nome C nado

c

teses pulgi1 fac i ln mo n o cl sociac p.rovax ou mer terral par at fatos de mil 1980)

a

ba s. denta: pa rt.L. Enveru inger. cit. ) cerca de fe segun irrit

, obser iveLmen-" i limo ni iLotri « sri ta p~ ) Norte , mtendo rer aL omi,ta . A »somi,tao grup o la qu eles ; di men-.os 7 e .a r es ex ) lange .9 81 ) Fo rma-:0 puIvu :e r mi n a -is nas irio s da .pso mi ta seme iLot r L« -.s e rna .d u ra !ra d o ripsita ire Lado s :ar li ve e m

=-al g u n s limica I) ou )S. irreLr o s !s c e n c i-;tencia .L mati ca , ligados 11 ( op. io r so .tante roc ada Iterior -na epo GipsI i de

am

ifvets

arg ilosos (aluvioe s an tiga s ) inexis te tal text u r a e acre d i t amos ser es

te sU lf~to provave lme n t e se cundar io, na o cont r ibu i ndo, pois , para a

e-lucid a9 a o do paleoc lima.

b) BACIA DO PARAN~

o

al un o g e n i o e a halotriquit a encontrado s na Fo rm a9 ao Ponta Grossa te rn or i g e m da al tera9ao de sulfetos pr es e nt es no folhelho, de argilo-m i n e r a i s forne cen d o Al e de sid erit a ce d e ndo Fe .

A gipsi ta da Forma9ao Irat i e pr o ven i e nt e de altera 9 ao de

car-bo n a to s (Ca) e de sul f e to s presen t es no folhe lho bet umino s o (forn e

ce-do r do anion sulf a to ) .

A copiapita e a melan te r i t a de Ces ario Lang e origi n a m-se da al

te r a9 a o de su l f etos present e s do folhelho.

-A ep s o mi t a de Sao Mate u s do Su l esta rel aci on a d a a processos

de dedolomiti z a 9 a o.

c) BACI A DO MARANHAO

A halot r iqu i t a e a me lan t e ri t a de Castelo do Piau! resultam de

altera9 a o "in situ" de concr e90es de sulfetos, constituindo a fase in

terme d i ar i a en t re os sulfetos e a limonit a.

Co m respeito

a

eps omi t a de Pa r a i s o do Norte , a presen9 a de con

cre90 e s limo ni t i ca s po de se r indica9ao da ex i s t enc i a de sulfet o s na ro

cha, sendo 0 sulf a to urn estado transitor io em dire9ao

a

li mo n i t a .

-A hal o tr iq u ita de Pi r ipi r i aqu i trat ad a fa z parte, provavelmen

te, da mes ma ocorren c ia estudada por MELLO (op. ci t .) "em fo l h e l h o s pI

ritosos in ter ca lado s com areni t o s e siltitos, pertencentes

a

Forma9ao

Cabe9as" . Porem, os folhelhos piritosos sao pertencentes

a

Forma9ao Pi

menteiras . A anali se quimica apresentad a por MELLO (op. cit.) mostra

urn ligeiro excesso de Fe sobre Al, levando -o a at r i b u i r ao mineral 0

nome de "ferrohalot riquita".

o enxof re para a forma9ao da gipsita da Forma9ao Poti e

origi-nado da al t er a 9ao de sulfetos dos niveis siltico-carbono sos.

Para a fon t e do Mg da epsomi t a da Forma 9 a o Mo t uca , duas hip£

teses sao levant adas: rec alcitiz a9ao de dolomi to s ou altera9ao de ata

pulgita - (Mg, Al)2Si40~O' 4H20 monoclinico. A atap u l g i ta se transforma

facilmente em mont rnorLl.ondt a - (Na,Ca)0 33 (Al,Mg)2 Si4010 (OH) 2' nH~

monoclinico -, se gundo LEPSCH et al (1977). 0 cal c i o para a gipsita as

sociad a deve provir dos calcarios presentes na are a . Estes sulfatos

-provavelmente se originaram por lixivia9ao e precipita9ao.

CONSIDERAGOES SOBRE TOXICIDADE DOS SULFATOS

Os sulfatos identificados neste trabalho sao soluveis,cammaior

ou m~no r in t e nsi dade , em agua, pode ndo ser incorpo r ados em len90is sub

terraneos ou em solos modi f icando suas caracteristicas originais.

-A ingestao destes minerais, por parte de popula90es humanas ou

por animais domest icos, ou 0 consumo de aguas enriquecidas em tais sul

fatos podem acarretar problemas de saude, as vezes graves. A rela9ao

-de minerais que sao suspeitos ou que provaram serem toxicos (PUFFER,

1980) inclui todos os sulfatos aqui citados.

Alguns medicamentos para tratamento de anemias sao preparados

a base de sulfato de ferro. Porem,envenenamento agudo por ingestao aci

dental de sulfato ferroso (equivalente

a

melanterita) e muito comum~

particularmente entre crian9as (SPENCER, 1951, in PUFFER, op. cit.).

Envenenamento agudo e mortes tem-se verificado em crian9as pequenas que

ingeriram quantidades variando entre 0,4 e 1,5 g, segundo PUFFER ( op .

cit.).GREENGARD e MCENERY (1968, in PUFFER, op. cit.) registram que

cerca de dois mil destes casos ocorrem anualmente, ficando 0 sulfato

de ferro em quarto· lugar entre as causas de in t o x i c a 9 a o aguda . .'Ai n d a

segundo PUFFER (op. ci t . ) , a toxicidade do sulfato ferroso

e

devida a

irrita9ao do trato gastrointestinal provocada.

o

sal de epsom comercial (equivalente a epsomita) tern

dades la x a t i v a s .

°

seu us o prolo ngad o cau s a des idra t a 9ao e perda de pe-so (BELI LES, 1975, in PUF FER, Ope cit.). Os ba r reiros, onde se enc on-tram di v er s o s sa i s, e on de 0 gado pa ss a alg um tempo lamb end o - o s, podem

orig in a r prob lemas quando entre estes sais encontrar -se , por exemplo ,a

ep s omita , como e 0 caso do barreiro na Forma9ao Motuca aqui dis c u tido .

AGRADEClMENTOS

Ag r ade c e mo s ao .g e olo g o s Seis h o Honda e Jo rg e Hach iro e aos, alu nos do Curso de Ge olo g i a (I GUSP) Celi a Regina de Gouve i a e Pau l Ricrulld Smith pela ce ss a o de dive r s as amo stras .

Ag r a d ecemo s ao Prof. Dr . Raphae l Hipo l i to pelos da d o s quimi c o s

obt i d os e aos tecnicos do Laborator io de Raio X do IGUSP pela de d i c a

-9ao com que realizaram os difratogramas necessarios .

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Ta bcla I - Minerals prc sent c s nas ocor r-dnctas e nuud adas

--

-II.."OSTRJ\S 1.0<:111. POIl1'IlI<;AO MI Nf: RIIIS IDENTIP[CAo a S

- It.aquaquecc t.ubn - 51' _nxt_tuv_{o Tl}iOe_{c t c}s ant lqas do _grupalu mlno_{o da}c opiap_{hai ot}l_{ri qu i ta * :}tr:J,; ntelantt!r itil ;_{I\lunc)t,c n}m fn_Loe_rqr-a_LPI_{H1 til}do

-Es t r ad a de Ferro

- Jaquar 101Iva -I\rapoti - PR Pormac;ao POll t.il GrOS 5 a alun()C, ~n10 ;mi nc r a l do qrupo Oil heLot.rLquIta*

- Rodovi_kma Castelo_{152 - S}Br_P an co F'ormac;ao lrat! qipsi ta

Cesario - Forma c;ao Irati mineral do q rupo da cop Lap I ta* ;

-

Langc SP _{mincrC\l do grupo da mcl anterita"} IR - SM SaoHa t e us do Su I - PR Forma~ao Irati epsanita

- Castelo do pLauI - PI Forma9ao Pimenteira s mineral do grupo da haLo t.r Lqu Lt.e";

mineral do gropo da metan tcrtcee Mil 1 ParaIso do No r t e - GO PormaC;3o P imentcira 5 ep scsnLt;a

- Piripiri - PI Form a c;ao Pimente i ras mineral do qropo da hal o tr i qui ta"

Mil

-

12 Rodovia Belem-lIrasHla Formac;ao Poti gl ps l ta UIl-15 1 - GO

Mil

-

39 _MARodovia Caro lina-Riac hao- Fonnac;ao MobJ c a epsanita

3911 Rodovia Carolina -Riac hao - Formac;ao Motuca qLps L ta '11\

-

_MA

*Gnqx>da hatot.r-tquit.aesul fa tooncoocl lnt oosde fOrmJlageral N32( S0 4)4.22I1tl, J\~Fc+2,"\.1,t-tl+2 ,Ni , Zn: B:::1\1, Cr+3, Fc+3. Gnp>da=piapita : Sulfa~ tr~~<DSdefornula1\+2f'c~3 (S04)6(011)2.201li> au 11+3 Pcp(9)4 )60(0111.201li>. 1\+2-ea. CU. Pc.

M:.J,Zn, n+ - xi, Fe. 2 2 +2

Grux>daoelant.erlta: sulfa tos nonoclinicosde fomula g>ra l 1\+9)4. 711i> . II=CO. CU. Pc+ •Mn •M:l.Zn. 664 FOTO 1 Gipsita . do Rio Ti Itaqua que L FOTO 3 Alunoge n: Formac; a o Estr ad a I Arapoti

~d a de pe-se encon--os, podem ex e mp l o , a Uscutido. e aos, al~ au1 Richard 5 quimicos 3. dedica-s Secunda-aq u a q u e c e -vol. 4, logica de Paulo. Rev. Al, Fe++ Dept9 1 n9 10, n9 47, Mineralogy .n Wiley vol. 11, :ar b o n i f e -.n , Brazil. >p.: 23-32. [CADOS ta ; mineral do loq eni o ;gip s ita da halotr i quita * ta*; rit a· qui t a*: ri ta* quita* =AI, Cr+3, Fc+3• p, A+2-ca, CU, Fe, Foro 1 Gips i ta. Al uv ioes An t igas do Ri o riete. Itaquaque cetuba (SP) Foro 3 Alunogenio ou halotriquita.

Forma~ao Ponta Grossa.

Estrada de Ferro Jaguaiav

a-Arapoti (PR)

For o 2

Al unogen i o ou halo t riquit a.

Forma~ao Pon t a Gros sa.

Est r ada de Ferro Ja gua ri aI-va- Ar a po ti (PR)

Foro

4

Gipsita. Forma~ao Irati.

Rodovia Caste l o Bran co,

km 152 (SP)

Fo

ro 7

Hal.otriq: Fo r ma c;; a o Piripi ri 41 FOTO 5

Melanterit a. Forma~ ao Pi-ment ei ra s. Caste lo do Pia uI

(PI)

Foro 6

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Forma~ao Pimenteiras.

ParaIso do Norte (GO) _{FOTO 9}

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FOTO 7 lIal ot r i qu it a . Formac;ao Pimenteiras. Piripiri (PI) 40)< ~,

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