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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.44.2000.tde-18112015-110947
Document
Author
Full name
Viviane Carillo Ferrari
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2000
Supervisor
Committee
Toledo, Maria Cristina Motta de (President)
Alcover Neto, Arnaldo
Gaspar, José Carlos
Oliveira, Sonia Maria Barros de
Sant'Agostino, Lilia Mascarenhas
Title in Portuguese
Fosfatos primários e secundários nos perfis de intemperismo sobre os Maciços Alcalino-Carbonatíticos de Juquiá (SP), Anitápolis (SC) e Tapira (MG)
Keywords in Portuguese
Fosfatos
Geoquímica
Intemperismo
Mineralogia
Abstract in Portuguese
Esta pesquisa explorou a mineralogia, a geoquímica e a cristaloquímica de fosfatos primários e secundários nos perfis lateríticos desenvolvidos nos Complexos Alcalino-carbonatíticos de Juquiá (SP), Tapira (MG) e Anitápolis (SC). Os estudos dão continuidade aos trabalhos já efetuados nas áreas, procurando aplicar técnicas da micromorfologia (MO, MEV, ME, MR, CL) e de identificação mineralógica DRX e ATD. Os resultados obtidos podem contribuir aos estudos de caracterização tecnológica de fosfatos e ao diagnóstico de problemas de tratamento de minério fosfático; além disso, foram relacionados aos controles da sua gênese, como tipos litológicos presentes e sua distribuição relativa, associações de fosfatos primários, disponibilidades geoquímicas, clima e relevo. A mineralogia dos fosfatos nos perfis lateríticos desenvolvidos sobre os Complexos Alcalino-carbonatíticos é marcada pela presença da apatita residual, que apresenta algumas feições de alteração nos materiais mais evoluídos. Apatitas primárias sãs, de composição hidroxi-fuorapatita, sofrem durante o intemperismo perdas de cátions substituintes do cálcio (Sr e Na) e uma carbonatação sempre acompanhada pelo aumento em flúor tendendo a composições próximas à da carbonato flúor-hidroxiapatita. Evidências deste comportamento foram observadas em Tapira e Juquiá. Em Anitápolis observou-se uma menor variação nas composições das apatitas primárias ao longo do perfil, o que mostra uma evolução diferenciada em relação as outras áreas. O aumento da porosidade que decorre da dissolução dos minerais leva à formação dos fosfatos supérgenos apatíticos e principalmente os aluminosos da série da crandallita. Observou-se que asapatitas supérgenas são dominantemente carbonatadas e mais enriquecidas em flúor do que as apatitas primárias, mostrando que no ambiente supérgeno a variedade carbonatofluorapatita é a mais estável. Além da formação de fosfatos supérgenos, a alteração intempérica causa modificações físicas e químicas nas apatitas primárias, que podem ser o fator responsável por perturbações nos processos industriais de concentração do minério fosfático para o caso de Tapira, que é aúnica área em que ocorre o aproveitamento econômico da apatita. As fases crandallíticas ocorrem em materiais de alteração supérgena do perfil, onde as apatitas foram parcial ou totalmente dissolvidas e dominam os produtos de alteração de rochasalcalino-silicátitcas, situação observada em Juquiá e Tapira. Em Anitápolis estes fosfatos são muito raros. A composição dos fosfatos da série crandallita mostrou, em Tapira, uma variação nos teores de Ba, Ca, Sr e ETR no sítio A. Neste localforam encontradas variedades intermediárias entre a gorceixita e a goyazita (com ETR) em materiais ferruginosos, e entre a crandallita e a gorceixita em materiais apatíticos. Nos materiais onde ainda estão presentes as apatitas primárias, esta variação pode estar relacionada às diferenças geoquímicas do meio onde foram formadas. Juquiá apresentou uma menor variação na composição dos minerais da série da crandallita no sítio catiônico, dominado quase que exclusivamente pelo Ba (salvo otipo que ocorre em pseudomorfos micáceos que apresentam uma dominância do Ca em relação ao Ba e maiores irregularidades na ocupação dos sítios). A ocorrência de outros fosfatos nos perfis estudados é mais restrita e limitada em cada área:turquesa e wavellita em Juquiá e rhabdofânio em Tapira. Estes minerais aqui interpretados como produtos de neoformação supérgena preenchem fissuras nos materiais mais evoluídos do perfil. O rhabdofânio de Tapira ocorre em materiais ricos emanatásio. A wavellita e a turquesa de Juquiá ocorrem na alterita sobre a zona de transição entre o carbonatito e a rocha alcalino-silicática. A composição dos minerais supérgenos analisados, fosfatos da série da crandallita, wavellita, ) turquesa e rhabdofânio mostrou ser controlada pelas disponibilidades geoquímicas do meio onde foram formados.
Title in English
not available
Keywords in English
not available
Abstract in English
This research investigates the mineralogy, geochemistry and crystalochemistry of primary and supergene phosphates in lateritic profiles developed over Alkaline-carbonatites Complexes of Juquiá (SP) Tapira (MG) and Anitápolis (SC). The study applies micromorphology techniques (MEV' ME' MR, CL) and mineralogical identification DRX and ATD. The obtained data can contribute with studies of technological characterization. Otherwise the data had been correlated with the genesis controls of the phosphates (litologic types and its relative distribution, associations of primary phosphates, geochemistry sources, climate and relief). The phosphate mineralogy in lateritic profiles developed over Alkalinecarbonatítes complexes is marked by the presence of residual apatite, that presents some alteration features. Fresh primary apatites of composition hidroxyfuorapatite, alter during weathering by losses of substitute calcium cations (sr and Na) and by a carbonate increase accompanied by the increase in F, with a trend to compositions near the carbonate flluorhydroxyapatite. Evidences of this behavior were observed in Tapira and Juquiá. ln Anitápolis a smaller variation was observed in the compositions of the primary apatites along the profile, which shows a differential evolution comparing to the other areas. The porosity increase due to mineral weathering leads to the formation of supergene phosphate apatites and mainly the aluminous phosphates of the crandallite series. lt was observed that supergene apatites are carbonated and more F enriched than the primary ones, showing that in the supergene condition the carbonatefluorapatite is more stable. Weathering causes also physical and chemical modifications in primary apatites, which may be responsible for problems in industrial procedures to the concentration of phosphatic ore in Tapira, the only area where apatite is mined, between the three areas here treated. The crandallitic phases are present in materíals of supergene origin where apatite was partially or totally dissolved. They dominates the weathering products of alkaline-silicatic rocks. This situation was observed in Juquiá and Tapira. ln Anitápolis these phosphates are rare. The phosphate composition of crandallite series shows, at Tapira, a variation in Ba, Ca, Sr and ETR in site A; there were found intermediary varieties between gorceixite and goyazite (with ETR) in fenuginous material, and among the crandallite and the gorceixite in apatitic material. ln materials where primary apatite is still present, this variation can be related to geochemical differences of the profile where they were formed. Juquiá presents smaller variation in the composition of minerals from crandallite series in the cationic site, which is dominated by Ba (except for the type in phlogopite pseudomorphs, where there is more Ca than Ba and larger irregularities in site occupation). The occurrence of other phosphates in the studied profiles is more restricted and limited in each area: turquoise and wavellita in Juquiá and rhabdophane in Tapira. These minerals have been interpreted as supergene neoformation; they fill fissures in the well developed materials of the profile. Rhabdophane was found in rich anatase materials. Wavellita and turquoise were found in the alterite formed on transition zone between carbonatite and alkaline-silicatic rocks. The composition of analyzed phosphate supergene minerals, crandallite, wavellite, turquoise, and rhabdophane, showed to be controlled by geochemical availability of the profile where they were formed.
 
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Publishing Date
2015-11-26
 
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