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MINERAIS PESADOS

Minerais pesados (MP)apresentam peso específico (PE) maior que o do quartzo (p.e = 2,65) ou feldspato(p.e.= 2,54 - 2,76); geralmente aceita-se como limite inferior o valor de P.E = 2,8. Os minerais pesados sãocomumente separados dos leves por sedimentação em líquidos pesados (bromoformio, p.e.= 2,85). Os maiscomumente encontrados são em torno de 2,0. Geralmente, o teor de minerais pesados em rochas sedimentares éinferior a 1-2%. Apesar de sua baixa frequência, os MP são de grande importância nos estudos relacionados a:

•  - Proveniência dos sedimentos.•  - Transporte.

•  - Intemperismo (clima).

•  - Correlação.

•  - Paleogeografia.

Em virtude de seu maior peso específico, os minerais pesados são depositados juntos a grãos maiores de

quartzo. A diferença, geralmente de 0,5 a 1,0 Phi (φ), é conhecida com razão hidraúlica que varia de acordo com aespécie mineralógica envolvida. Este valor é afetado, principalmente, pelo peso específico mas também pela formae pelo tamanho original dos grãos na rocha matriz. Se uma areia quartzosa tiver uma mediana igual a 2,5 Phi

(0,177mm), a turmalina associada terá uma mediana de 2,9 Phi (0,133mm) e o zircão de 3,5 Phi(φ) (0,088mm).Deste modo, o zircão prevalece na fração granulométrica fina e a turmalina na fração mais grosseira. Portanto,areias de granulações diferentes pertencentes a mesma camada podem ter percentagens bem diferentes arespeito de diversos MP presentes. MPa (%)/MPb (%) = (Phi), mineral a e mineral b tem pesos específicosdiferentes e/ou formas diferentes. Quando se confrontam as relações de frequencias de duas variedades de MPque tenham essencialmente o mesmo peso específico e a mesma forma e, portanto, não há o fator hidraulico, asdiferenças de composição deverão refletir diferenças de litologias da área fonte. Também o arredondamento dosMP pode fornecer informações sobre a área-fonte: p. ex. turmalinas angulosas e arredondas na mesma amostraindicam mais de uma fonte, outro exemplo seria a existência de grãos arredondados de turmalinas junto com grãosangulosos de hornblenda (mais mole que a turmalina).

FOLK (1974) divide os MP em 4 grupos: opacos, micáceos, ultra-estáveis e metaestáveis.1. Os minerais opacos apresentam comumente altos pesos específicos devido a seu elevado teor em Fe. As

espécies mais frequentes são magnetita, ilmenita, pirita, hematita, goetita e "leucoxênio" = agregado microcristalinode minerais titaníferos como rutilo, Titanita ou anatásio. Magnetita e ilmenita são minerais moderadamenteestáveis.e podem formar "placers" de valor econômico. A alteração da magnetita pode dar origem à hematita e ailmenita alterada resulta em leucoxênio. A magnetita e a ilmenita são mais estáveis sob condições oxidantes,sendo dissolvidas em ambientes de condições redutoras. A pirita é quase sempre autigenica, sendo estável sobcondições redutoras e decompõe-se facilmente em ambientes oxidante dando origem a sulfatos e hidróxidos deFe. A hematita e a goetita são comumente produtos de alteração e neoformação

2. Os minerais micáceos geralmente não são considerados nos estudos de MP devido seu comportamentodiferente (formas variáveis) durante o processo de separação mineral.

3. Os minerais ultraestáveis : zircão, turmalina, rutilo e anatásio podem sobreviver a vários ciclos sedimentares.De um modo geral, a abundância de Zi e Tu em uma assembléia de minerais pesados pode indentificar: a)abrasão prolongada e/ou intenso ataque químico ou b) retrabalhamento de sedimentos antigos. Tanto o zircãocomo a turmalina apresentam-se em muitas variedades cujo estudo pode ser útil para indentificação da rocha-fonte. A soma das percentagens de Zi, Tu e Ru, conhecida como índice ZTR, serve para indicar o grau dematuridade composicional (mineralógica) dos arenitos.

4. No grupo dos minerais metaestáveis estão reunidas espécies de estabilidade diferente como mostra a tabelaseguinte:

Estável Cianita, estaurolita, monazita, sillimanita, andaluzita e epidoto

Moderadamente estável Apatita e granadaInstável Hornblenda, actinolita, augita, diopsídio e hiperstênio

Muito instável Olivina

O teor de MP em sedimentos é função de 5 variáveis muito complexas: a) litologia da área-fonte, b)estabilidadediferencial, c) resistência física, d) fator hidráulico e e) fatores pós-deposicionais. Finalmente deve ser mencionadoo erro estatístico que pode levar a conclusões erradas.

Comumente, o objetivo do geólogo é tentar eliminar todas as variáveis, exceto uma, que é a litologia da área-fonte que pode mudar no tempo à medida que a erosão avança.

A tabela seguinte apresenta associações caracteristicas de MP indicadores dos tipos adequados das rochas-

matrizes.

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ASSOCIAÇÃO DE MP ROCHAS MATRIZESApatita, biotita, brookita, horneblenda,monazita, muscovita, rutilo, titanita,turmalina (rósea) e zircão

Rochas igneas ácidas

Cassiterita, dumortierita, fluorita, granada,monazita, muscovita, topázio, turmalina(azul), wolframita e xenotima

Pegmatitos graníticos

Augita, cromita, diopsídio, hiperistênio,

ilmenita, magnetita, olivina, picotita epleonaste

Rochas igneas básicas

Andaluzita, cloritoide, coridon, granada,flogopita, estaurolita, topázio, wollastonita ezoisita

Rochas metamórficas

Andaluzita, cloritóide, epidoto, granada,glaucofano, cianita, sillimanita, estaurolita,titanita e zoisita-clinozoisita

Rochas metamórficas dinamotermais

Barita, minerais de ferro, leucoxênio, rutilo,turmalina (grãos arredondados) e zircão(grãos bem arredondados)

sedimentos retrabalhados

Os minerais pesados podem mostrar a mudança litológica da área-fonte no tempo. VATAN (1950) p. e.

investigou minerais pesados da Bacia de Paris que foram fornecidos pelo Maciço de Central Francês. Aassociação mineral nas rochas clásticas da bacia mostra nitidamente a erosão sucessiva de rochas epi, meso ecatazonais do Maciço Central (tabela 1.0).

IDADE MINERAL ROCHAS MATRIZESMioceno zi., ap., mon., br., tit., si. e

aug.Granitos pré-hercinianos e gnaissescatamórficos

Eoceno superior est., ci., and., tur. e zi. Xistos mesometamórficos (6,000 m)

Carbonífero-Triássico

est., ci.,cl. e ep. Granitos hercinianos e xistos epimetamórficos

TABELA 1.0 - Mostrando a erosão de rochas epi, meso e catazonais do Maciço Central Francês com base

em associações de MP. segundo, VATAN(1950).Um fato de certa importância que controla a presença dos minerais pesados numa rocha é a dissolução

intraestratal por águas conatas ou meteóricas que percolam pelos interstícios. A dissolução intraestratal éevidenciada por:

•  Minerais corroídos presentes em rochas frescas. Estes minerais não foram transportados.

•  Pela associação mineral mais pobre em rochas porosas do que em rochas cimentadas.

•  Pelo desaparecimento gradativo dos minerais metaestáveis com a profundidade crescente.

BIBLIOGRAFIA: FOLK (1974); FUCHTBAUER (1974); PETTIJOHN (1975),POTTER & SIEVER (1973) E SUGUIO (1980).

LEITURA COMPLEMENTAR NO LIVRO ROCHAS SEDIMENTARES (K.SUGUIO) pg.95-109.