Geologia, mineralogia e gênese das esmectitas dos depósitos paleogênicos do rift continental do sudeste do Brasil

Autor(es)

Lucy Gomes Sant'Anna

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Geociências (IG/BT)
• Data de defesa: 1999-04-29

Membros da banca

Sonia Maria Barros de Oliveira; Daniel Atencio; Hung Kiang Chang; Celso Henrique Fernandez Granato; Werner Hermann Walter Truckenbrodt

• Orientador: Jose Vicente Valarelli

Resumo

A presente tese teve por objetivo o estudo da geologia, mineralogia e gênese das esmectitas dos sedimentos paleogênicos do Rift Continental do Sudeste do Brasil (RCSB), representados pelo Grupo Taubaté (bacias de Resende, Volta Redonda, Taubaté e São Paulo), e formações Itaboraí (na bacia homônima), Sete Barras (no graben homônimo) e Guabirotuba (Bacia de Curitiba), com vistas à caracterização e o detalhamento do conhecimento destes argilominerais, bem como reconhecer as possíveis áreas fontes dos sedimentos argilosos no quadro paleogeográfico e paleoclimático da região durante o Paleógeno. Para tanto, foram realizados trabalhos geológicos de campo, para o reconhecimento e amostragem dos depósitos sedimentares, bem como análises laboratoriais para caracterização mineralógica e geoquímica das esmectitas (estudos petrográficos, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura com análise química pontual qualitativa e semi-quantitativa, análise geoquímica de rocha total e frações finas via ICP/AES e ICP/MS). Adicionalmente, foram também estudadas as rochas carbonáticas que ocorrem associadas aos depósitos paleogênicos do RCSB, de modo a complementar o quadro geológico da região onde estavam se desenvolvendo estas esmectitas. Os calcários fitados paleocênicos da Formação Itaboraí apresentaram feições texturais e valores negativos de isótopos estáveis (C, O) que corroboram sua classificação como depósitos de travertino, originados a partir de fontes ou ressurgências de águas quentes (dezenas de graus celsius). No sistema de lieques aluviais das formações Resende, Sete Barras, Guabirotuba e dos pacotes superiores da Formação Itaboraí, a matriz dos sedimentos lamíticos é constituída essencialmente por esmectitas (beidellitas) de origem detrítica. Mica e caulinita ocorrem em proporções variáveis e quartzo e feldspato são os principais clastos encontrados nestes lamitos. As esmectitas ocorrem como placas de granulação grossa (> 5\'mü\'m) e bordas onduladas, compondo uma matriz maciça; o perfil afilado da reflexão basal 001 destas esmectitas, com FWHM<1,3°, sugere alta cristalinidade. Os sedimentos lacustres da Formação Tremembé são compostos por beidellitas detríticas de granulação fina a média (<5\'mü\'m) e menor grau de cristalinidade, o qual se expressa pelo alargamento ou abaulamento da reflexão basal 001 (FWHM<1,3°) deste argilomineral nos difratogramas de raios X. Esta degradação na cristalinidade da esmectita é devido à interação deste mineral com as condições geoquímicas das águas lacustres. A origem destas esmectitas é atribuída a processos de neoformação atuantes durante a geração de paleossolos a partir da alteração das rochas pré-cambrianas do embassamento do RCSB, no Eoceno Inferior a Médio, quando as condições climáticas tendiam à aridez e o relevo havia sido aplainado pela Superfície Sul-Americana, no final do Cretáceo Superior a Paleógeno. Nesse contexto paleogeográfico e paleoclimático, o intemperismo químico atuou no sentido de homogeneizar mineralógica e geoquiímicamente os produtos de alteração, em escala regional. Através dos estudos mineralógicos foram observados produtos e feições eodiagenéticas, como a formação de piritas, a compactação dos sedimentos e a formação de esmectitas autigêncas. O intemperismo químico atuou sobre os depósitos paleogênicos do RCSB desde sua deposição, tendo permitido a formação de halloysitas, calcretes pedogenéticos, crosta dura hematítica e gerações distintas de caulinitas. A influência de soluções hidrotermais sobre os depósitos da Formação Resende é revelada por glóbulos e lepisferas de sílica e cristais euhedrais de barita precipitados em arenitos desta unidade nas bacias de Taubaté e São Paulo. As relações texturais encontradas indicam que a sílica formou-se previamente à barita. A caracterização geológica, mineralógica e genética das esmectitas dos depósitos paleogênicos do RCSB permite apontar a origem detrítica e o alto grau de cristalinidade das esmectitas dos sedimentos lamíticos como fatores limitantes para o seu emprego na indústria. Na Formação Tremembé, estas esmectitas detríticas sofreram alterações que induziram a formação de estruturas desordenas, com maiores possibilidades de uso tecnológico. Para avaliação preliminar das potencialidades de uso destes argilominerais aponta-se a medição da largura a meia altura da reflexão 001 da esmectita, em difratograma de amostra total, como um parâmetro para o controle das características mineralógicas deste mineral quando destinado ao uso industrial. (AU)

• Processo FAPESP: 96/00029-1 - Gênese e paragênese dos argilominerais dos sedimentos Cenozóicos da Bacia de Taubaté, estado de São Paulo, SP
• Beneficiário: Lucy Gomes Sant'Anna
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado