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SIGNIFICADO METALOGENÉTICO DA
MINERALOGIA DOS ALBITITOS DA JAZIDA
CACHOEIRA (PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL)
Sônia Pinto Prates
Dissertação apresentada ao Curso de Pós-Graduação em Ciência
e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, como
requisito parcial à obtenção do Grau de Mestre
2008
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Comissão Nacional de Energia Nuclear
CENTRO DE DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA NUCLEAR
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das Radiações,
Minerais e Materiais
SIGNIFICADO METALOGENÉTICO DA MINERALOGIA
DOS ALBITITOS DA JAZIDA CACHOEIRA (PROVÍNCIA
URANÍFERA DE LAGOA REAL)
Sônia Pinto Prates
Dissertação apresentada ao Curso de Pós-Graduação em Ciência e
Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, como requisito
parcial à obtenção do Grau de Mestre
Área de concentração: Ciência e Tecnologia dos Minerais e Meio
Ambiente
Orientador: Dr. José Marques Correia Neves
Co-Orientador: Dr. Kazuo Fuzikawa
Belo Horizonte
2008
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Aos meus filhos, Gabriel e Lucas,
Em ordem de chegada.
AGRADECIMENTOS
Ao Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN) pela liberação para a
realização deste trabalho.
Agradeço, com muito carinho, ao meu orientador Professor Correia Neves pelo
incentivo e cobranças visando me ensinar a pensar.
Ao Dr. Kazuo Fuzikawa, meu mais caloroso obrigada.
Às Indústrias Nucleares do Brasil (INB) pelo suporte durante os trabalhos de campo, em
especial ao colega e amigo Evando Carele de Matos.
Aos geólogos do Laboratório de Inclusões Fluidas e Metalogênese (LIFM), James,
Javier e Alexandre, pelo apoio, valiosas discussões e principalmente incentivos. Agradeço
também a amiga Elizabeth pelo suporte e revisão das referências bibliográficas.
Aos queridos bolsistas do laboratório, Ana Rosa, Tatiana, Lucilia e Aurélio por toda a
alegria desses tempos apertados. Retiro o que dizia: bolsista é muito gente. Agradeço ao
Hiram pela imensa ajuda durante a separação dos minerais.
Agradeço ao geólogo Walter de Brito, ao Zilmar e ao Iraci pelo empenho durante as
análises de difração de raios X. Agradeço também ao Daniel pelas análises de espectroscopia
no infravermelho e à Sirlaine, pela análise térmica. Ao Chico Rocha, pela confecção das
lâminas delgadas.
Ao Garcia e à Ana Maria, do Laboratório de Microanálises, o meu especial obrigado
pelas discussões ao som de “oldies”.
Agradeço ao Paulinho pela ajuda com as ilustrações, à Jac, Robinho e Nelson pelo
carinho. Agradeço também à Roseli, Fulgêncio, Cerisa e Andréa pela disponibilidade e
atenção.
Aos professores do Curso de Pós-Graduação e ao mesmo tempo meus colegas de
CDTN, meu especial agradecimento. Não poderia deixar de agradecer também à Prof.ª Irene e
ao Prof. Vito, do Departamento de Química da UFMG, pela paciência e persistência durante
as aulas de Análise Térmica.
Agradeço também à Nívia, Lenira e Virgínia pela revisão das referências bibliográficas.
Para minha amiga e “irmã”, Vanusa, um especial agradecimento pelo incentivo.
E por último, mas não menos importante, agradeço aos meus colegas da turma de 2006.
Vocês não têm idéia do bem que me fizeram. Obrigada.
RESUMO
A Província Uranífera de Lagoa Real (PULR) constitui a melhor conhecida e a mais
importante ocorrência de urânio atualmente no Brasil. Abrange uma área de 1200 Km
2
e está
localizada na região centro-sul do Estado da Bahia. Na PULR, são conhecidas 34 áreas
mineralizadas em urânio, distribuídas aproximadamente ao longo de uma faixa orientada N-S
com cerca de 30 km de comprimento por 5 km de largura.
No extremo norte da região, situa-se a Jazida Cachoeira, única jazida de urânio em fase
de produção no Brasil e na América Latina, atualmente sendo lavrada a céu aberto. A jazida
apresenta uma extensão de 420 metros na direção noroeste e uma largura de aproximadamente
250 metros. Nessa jazida foram individualizados três corpos principais de minério. As
amostras utilizadas neste estudo foram coletadas no corpo 3 da jazida.
A mineralização uranífera na PULR está associada às rochas ricas em “albita”
denominadas “albititos” que são rochas constituídas de plagioclásio, de composição albita a
albita-oligoclásio, em porcentagem volumétrica estimada igual ou superior a 70%. Ocorrem
ainda, como minerais essenciais: piroxênio, granada, anfibólio e biotita. Os minerais
acessórios mais freqüentes são: titanita, apatita, zircão, allanita, magnetita e hematita.
Carbonato e fluorita também podem ser observados.
O objetivo do trabalho é o detalhamento da caracterização mineralógica e
cristaloquímica dos albititos mineralizados e não mineralizados da Jazida Cachoeira,
procurando-se pesquisar possíveis diferenças entre eles.
Os principais minerais constituintes dos “albititos” desta jazida foram, portanto,
estudados aplicando-se as seguintes técnicas: Difratometria de raios X, Espectroscopia
vibracional de absorção no infravermelho, Análise Térmica, Microssonda Eletrônica, além de
microscopia óptica convencional. Além desses minerais, foram também estudados microclina
(variedade amazonita), natroapofilita, wollastonita e minerais secundários de urânio
observados na mesma Jazida (autunita e tyuyamunita).
Durante a primeira etapa dos estudos foram realizadas as observações mesoscópicas e
microscópicas das amostras. A seguir, foi efetuada a separação mineralógica dos minerais em
função de suas características magnéticas e densimétricas, visando-se obter minerais limpos e
puros. Esses foram, a seguir, preparados de acordo com a técnica a ser empregada.
As técnicas analíticas utilizadas permitiram o entendimento da cristaloquímica dos
minerais, obtendo-se resultados confiáveis a partir de pequenas quantidades de material (cerca
de 10 mg). Além da identificação dos minerais e da determinação da sua composição, foram
também obtidas informações sobre a presença de água nos minerais.
A presença de wollastonita (CaSiO
3
) indica condições de formação sob elevadas
pressões litostáticas, sem as quais haveria a liberação de CO
2
para a atmosfera.
A transformação do U
6+
presente na uranila em U
4+
incorporado na uraninita implica na
oxidação do Fe
2+
para Fe
3+
que se incorpora na estrutura cristalina de vários minerais da
paragênese da uraninita (granada, magnetita, aegirina-augita). Se estas transformações
estiverem associadas a zonas de cisalhamento, essas poderão ser reativadas ao longo do tempo
geológico.
Isto revela que as rochas encaixantes das faixas mineralizadas da PULR são mais
antigas que a mineralização e que as futuras prospecções de urânio devem se localizar nas
faixas de cisalhamento.
O trabalho permitiu a descrição de tyuyamunita pela primeira vez no âmbito da PULR.
ABSTRACT
The Lagoa Real uranium province is presently by far the most important and best
known uranium occurrence in Brazil. With an area of 1,200 Km
2
it is located in central-
southern part of Bahia State. The 34 deposits or prospects are distributed within a N-S 30 x 5
Km area.
The Cachoeira open pit mine is in the northern part of the province and is the sole
uranium mine in production in Brazil and South America as well. The mine has an area of 420
x 250 m stretching in northwestern direction. Three main mineralized orebodies have been
identified. The samples studied were all collected in the orebody #3.
The uranium mineralization is hosted by “albitites”, a rock with over 70% of albite
and/or oligoclase. Pyroxene, garnet, amphibole, and biotite are the other essential minerals.
Titanite, apatite, zircon, allanite, magnetite, and hematite are the accessory minerals besides
carbonate and fluorite.
The mineralogical and crystallochemical features of the main albitites minerals were
investigated, looking for possible differences and characteristics between uraniferous and
barren rocks.
The following analytical techniques were applied during the work: X ray diffraction,
Infrared spectroscopy, thermal analysis, microprobe and also optical microscopy.
Besides “albitites” minerals, microcline (amazonite), natroapophyllite, wollastonite and
oxidized uranium mineral (autunite and tyuyamunite) were also studied. This is also the first
description of tyuyamunite in the Lagoa Real uranium province. All these minerals are from
the Cachoeira open pit mine.
The studying process started with mesoscopic and microscopic (thin sections)
observations. Next, clean and pure fractions of each mineral were obtained using magnetic
and/or bromoform separation .
Using tiny amounts of each mineral (~10mg) the analytical methods used permitted the
determination not only of their composition, including the water content, but the
comprehension of crystallochemical characteristics as well.
The presence of wollastonite indicates high hydrostatic pressure conditions which
prevents the CO
2
liberation to the atmosphere.
The reduction process of U
6+
to U
4+
leading to the uraninite deposition occurs
simultaneously with the oxidation of Fe
2+
to Fe
3+
which is incorporated in the crystalline
structure of garnet, hematite, and aegirine-augite. As these transformations seem to be related
to shear zones, it may indicate an epigenetic model for the U mineralization.
The mineral tyuyamunite was described for the first time in the PULR.
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1.1
Ciclo do Combustível Nuclear (modificado por James Vieira Alves a
partir de Indústrias Nucleares do Brasil – INB, 2007), mostrando as
etapas iniciais e fundamentais que são a pesquisa e prospecção de
urânio e sua mineração............................................................................
20
FIGURA 1.2
Reservas mundiais de Urânio (IBRAM, 2007) mostrando a posição
ocupada pelo Brasil e suas reservas em milhares de toneladas.............. 21
FIGURA 3.1
Principais ocorrências de urânio no Brasil (COMPANHIA DE
PESQUISA DE RECURSOS MINERAIS - CPRM, 2007), A PULR
está indicada pelo número 3....................................................................
33
FIGURA 3.2
Mapa de localização da PULR (modificado de Osaka e Amaral,
1998)........................................................................................................
34
FIGURA 3.3
Cava a céu aberto da Jazida Cachoeira, indicando o corpo 3, onde
foram coletadas parte das amostras (Imagem obtida em out/2003)........
35
FIGURA 4.1
Mapa geológico simplificado do Cráton do São Francisco (modificado
de Alkimin et al., 1993), indicando a localização da
PULR.......................................................................................................
38
FIGURA 4.2
Mapa geológico da PULR (modificado de Chaves et al., 2007) A An -
13 corresponde à Jazida Cachoeira........................................................ 40
FIGURA 5.1
Seção horizontal (cota 840 m), indicando o corpo 3 da Jazida
Cachoeira (ALVES, 1982) (imagem obtida em out/2003). As porções
escuras representam os corpos mineralizados.........................................
43
FIGURA 5.2
Cintilômetro SRAT SPP2, equipamento utilizado para medir a
radioatividade das amostras, sobre um afloramento de “albitito”
mineralizado (imagem cedida por Francisco Javier Rios) .....................
44
FIGURA 5.3
Preparação utilizada na microssonda eletrônica, mostrando cristais de
autunita (amostra 21set06-08) colados em fita adesiva condutora de
carbono................................................................................................... 46
FIGURA 5.4
Grãos de titanita obtidos após a separação mineralógica .......................
49
FIGURA 6.1
Aspecto mesoscópico dos “albititos” (amostra 11out05-1B).
Observam-se as porções félsicas (claras) constituídas de plagioclásio
contornadas por porções máficas (escuras) formadas por anfibólio e
biotita..................................................................................... .................
56
FIGURA 6.2
“Porfiroclastos” de plagioclásio em matriz de plagioclásio
recristalizado (Amostra 03jun25-03). LP, nicóis X................................
56
FIGURA 6.3
Cristais de piroxênio zonados (Amostra 11out05-13B). As porções
escuras são ricas em Ca, Mg e Fe
2+
e as claras em Na e Fe
3+
. LP,
nicóis // ...................................................................................................
57
FIGURA 6.4
Cristal de granada mostrando geminação e também anisotropia,
ocasionada por deformação (Amostra 11out05-09). LP, nicóis X .........
58
FIGURA 6.5
Biotita formada do anfibólio (Amostra 03jun25-05). LP, nicóis // ........
59
FIGURA 6.6
Cristais idioblásticos (bem formados) de titanita, inclusos em cristais
de piroxênio (Amostra 11out05-09). LP, nicóis //..................................
60
FIGURA 6.7
Agregados de cristais de titanita em torno de cristais de ilmenita
(preto) (Amostra 03jun25-01). LP - nicóis //.......................................... 60
FIGURA 6.8
Cristais de allanita (marrom escuro) mostrando seu aspecto
metamíctico, associados aos cristais de piroxênio (verde) (Amostra
11out05-09). LP, nicóis //........................................................................
61
FIGURA 6.9
Cristais de piroxênio (px), plagioclásio (pl) e uraninita (ur). A
uraninita está inclusa ou está nas bordas dos cristais de piroxênio,
neles ocasionando intensos halos pleocróicos (Amostra 11out05-06).
LP, nicóis //.............................................................................................
61
FIGURA 6.10
Cristais de fluorita exibindo sua coloração roxa característica
(Amostra 11out05-09). LP, nicóis //........................................................
62
FIGURA 6.11
Espectro infravermelho obtido para o plagioclásio da matriz da
amostra 11out05-11B. As bandas em 3400 cm
-1
e 1625 cm
-1
são
atribuídas às vibrações de moléculas de H
2
O e as demais estão
relacionados com vibrações O-X-O dos tetraedros XO
4
(X= Si, Al) da
estrutura do plagioclásio..........................................................................
63
FIGURA 6.12
Espectro infravermelho obtido para o porfiroclasto de plagioclásio da
amostra 11out05-11B. As bandas em 3400 cm
-1
e 1625 cm
-1
são
atribuídas às vibrações de moléculas de H
2
O e as demais estão
relacionados com vibrações O-X-O dos tetraedros XO
4
(X= Si, Al) da
estrutura do plagioclásio..........................................................................
64
FIGURA 6.13
Comparação entre os espectros de absorção apresentados pelo
plagioclásio (amostra 11out05-11B) e pela microclina (amostra
21set06-04). O plagioclásio apresenta 4 bandas de absorção na região
800-700 cm
-1
e a microclina somente 2 bandas na mesma
região.......................................................................................................
66
FIGURA 6.14
Comparação entre os espectros obtidos para os plagioclásios de
diferentes amostras da Jazida Cachoeira. A amostra 11out05-02 é
mineralizada. ..........................................................................................
67
FIGURA 6.15
Curvas TG, DTG e DTA obtidas para o plagioclásio da amostra
11out05-1B............................................................................................. 68
FIGURA 6.16
Cristal de microclina de cor verde (variedade amazonita) (Amostra
21set06-04)..............................................................................................
68
FIGURA 6.17
Difratograma da microclina (variedade amazonita) ...............................
69
FIGURA 6.18
Detalhe do difratograma da FIG. 6.17, mostrando a posição dos planos
(131) e (1(-3)1), utilizados no cálculo da triclinicidade .........................
70
FIGURA 6.19
Espectro infravermelho obtido para a microclina (variedade
amazonita) (amostra 21set06-04). As duas primeiras bandas estão
relacionadas com H
2
O, provavelmente adsorvida pela estrutura dos
feldspatos e as restantes devem-se às vibrações O-X-O (X= Si, Al)
correspondentes aos tetraedros estruturais..............................................
71
FIGURA 6.20
Espectrograma obtido para a microclina (variedade amazonita),
mostrando os picos correspondentes ao Si, Al, Na e K...........................
72
FIGURA 6.21
Espectrograma da granada (amostra F021 prof. 52,00m), mostrando os
seus principais constituintes e salientando a presença de Ti e V............
73
FIGURA 6.22
Comparação entre os difratogramas da granada da amostra do F021
prof.52,00 m e de padrões para a granada andradita, utilizando
programa Crystallographica Search Match.............................................
74
FIGURA 6.23
Espectro infravermelho obtido para a granada da amostra do F021
prof. 52,00 m. As bandas entre 3680 e 3470 cm
-1
estão relacionadas
aos grupos hidroxila incorporados, representando as vibrações de
estiramento O-H. A banda em 2340 cm
-1
está relacionada a presença
de CO
2
provavelmente presente em inclusões fluidas no mineral. As
bandas de absorção em 954 cm
-1
, 894 cm
-1
e 840 cm
-1
referem-se às
vibrações das ligações O-Si-O correspondentes aos tetraedros SiO
4
da
estrutura tipo nesossilicato da granada....................................................
75
FIGURA 6.24
Detalhe do espectro infravermelho obtido para a granada da amostra
F021 prof.52,00 m). Observam-se três bandas bem definidas nas
posições 2, 3 e 4, com valores muito próximos aos indicados para a
presença de V nas granadas (NISHIZAWA; KOIZUMI, 1975),
confirmando as análises químicas obtidas........................................................
76
FIGURA 6.25
Detalhe do espectro no infravermelho da granada (amostra F021-
prof.52,00m). As posições B, C e D em 900 cm
-1
, 849 cm
-1
e 830 cm
-1
,
respectivamente indicam composição andradita para a granada. A
posição X indica a presença de Ti...........................................................
78
FIGURA 6.26
Espectro no infravermelho da biotita da amostra 11out05-13B. A
posição em 1000 cm
-1
indica as vibrações dos tetraedros; as demais
indicam as vibrações OH
-
........................................................................
79
FIGURA 6.27
Curvas TG, DTG e DTA obtidas para a biotita da amostra 11out05-
13B indicando um evento endotérmico, em 226°C, provavelmente
relacionado à perda de H
2
O presente no mineral. Em 1164°C, em
outro evento endotérmico, a biotita perde água de constituição e a rede
do cristal quebra......................................................................................
80
FIGURA 6.28
Espectro no infravermelho obtido para o piroxênio da amostra
11out05-11B. A banda larga entre 3660 – 3194 cm
-1
indica a presença
de OH
-
..................................................................................................... 81
FIGURA 6.29
Detalhe do espectro da FIG. 6.28 na região 1200 – 500 cm
-1
. Os
valores indicados correspondem aos dados da literatura obtidos por
Gadsden (1975) para o piroxênio de composição augita........................ 82
FIGURA 6.30
Comparação entre os espectros no infravermelho obtidos para os
piroxênios das amostras 11out05-11B e 11out05-06, mostrando sua
similaridade.............................................................................................
83
FIGURA 6.31
Curvas TG, DTG e DTA obtidas para o piroxênio (amostra 11out05-
02). Não foram observados eventos térmicos de relevância no
intervalo de tempo utilizado....................................................................
83
FIGURA 6.32
Difratograma obtido para o anfibólio (amostra 11out05-1C) ................ 84
FIGURA 6.33
Espectro no infravermelho obtido para o anfibólio (amostra 11out05-
1C). A interpretação do espectro mostra a estrutura fina da vibração de
estiramento da hidroxila estrutural em 3620 cm
-1
, a banda larga devida
ao estiramento O-H em 3400 cm
-1
e as bandas de deformação da água
molecular em 1620 cm
-1
e a região de absorção pelo complexo
aniônico poliédrico entre 1200 e 400 cm
-1
..............................................
85
FIGURA 6.34
Detalhe do espectro do anfibólio da amostra 11out05-1C mostrando as
4 bandas relativas às posições M1 e M3 ................................................
86
FIGURA 6.35
Comparação entre os espectros obtidos para as amostras 11out05-02 e
11out05-1C, mostrando sua similaridade ...............................................
87
FIGURA 6.36
Curvas TG, DTG e DTA do anfibólio (amostra 11out05-05) ................
88
FIGURA 6.37
Difratograma da titanita (amostra 11out05-02), comparado com
padrão para a titanita, utilizando programa Crystallographica Search
Match...........................................................................................................................
89
FIGURA 6.38
Espectro no infravermelho obtido para a titanita (amostra 11out05-09).
A banda ampla em 3550 cm
-1
sugere a presença de vibrações OH
-
em
um sistema desordenado..........................................................................
90
FIGURA 6.39
Comparação entre os espectros obtidos para as titanitas das amostras
11out05-02, 11out05-05 e 11out05-09. A amostra 11out05-05 é a mais
mineralizada............................................................................................
90
FIGURA 6.40
Cristal de titanita (amostra 11out05-09) mostrando seu aspecto
avermelhado e zonado. LP, nicóis //.......................................................
91
FIGURA 6.41
Mapeamento para Ca, Ti, U, Fe e Si realizado em cristal de titanita
(amostra 11out05-09) o urânio ocorre como diminutas pontuações,
provavelmente relacionadas com inclusões de uraninita na titanita
(prancha B). A observação dos resultados permite verificar
nitidamente no cristal de titanita que a imagem referente ao Ti
(prancha C) coincide com a referente ao Ca (prancha D). Pequenas
pontuações referentes ao Fe estão relacionadas à presença de
magnetita (prancha E). A prancha F mostra a ocorrência de Si,
salientando as porções ricas nesse elemento, provavelmente os cristais
de plagioclásio encontrados na amostra..................................................
92
FIGURA 6.42
Cristal de autunita (amostra 21set05-08), mostrando coloração
amarela esverdeada típica dos minerais de uranila e seu hábito
micáceo. Na porção central da imagem, observa-se coloração mais
clara, indicando provável perda de água e alteração para meta-
autunita....................................................................................................
94
FIGURA 6.43
Difratograma obtido para a autunita (amostra 21set05-08).................... 95
FIGURA 6.44
Comparação entre os difratogramas da autunita (amostra 21set05-08)
com padrão de autunita, utilizando programa Crystallographica
Search-Match ......................................................................................... 95
FIGURA 6.45
Espectro infravermelho obtido para a autunita (amostra 21set05-08)
indicando as posições de estiramento H
2
O em 3423-2962 cm
-1
e
1641 cm
-1
e as posições ν
2
para a (UO
2
)
2+
em 919 cm
-1
e ν
3
e ν
4
para o
(PO
4
3-
), respectivamente em 1122-1008 cm
-1
e 640-545 cm
-1
............... 96
FIGURA 6.46
Curvas TG, DTG e DTA obtidas para a autunita (amostra 21set05-08).
A desidratação ocorre em várias etapas até 300°C e é geralmente
caracterizada por 2 a 4 reações endotérmicas ........................................ 97
FIGURA 6.47
Imagens obtidas por MEV, mostrando a estrutura em folha da autunita
(amostra 21set05-08)...............................................................................
98
FIGURA 6.48
Cristal de tyuyamunita (amostra 21set06-05). Observa-se coloração
amarela esverdeada típica dos minerais de uranila e hábito micáceo. 99
FIGURA 6.49
Difratograma de raios X obtido para a tyuyamunita (amostra 21set06-
05). A posição da distância interplanar d=10,3 é característica do
grupo das micas e indica hábito micáceo para o mineral........................
99
FIGURA 6.50
Comparação entre os difratogramas de raios X da amostra 21set06-05
e da tyuyamunita, através do programa Crystallographica Search-
Match ......................................................................................................
100
FIGURA 6.51
Espectro no infravermelho para a tyuyamunita (amostra 21set06-05).
As bandas em 748 cm
-1
e 985 cm
-1
correspondem às vibrações de
estiramento assimétricas do (VO
3
)
-
e do (UO
2
)
2+
, respectivamente........
101
FIGURA 6.52
Curvas TG, DTG e DTA para a tyuyamunita (amostra 21set06-05). Os
dados indicam a perda de uma molécula de água em torno de 70°C, a
perda de outra molécula em 137°C e por fim de duas moléculas em
torno de 200°C, em processos endotérmicos. Sugere-se a cristalização
de um vanadato cálcico de uranila anidro em 600°C. Uma mudança
estrutural seria observada em torno de 1000°C.......................................
102
FIGURA 6.53
Imagens obtidas por MEV, mostrando a estrutura em folha da
tyuyamunita (amostra 21set06-05) .........................................................
102
FIGURA 6.54
Espectrograma obtido para a tyuyamunita (amostra 21set06-05),
mostrando seus principais constituintes .................................................
103
FIGURA 6.55
Espectrograma obtido para a fase silicática, associada à tyuyamunita ..
103
FIGURA 6.56
Amostra contendo natroapofilita e wollastonita, além de granada ........
104
FIGURA 6.57
Difratograma obtido para a natroapofilita ..............................................
104
FIGURA 6.58
Comparação entre difratogramas obtidos para a natroapofilita
utilizando programa Crystallographica Search-Match ...........................
105
FIGURA 6.59
Cristais de wollastonita observados na amostra 11out05-09. LP, nicóis
X .............................................................................................................
106
FIGURA 6.60
Difratograma de raios X obtido para a wollastonita .............................. 106
FIGURA 6.61
Comparação entre os difratogramas obtidos para a wollastonita com
dados do mesmo mineral, utilizando programa Crystallographica
Search-Match ......................................................................................... 107
LISTA DE TABELAS
TABELA 1
Relação das amostras coletadas na Jazida Cachoeira (out/2005)
(*abr/2007)................................................................................................ 44
TABELA 2
Relação das amostras coletadas na pilha de britagem da Jazida
Cachoeira (set/2006) .................................................................................
45
TABELA 3
Relação das amostras coletadas na Jazida Cachoeira (CHAVES,
ADRIANA 2005*; GONÇALVES, 2005)................................................
45
TABELA 4
Frações granulométricas em malhas e milímetros ....................................
47
TABELA 5
Comparação dos números de onda (cm
-1
) observados para o
plagioclásio da amostra 11out05-11B com dados indicados por Moenke
(1974) e Gadsden (1975) para a albita.......................................................
65
TABELA 6
Comparação dos números de onda (cm
-1
) observados para a microclina
(amazonita) com dados indicados por Farmer (1974) para a microclina.. 71
TABELA 7
Comparação dos números de onda (cm
-1
) observados para a granada
(amostra F021 – prof. 52,00m) com dados indicados por Moore et al.,
(1971) para a granada, conforme a FIG. 6.26............................................
77
TABELA 8
Comparação dos números de onda (cm
-1
) observados para a biotita
(amostra 11out05-13B) com dados indicados por Farmer (1974) para a
biotita.........................................................................................................
80
TABELA 9
Comparação dos números de onda (cm
-1
) observados para o piroxênio
(amostra 11out05-13B) com dados indicados por Gadsden (1975) para
a augita.......................................................................................................
82
TABELA 10
Comparação dos números de onda (cm
-1
) observados para o anfibólio
(amostra 11out05-1C) com dados da literatura descritos para a
hornblenda por Gadsden (1975)................................................................
87
TABELA 11
Comparação entre os números de onda da autunita (amostra 21set06-
08) com dados da literatura, em cm
-1
, indicados por Moenke (1974) e
Cëjka (1999).
..........................................................................................
96
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AT
Análise térmica
BIF
Formação Ferrífera Bandada
CDTN
Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear
CGA
Centro de Geofísica Aplicada
CPRM
Companhia de Pesquisa e Recursos Minerais
Cps
Cintilações por segundo
DNPM
Departamento Nacional da Produção Mineral
DRX
Difração de raios X
DSC
Calorimetria Exploratória Diferencial
DTA
Análise Térmica Diferencial
DTG
Termogravimetria Derivada
EC1
Serviço de Materiais e Combustível Nuclear
EC4
Serviço de Tecnologia Mineral
EIV
Espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho
ETR
Elementos Terras Raras
IBRAM
Instituto Brasileiro de Mineração
ICDD
International Center for Diffration Data
ICTAC-IUPAC
International Union of Pure and Applied Chemistry
INB
Indústrias Nucleares do Brasil
JCPDS
Joint Committee on Powder Diffraction Standards
LA-ICP-MS
Ablação a Laser por Plasma indutivamente acoplado
LIFM
Laboratório de Inclusões Fluidas e Metalogênese
LP
Luz Polarizada
MEV
Microscópio Eletrônico de Varredura
MSE
Microssonda Eletrônica
NUCLEBRÁS
Empresas Nucleares Brasileiras
PULR
Província Uranífera de Lagoa Real
TG
Termogravimetria
UFMG
Universidade Federal de Minas Gerais
URA
Unidade de Concentração de Urânio
LISTA DOS MINERAIS
ALBITA
(Na, Ca)[(Si,Al)
4
O
8
]
ALLANITA
Ca(Ce,La)Fe(Al,Fe)
2
[O|OH|SiO
4
|Si
2
O
7
ANFIBÓLIO
Na
<0,5
Ca
2
(Mg, Fe)
4
(Al, Fe)[OH|(Si,Al)
4
O
11
]
2
AUTUNITA
Ca[UO
2
|PO
4
]
2
.10H
2
O
BIOTITA
K(Mg, Fe)
3
[(OH,F)
2
(Al, Fe)Si
3
O
10
]
CARNOTITA
(K
2
[UO
2
|VO
4
]
2
.3H
2
O)
FLUORITA
CaF
2
GRANADA
Ca
3
Fe
2
[SiO
4
]
3
HEMATITA
Fe
2
O
3
ILMENITA
FeTiO
3
MAGNETITA
Fe
3
O
4
MICROCLINA
KAlSi
3
O
8
NATROAPOFILITA
NaCa
4
[F|(Si
4
O
10
)
2
].8H
2
O
PECTOLITA
Ca
2
Na[Si
3
O
8
OH]
PIROXÊNIO
(Ca,Fe)(Mg,Fe)[Si
2
O
6
]
QUARTZO
SiO
2
SALEITA
(Mg[UO
2
|PO
4
]
2
.10-12H
2
O)
STRELKNITA
(Na
2
[UO
2
|VO
4
]
2
.6H
2
O
TITANITA
CaTi[O|SiO
4
]
TORBERNITA
Cu[UO
2
|PO
4
]
2
.10-12H
2
O
TYUYAMUNITA
Ca[UO
2
|VO
4
]
2
.6-8H
2
O
URANINITA
UO
2
URANOFANA
Ca[UO
2
|SiO
3
OH]
2
.5H
2
O
VANURALITA
(AlOH[UO
2
|VO
4
]
2
.11H
2
O)
WOLLASTONITA
CaSiO
3
ZIRCÃO
Zr[SiO
4
]
STRUNZ; NICKEL (2001)
SUMÁRIO
AGRADECIMENTOS
RESUMO
ABSTRACT
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
LISTA DOS MINERAIS
CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO ..................................................................................... 20
1.1 OBJETIVO....................................................................................................... 21
1.2 JUSTIFICATIVAS ............................................................................................ 22
1.3 METODOLOGIAS UTI
LIZADAS PARA A ELABORAÇÃO DA
DISSERTAÇÃO ................................................................................................
23
CAPÍTULO 2: LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO ............................................ 25
2.1 ANÁLISE DOS MODELOS GENÉTICOS PROPOSTOS PARA A PULR.....
26
2.2 DATAÇÃO DOS EVENTOS GEOLÓGICOS NA PULR................................ 29
CAPÍTULO 3: PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL................................
33
3.1 DESCRIÇÃO E LOCALIZAÇÃO.....................................................................
33
3.2 ACESSO À ÀREA..............................................................................................
36
3.3 ASPECTOS FISIOGRÁFICOS .........................................................................
36
CAPÍTULO 4: GEOLOGIA DA PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL..
38
4.1 COMPLEXO LAGOA REAL ...........................................................................
39
4.2 “ALBITITOS” ....................................................................................................
41
CAPÍTULO 5: MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................
43
5.1 AMOSTRAGEM................................................................................................
43
5.2 PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS PARA ANÁLISE ....................................
45
5.2.1 SELEÇÃO DAS AMOSTRAS ..........................................................................
45
5.2.2 SEPARAÇÃO MINERALÓGICA ....................................................................
46
5.3 RESUMO DAS TÉCNICAS ANALÍTICAS UTILIZADAS ............................
49
5.3.1 MICROSCOPIA ÓPTICA .................................................................................
49
5.3.2 DIFRATOMETRIA DE RAIOS X ....................................................................
50
5.3.3 MICROSSONDA ELETRÔNICA .....................................................................
51
5.3.4 ANÁLISE TÉRMICA ........................................................................................
52
5.3.5 ESPECTROSCOPIA VIBRACIONAL DE ABSORÇÃO NO
INFRAVERMELHO...........................................................................................
53
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES .........................................................
54
6.1 PETROGRAFIA ................................................................................................
54
6.2 DESCRIÇÃO DOS MINERAIS ........................................................................
62
6.2.1 FELDSPATOS (PLAGIOCLÁSIO E MICROCLINA) ....................................
62
6.2.1.1 PLAGIOCLÁSIO ...............................................................................................
63
6.2.1.2 MICROCLINA .................................................................................................. 68
6.2.2 GRANADA ........................................................................................................
72
6.2.3 BIOTITA ............................................................................................................
78
6.2.4 PIROXÊNIO...................................................................................................... 81
6.2.5 ANFIBÓLIO...................................................................................................... 84
6.3.6 TITANITA......................................................................................................... 88
6.3 MINERAIS SECUNDÁRIOS DE URÂNIO..................................................... 93
6.3.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS ...........................................................................
93
6.3.2 AUTUNITA .......................................................................................................
93
6.3.3 TYUYAMUNITA ..............................................................................................
98
6.4 OUTROS MINERAIS ....................................................................................... 104
CAPÍTULO 7: CONCLUSÕES.......................................................................................
108
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...........................................................................
112
ANEXO .............................................................................................................................
120
20
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
A prospecção e pesquisa de urânio e a sua mineração constituem as primeiras e
fundamentais etapas do Ciclo do Combustível Nuclear, conforme mostra a FIG. 1.1.
FIGURA 1.1 – Ciclo do Combustível Nuclear (modificado por James Vieira Alves a partir de Indústrias
Nucleares do Brasil - INB, 2007), mostrando as etapas iniciais e fundamentais que são a pesquisa e prospecção
de urânio e sua mineração.
A descoberta e o desenvolvimento de uma jazida mineral é um processo que demanda
recursos financeiros e técnicos substanciais, além de um esforço multidisciplinar contínuo e
prolongado. A compreensão das condições de formação de uma jazida constitui um dado
importante na pesquisa e prospecção de novas áreas de interesse.
O Brasil possui a sexta maior reserva mundial de urânio, alcançando 309 mil toneladas,
cerca de 7% das reservas conhecidas. As maiores reservas mundiais estão no Cazaquistão,
Austrália, África do Sul, EUA e Canadá, conforme a FIG.1.2 (INSTITUTO BRASILEIRO
DE MINERAÇÃO - IBRAM, 2007).
CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO 21
FIGURA 1.2 – Reservas mundiais de urânio (IBRAM, 2007), mostrando a posição ocupada pelo Brasil e as suas
reservas em milhares de toneladas.
O país é o décimo segundo maior produtor mundial de urânio, com cerca de 360
ton./ano de U
3
O
8
(Óxido de Urânio), segundo a INB. O Canadá é o maior produtor mundial,
com aproximadamente 9,8 mil ton./ano, seguido pela Austrália, com 7,6 mil ton./ano e
Cazaquistão, com 5,2 mil ton./ano (IBRAM, 2007).
A produção nacional de urânio destina-se para fins pacíficos tais como pesquisas
médicas, agrícolas e, sobretudo para a produção de energia elétrica nas usinas Angra 1 e
Angra 2, que contribuem com 2,5% para a matriz energética do país (DIAS; MATTOS,
2007).
A Jazida Cachoeira constitui a única jazida de urânio em fase de produção no Brasil e
na América do Sul. Está localizada na Província Uranífera de Lagoa Real (PULR), região
centro-sul do estado da Bahia. Foi a área escolhida para a realização deste trabalho.
1.1 OBJETIVO
O objetivo deste trabalho é o detalhamento da caracterização mineralógica e
cristaloquímica dos “albititos” mineralizados e não mineralizados da PULR, utilizando
material proveniente da Jazida Cachoeira.
CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO 22
Os estudos da mineralogia visam contribuir para o conhecimento mais preciso dos
processos metalogenéticos que permitem compreender as transformações mineralógicas que
acompanharam as evoluções da geologia, relacionadas à concentração de U e à formação de
seus depósitos, sobretudo sob a forma de uraninita (UO
2
). A compreensão desses processos
poderá permitir um refinamento da importância da geologia na seleção de áreas prospectáveis
para depósitos uraníferos possibilitando o aumento das reservas. Para isso, os estudos da
mineralogia são indispensáveis. Na região da PULR encontra-se o ambiente geológico que,
quando bem caracterizado, permitirá avaliar as hipóteses genéticas anteriormente propostas
para a região bem como contribuir para a compreensão mais aprofundada da gênese com base
nos resultados desses estudos.
1.2 JUSTIFICATIVAS
A energia nuclear torna-se, cada vez mais, uma opção para atender a demanda
energética no mundo moderno e, em particular no Brasil. A sua utilização vem crescendo a
cada dia.
A geração nucleoelétrica é uma das alternativas menos poluentes e permite a obtenção
de grande quantidade de energia em um espaço físico relativamente pequeno e também a
instalação das usinas de geração perto dos centros consumidores, reduzindo assim o custo de
distribuição de energia.
Outras fontes de energia, como a solar ou a eólica, ainda não são economicamente
viáveis para atender à crescente demanda por energia. Os recursos hidráulicos também
apresentam limitações, além de provocar grandes impactos ambientais.
O renascimento da opção nuclear para a geração de energia elétrica é impulsionado pela
sua competitividade econômica e pelos seus benefícios socioambientais. Atualmente, a
energia nuclear constitui uma componente chave para atender o rápido crescimento do
consumo mundial de energia elétrica. A retomada nuclear já produz efeitos no mercado
internacional de minério de urânio com quantidades recordes negociadas e com uma elevação
de preço por um fator de 16 desde 2001 até o momento, mesmo para minérios uraníferos
refratários (DIAS; MATTOS, 2007).
CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO 23
A futura implantação de novas usinas nucleares no Brasil torna-se um imperativo que
justifica a continuidade da pesquisa geológica das regiões uraníferas já conhecidas, visando
aumentar as reservas para atender a demanda que será cada vez maior, na medida do
desenvolvimento do país.
Como já mencionado anteriormente, a Jazida Cachoeira é a única mina em explotação
no Brasil e na América do Sul e um melhor conhecimento das condições de sua formação
deverá contribuir para ampliar possíveis áreas de prospecção em contextos geológicos
semelhantes.
1.3 METODOLOGIAS UTILIZADAS PARA A ELABORAÇÃO DA
DISSERTAÇÃO
Visando atingir o objetivo proposto, foi seguida a seguinte metodologia de trabalho:
1. Pesquisa bibliográfica;
2. Ampliação e consolidação da amostragem já anteriormente realizada;
3. Seleção de amostras para o estudo;
4. Confecção de lâminas delgadas polidas para análises petrográficas e análises
quantitativas por microssonda eletrônica;
5. Estudo petrográfico, visando identificação das fases minerais e sua trama textural;
6. Separação fracionada dos minerais pesados e leves, usando bromofórmio e separador
magnético Franz;
7. A partir das frações obtidas, separação de alguns miligramas (no máximo ∼10 mg) de
cada mineral, utilizando estereomicroscópio, para a obtenção de curvas de Análise Térmica
(AT) e análises por Difratometria de raios X (DRX) e Espectroscopia Vibracional de
Absorção no Infravermelho (EIV);
8. Interpretação e síntese de todos os dados obtidos no campo e no laboratório;
9. Elaboração do texto final da Dissertação.
CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO 24
Um resumo sobre as técnicas empregadas, contendo os objetivos da utilização de cada
uma durante o trabalho, está descrito no capítulo 5 – Materiais e Métodos.
25
CAPÍTULO 2
LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO
A descoberta da PULR ocorreu em 1977 a partir de levantamentos
aerogamaespectrométricos realizados pelo Centro de Geofísica Aplicada - CGA do
Departamento Nacional da Produção Mineral - DNPM na porção central do Cráton do São
Francisco, região do Espinhaço Setentrional, centro-sul do estado da Bahia. O
desenvolvimento dos trabalhos foi realizado pelas Empresas Nucleares Brasileiras –
NUCLEBRÁS.
Em 1978, iniciou-se o Projeto Lagoa Real com trabalhos de mapeamento geológico e
radiométrico, além de sondagem geológica/cubagem e estudos de viabilidade econômica que
se estenderam até a extinção da NUCLEBRÁS em 1990.
No período 1995-1998 foi decidida a explotação da Jazida Cachoeira com a implantação
da Usina de Concentrado de Urânio (URA) em 1999, já sob a responsabilidade da INB,
sucessora da NUCLEBRÁS.
Os trabalhos de exploração levaram à identificação de 19 áreas mineralizadas, cujo
levantamento mais detalhado permitiu a descoberta de 34 novas ocorrências uraníferas,
também avaliadas por Oliveira et al., 1985.
Desde a sua descoberta e visando caracterizar e entender sua gênese e metalogênese
bem como a distribuição da mineralização uranífera, numerosos estudos foram realizados
(CHAVES, ADRIANA 2005; CHAVES, ALEXANDRE et al., 2007; COSTA et al., 1985;
CRUZ, 2004; GEISEL SOBRINHO et. al., 1980; GEISEL SOBRINHO, 1981;
GONÇALVES, 2005; LOBATO, 1985; LOBATO et al., 1983 a e b; LOBATO; FYFE, 1990;
MARUÉJOL, 1989; PIMENTEL et al., 1994; RAPOSO; MATOS, 1982).
A associação da mineralização com “albititos” com piroxênio e granada foi publicada
primeiramente por Geisel Sobrinho et. al., 1980 e em seguida por diversos autores, entre os
quais se destacam Lobato et al., 1982, Lobato, 1985, Lobato e Fyfe, 1990, Prates e Fuzikawa,
1985 e Raposo e Matos, 1982.
CAPÍTULO 2: LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO 26
2.1 – ANÁLISE DOS MODELOS GENÉTICOS PROPOSTOS PARA A
PULR
Existem algumas hipóteses genéticas para a formação das mineralizações uraníferas da
PULR.
A hipótese que propõe uma correlação entre a gênese dos “albititos” e a mineralização
uranífera foi atribuída a processos metassomáticos por diversos autores (FYFE 1979, citado
por BRITO et al., 1984; LOBATO, 1985; MARUÉJOL, 1989; RAPOSO et al., 1982; STEIN
et al., 1980).
O primeiro modelo genético foi sugerido por Fyfe (1979) e desenvolvido
posteriormente por Forman et al., (1982). O modelo admite a existência de uma extensa falha
de empurrão na região de Caetité. Neste modelo considera-se que o embasamento arqueano
foi empurrado para oeste sobre os metassedimentos Proterozóicos do Espinhaço por uma
distância de 30 km (?). No processo teria havido o estabelecimento de um ambiente de
inversão térmica no contato do citado falhamento, originando-se, na parte superior do bloco
crustal afetado, processos metamórficos do tipo regressivo e, na parte inferior do mesmo
bloco, metamorfismo progressivo.
Os fluidos que saturavam os metassedimentos do Espinhaço passariam ao estado
supercrítico, criando uma enorme pressão e sendo injetados ao longo das zonas de
fraturamento (terá sido por cisalhamento?), provocando o metassomatismo sódico e formando
os “albititos” e a mineralização uranífera. Esse modelo pressupõe uma matriz rica em Na e
pobre em Ca.
Stein et al., (1980) propuseram uma hipótese onde os processos de albitização são
comparados aos da antiga União Soviética e da Suécia. Os autores propõem a evolução desde
o estabelecimento de uma crosta oceânica, com a formação de arcos de ilha e sedimentação
vulcanoquímica no Arqueano, até o início da individualização das bacias de sedimentação
acompanhada de extensos vulcanismos do Proterozóico Médio. Os “albititos” e a
mineralização uranífera já teriam se formado nessa época, através de processos ultra
metamórficos que teriam gerado os fluidos alcalinos responsáveis pelo metassomatismo. O
urânio seria proveniente das próprias rochas clásticas pré-existentes, submetidas ao ultra
metamorfismo ou das próprias litologias magmáticas. A atual distribuição dos corpos de
CAPÍTULO 2: LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO 27
“albititos” na PULR seria o resultado da reconcentração do urânio ao longo de falhas
reativadas no Evento Brasiliano e até mesmo em épocas anteriores.
Outra hipótese foi a de Geisel Sobrinho (1981), segundo a qual as rochas cataclásticas e
metassomáticas, bem como a mineralização uranífera associada, estariam relacionadas aos
processos diapíricos policíclicos. Esse autor denominou de diápiro as dobras de perfuração em
migmatitos com núcleos intrusivos granitizados. Os soerguimentos sucessivos de diápiros
culminaram com um posicionamento epizonal ao iniciar-se o evento Brasiliano, sendo que a
reativação diapírica originou eventos metassomáticos superpostos a eventos cataclásticos,
afetando rochas granitizadas do embasamento arqueano, metassedimentos e metavulcânicas
do Proterozóico. O urânio e o fluido de alteração teriam a mesma origem, ou seja, os granitos
de Lagoa Real.
Lobato, 1985 e Lobato e Fyfe, 1990 deram às idéias de Stein et al., 1980 e Geisel
Sobrinho, 1981 uma nova conceituação, segundo a qual o metassomatismo sódico que deu
origem aos “albititos” teria se desenvolvido sincronicamente com as fases deformacionais
observadas nessas rochas. O metassomatismo teria ocorrido, preferencialmente ao longo de
zonas de cisalhamento. As transformações texturais sin-deformacionais estariam associadas a
reações metamórficas de oxidação-redução e desidratação. Tais reações seriam acompanhadas
por fase fluida oxidante, rica em sódio. A precipitação da uraninita teria sido controlada pela
redução da fase fluida via oxidação do Fe
2+
para Fe
3+
presente nos minerais máficos.
Maruéjol et al., 1987 e Maruéjol, 1989 propõem que a alteração tardi-magmática estaria
limitada aos “albititos” e que os minerais ricos em elementos incompatíveis presentes nas
rochas encaixantes desses “albititos” seriam efetivamente a fonte do urânio e que o
cavalgamennto tardi-brasiliano não teria papel genético, no que diz respeito à mineralização
uranífera. Para os mesmos autores, o metassomatismo que deu origem aos “albititos” é
anterior ao desenvolvimento das zonas de cisalhamento e a circulação dos fluidos
responsáveis pela alteração das rochas do Complexo Lagoa Real e pelo transporte do urânio
teria ocorrido 300 Ma após a intrusão dos granitos. O fluido mineralizante teria sido aquoso,
oxidante, de elevada temperatura (400-500ºC), salobro (entre 2 a 3 g de Na
+1
por litro), rico
em cloretos e fluoretos e permitiria lixiviar o urânio dos óxidos de Nb-Ti-U- Elementos
Terras Raras (ETR) e Y presentes nos minerais acessórios dos granitos do Complexo Lagoa
Real.
CAPÍTULO 2: LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO 28
Cruz (2004) também discute as relações entre metassomatismo e albitização. Segundo a
autora, as relações texturais observadas nas rochas do Complexo Lagoa Real permitiram a
individualização de um evento metamórfico e três eventos metassomáticos. O
metassomatismo sódico predominou sobre o metassomatismo cálcico, foi anterior às fases de
deformação e provocou a albitização dos granitóides São Timóteo. A instalação dos corpos de
“albititos”, como são atualmente conhecidos, deve-se à presença de intrusões graníticas que
foram a fonte de fluidos ricos em sódio e elementos menores, além de captar o urânio das
rochas encaixantes, de acordo com o proposto por Maruéjol (1989). A diferença entre os
modelos propostos pelas autoras refere-se à época da albitização que, segundo Maruéjol
(1989), ocorreu ainda no Mesoproterozóico.
Chaves, Alexandre et al., 2007, através de dados geoquímicos, petrológicos e
geocronológicos, argumentam que o urânio dos “albititos” da PULR não está relacionado nem
ao magmatismo anorogênico do Granito São Timóteo nem às suas alterações metassomáticas,
como sugerido por Lobato e Fyfe (1990), Maruéjol (1989) e Cruz (2004). De acordo com
esses autores, o urânio estaria associado a um magmatismo sienítico (idade 1904 +/- 44 Ma,
idade obtida através do intercepto superior da discórdia U-Pb em zircão por técnica de
Ablação a Laser por Plasma indutivamente acoplado (LA-ICP-MS) pertencente às séries
alcalinas relacionadas aos estágios finais da subducção e orogênese Transamazônica que
ocorreu no Bloco Paramirim. Essas rochas sieníticas são ricas em albita e também em titanita
uranífera, que seria a principal fonte do urânio. Durante o desenvolvimento das zonas de
cisalhamento do Transamazônico, os sienitos foram deformados, simultânea ou
imediatamente após a cristalização. As reações metamórficas incluíram intensa recristalização
dos minerais magmáticos em um sistema quase fechado, levando a uraninita a se precipitar
sob controle do potencial redox. Uma segunda geração de uraninita foi também originada
durante a remobilização do Brasiliano. Esta última hipótese concorda em parte com a
proposta por Geisel Sobrinho (1981), dela diferindo quanto à idade do diapirismo.
As características do fluido mineralizante foram estudadas por diversos autores gerando
também algumas discordâncias. Fuzikawa (1980, 1985) caracterizou o fluido como sendo rico
em Na e tendo o transporte do urânio ocorrido em condições oxidantes e sob a forma de
carbonato de uranila. A deposição do urânio seria ocasionada por barreiras redutoras que
levariam à formação de carbonatos e martitização da magnetita.
CAPÍTULO 2: LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO 29
Alves e Fuzikawa (1984) confirmaram os dados de que os fluidos mineralizantes devem
ter possuído elevada salinidade e demonstraram que esses fluidos são encontrados tanto nas
rochas mineralizadas quanto nas rochas encaixantes. Fuzikawa et al., 1989 estudaram os
fluidos relacionados às rochas do Supergrupo Espinhaço e mostraram que eram constituídos
por água pura. Assim, esses fluidos não poderiam ocasionar o metassomatismo sódico,
conforme sugerido por Fyfe (1979).
2.2 – DATAÇÃO DOS EVENTOS GEOLÓGICOS NA PULR
Quanto às datações, podem ser citados os trabalhos de Turpin et al., 1988 e Cordani et
al., 1992 em zircões de rochas graníticas apontando para uma idade de cristalização de 1.75
Ga. Stein et al., 1980 mencionam idades U/Pb de 820 Ma. em uraninitas. Turpin et al., 1988
obtiveram uma discórdia com intercepto superior em 1395 Ma. em um concentrado de
minerais pesados, atribuindo essa idade à mineralização de urânio, com rejuvenescimento em
479 Ma. Pimentel et al., 1994 estudaram zircões de “albititos” e do granito São Timóteo que
indicaram idades Pb
207
/Pb
206
de 1740 Ma., o que confirmaria que o protólito do “albitito”
seria o próprio granito. Os mesmos autores obtiveram idades U/Pb de 960 Ma. em titanitas de
“albititos” e consideraram essa idade como a melhor estimativa para a época da alteração
hidrotermal e recristalização que acompanharam a mineralização de urânio.
Cruz (2004), visando determinar a idade mínima de cristalização do protólito dos
gnaisses Lagoa Real, estudou titanita pelo método Pb/Pb. As duas frações analisadas são
discordantes, mas possuem idades Pb
207
/Pb
206
semelhantes, sendo a média calculada em 1743
± 28 Ma. Essa seria a idade mínima para a cristalização da titanita e é muito próxima da idade
real U/Pb obtida para os granitos. Isso indica que a cristalização da titanita ocorreu no
episódio magmático.
Chaves, Alexandre et al., 2007, através de método LA-ICP-MS, estudaram zircões de
gnaisses e “albititos” uraníferos encontrando idades de 2009 ± 78 Ma. para os primeiros,
relacionando-os ao processo de cristalização magmática e
idades de 1904 ± 44 Ma. e
483 ±100 Ma. para os segundos. As idades obtidas estão relacionadas como os eventos
orogenéticos Orosiriano e Brasiliano, respectivamente.
Foram estudados dois tipos de uraninitas preferencialmente associadas a granada e ao
epidoto. As idades obtidas foram 1868 ± 69 Ma. e 605 ± 170 Ma., respectivamente. As suas
CAPÍTULO 2: LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO 30
origens foram relacionadas ao evento orogenético Orosiriano no intercepto superior e ao
evento orogenético Brasiliano no intercepto inferior.
Através da datação química U-Th-Pb em microssonda eletrônica foram estudados
titanita e zircão com teores variáveis de urânio e chumbo (AVELAR, 2008).
Os dados obtidos para a titanita indicaram várias idades: 2052 ± 80 Ma., interpretada
como a idade da cristalização magmática, muito próxima da idade obtida para o zircão dos
gnaisses, anteriormente mencionada. Várias idades inferiores à última indicada foram
determinadas, tais como as cinco seguintes: 1701 ± 57 Ma., 1488 ± 64 Ma., 1298 ± 69 Ma.,
1108 ± 78 Ma. e 978 ± 58 Ma., interpretadas como resposta aos eventos hidrotermais sofridos
pelo mineral. A última idade é muito próxima a 960 Ma., referida por Pimentel et al., 1994.
Os dados obtidos para o zircão não foram conclusivos.
Além desses minerais, foram datadas “uranofanas” ricas em Fe e Pb que revelaram
também cinco idades diferentes, muito próximas das mencionadas para a titanita.
Essas “uranofanas” são, na opinião da autora desta dissertação, o registro de múltiplas
mobilizações de urânio e chumbo ao longo do Proterozóico e relacionadas com os eventos
hidrotermais anteriormente referidos.
O termo “uranofana” não deve ser entendido no sentido mineralógico, mas sim como
sinônimo de um dos diversos complexos que mobilizam a uranila [UO
2
]
2+
, portadora do U
6+
,
tais como: (CO
3
)
2-
, HCO
3-
, (PO
4
)
3-
, (VO
4
)
3-
, (MoO
4
)
4-
, H
4
SiO
4
, (H
3
SiO
4
)
-
, (H
2
SiO
4)
2-
, OH
-
,
etc. Os elementos O, Si, Al, P, V, C, K, Na, Ca e Sr normalmente presentes no
enquadramento geológico da PULR e outros menos comuns tais como Rb e Ba foram
analisados nessas “uranofanas” por microssonda eletrônica.
Na estrutura cristaloquímica, os seis primeiros elementos (uns na forma de tetraedros
isolados ou em várias associações tetraédricas por vezes muito complexas) integram a parte
carregada negativamente da estrutura, que é compensada pela uranila [UO
2
]
2+
, que incorpora
o U
6+
e seus diversos complexos (BURNS, 2005) e pelos diferentes cátions presentes nos
fluidos que acompanham a transformação do U
6+
em U
4+
, presente na estrutura cristalina da
uraninita, que pode concentrar-se em depósitos.
A transformação do U
6+
presente na uranila em U
4+
incorporado na uraninita implica na
liberação de elétrons pelo Fe
2+
, passando para Fe
3+
, que se incorpora na estrutura cristalina de
CAPÍTULO 2: LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO 31
vários minerais da paragênese da uraninita e dos quais podem ser referidos a andradita (com
Fe
3+
e apreciável teor em V), magnetita/ martita e ainda aegirina-augita.
Se essas transformações estiverem associadas a zonas de cisalhamento, essas poderão
ser reativadas ao longo do tempo geológico na PULR no mineral titanita, no qual já foram
revelados cinco eventos hidrotermais (CHAVES, ALEXANDRE et al., 2007).
Isto revela pelo menos dois aspectos muito importantes:
(i) as rochas encaixantes das faixas mineralizadas da PULR são mais antigas que a
mineralização;
(ii) a prospecção de urânio, em enquadramentos geológicos do tipo da PULR, deve
localizar-se nas faixas de cisalhamento.
Datações em allanita mostraram cinco idades. Por serem essas idades acima da idade da
Terra, elas permitem sugerir que o Pb mobilizado durante os eventos hidrotermais (em
número de cinco, indicado pela titanita) estaria sendo sucessivamente incorporado na allanita
e que esse mineral já existiria, pelo menos em parte, concomitantemente com a titanita.
Os dados obtidos em epidoto mostraram uma única idade, por ser muito antiga parece
indicar incorporação de chumbo em um único evento, provavelmente o Brasiliano, apontando
para sua formação mais tardia na rocha.
A uranofana e a autunita apresentaram idades de 26,7 Ma. e 10,9 Ma., respectivamente,
indicativas do intemperismo ligado a condições climáticas mais recentes (AVELAR, 2008).
Em 2005, foram apresentadas duas dissertações de mestrado que tiveram como tema a
região da PULR.
Chaves, Adriana (2005) estudou a mineralização secundária de urânio dos “albititos” da
Jazida Cachoeira e da Ocorrência de Laranjeiras por meio de técnicas de Difratometria de
raios X e Espectroscopia Vibracional de Absorção no Infravermelho e identificou os seguintes
hidroxissilicatos de uranila: ß-Uranofana, Uranofana, Sklodowskita e Haiweeita.
A formação desses minerais teria sido resultante da interação entre os cátions Ca
2+
,
Mg
2+
e (UO
2
)
2+
e os complexos aniônicos do tipo hidroxissilicato. Esses íons são provenientes
do intemperismo que afetou os principais tipos petrográficos existentes na região.
CAPÍTULO 2: LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO 32
A mineralização secundária de urânio indica a existência, no perfil de alteração, de um
lençol freático duradouro em um passado geológico recente, capaz de manter os “albititos”
uraníferos em constante contato com a água, sem a qual os processos de sua formação não
poderiam ser desencadeados. Com o rebaixamento do nível do lençol freático conduzido pela
erosão em passado ainda mais recente, os minerais secundários de uranila foram expostos,
permitindo o entendimento das alterações físico-químicas sofridas pelos “albititos” uraníferos
da PULR.
Gonçalves (2005) estudou os piroxênios associados à mineralização uranífera da Jazida
Cachoeira. As análises revelaram augita, diopsídio e aegirina-augita havendo também termos
intermediários, por exemplo, entre augita e diopsídio. Os piroxênios apresentaram inclusões
fluidas bifásicas e trifásicas, sendo algumas provavelmente primárias. Os resultados obtidos
indicaram que os piroxênios estudados estão associados a uma importante fase de
metassomatismo cálcico e não estariam totalmente associados à precipitação do minério
uranífero.
33
CAPÍTULO 3
PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL (PULR)
3.1 DESCRIÇÃO E LOCALIZAÇÃO
As principais ocorrências de urânio conhecidas no Brasil estão indicadas na FIG. 3.1.
FIGURA 3.1. - Principais ocorrências de urânio no Brasil (COMPANHIA DE PESQUISA DE RECURSOS
MINERAIS - CPRM, 2007). A PULR está indicada pelo número 3.
Dentre essas ocorrências, a melhor conhecida e, atualmente, mais importante é a PULR.
Essa Província Metalogenética abrange uma área de cerca de 1200 Km
2
e está localizada na
região centro-sul do Estado da Bahia (FIG. 3.2), estando delimitada pelas coordenadas
geográficas 42°09’- 42°23’W e 13°45’- 14°07’S.
CAPÍTULO 3: PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL (PULR) 34
FIGURA 3.2 – Mapa de Localização da PULR (modificado de Osaka e Amaral, 1998).
A produção anual de minério na PULR que, em 2006, foi estimada em 400 toneladas de
U
3
O
8
(INB, 2007), tem garantindo, após o enriquecimento em
235
U, o funcionamento das
usinas Angra 1 e Angra 2 e poderá, aumentando-se a extração do minério, suprir as
necessidades decorrentes do possível início de funcionamento da usina Angra 3.
Na PULR são conhecidas 34 áreas mineralizadas em urânio, distribuídas
aproximadamente ao longo de uma faixa orientada N-S com cerca de 30 km de comprimento
por 5 km de largura. Segundo Matos et al., (2003) são consideradas como jazidas e depósitos,
10 áreas (12 anomalias) que possuem trabalhos de pesquisa suficientes para uma avaliação
confiável, apresentando um total de 100.700 toneladas de U
3
O
8
(medida, indicada e inferida),
com teor médio de 2.100ppm.
No extremo norte da região, situa-se a Jazida Cachoeira, já em explotação a céu aberto.
A FIG. 3.3 mostra a cava da Jazida Cachoeira, com indicação do corpo 3, local de coleta de
parte das amostras estudadas durante este trabalho.
A Jazida Cachoeira apresenta uma extensão de 420 metros na direção noroeste e uma
largura de aproximadamente 250 metros.
CAPÍTULO 3: PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL (PULR) 35
FIGURA 3.3. - Cava a céu aberto da Jazida Cachoeira, indicando o corpo 3, onde foram coletadas parte das
amostras (Imagem obtida em out/2003).
Na jazida foram individualizados três corpos principais de minério (MATOS et al.,
2003):
- corpo 1 – apresenta extensão de 220 metros, com faixas mineralizadas variando
de 2 a 13 metros de espessura e extensão em profundidade, já atestada pelos trabalhos de
sondagem em até 160 m, na cota 740 m;
- corpo 2 – possui 130 metros de comprimento e espessura de 1 a 20 metros e
extensão em profundidade de, no máximo 175 m, na cota de 720 m;
- corpo 3 – exibe duas lentes principais. A lente situada na lapa apresenta
extensão de 170 metros e espessura variável de 2 a 30 m e extensão em profundidade limitada
em 115 m, na cota 760 m. A lente situada na capa apresenta espessura que varia de 2 a 27 m e
extensão em profundidade de cerca de 150 m, na cota 730 m.
A Jazida Cachoeira tem sido lavrada pela INB e representa atualmente a única jazida de
urânio em fase de produção no Brasil e na América Latina. Os estudos da cava indicaram uma
ótima recuperação do minério até 100 metros de profundidade havendo, ainda, a possibilidade
de se alcançarem maiores profundidades no futuro, particularmente, em condições de lavra
subterrânea (INB, 2007).
CAPÍTULO 3: PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL (PULR) 36
A mineralização uranífera na PULR está associada a rochas ricas em “albita”
denominadas “albititos” por Geisel Sobrinho et al., (1980), seguindo as classificações
utilizadas na literatura russa para rochas semelhantes (TUGARINOV, 1980 citado em Geisel
Sobrinho et al., (1980).
Os “albititos” são rochas constituídas de plagioclásio, de composição albita a albita-
oligoclásio, em porcentagem volumétrica estimada igual ou superior a 70% (PRATES;
FUZIKAWA, 1985). Além de albita-oligoclásio, ocorrem ainda, como minerais essenciais:
piroxênio, granada, anfibólio e biotita. Os minerais acessórios mais freqüentes são: titanita,
apatita, zircão, allanita, diversos Titano-Niobatos portadores de U e elementos terras raras
(ETR), normalmente metamícticos do tipo da samarskita (MARUÉJOL, 1989), e ainda
magnetita e hematita. Carbonato e fluorita também podem ser observados.
3.2 ACESSO À ÁREA
O acesso à área, partindo-se de Salvador, é feito por rodovias asfaltadas BR - 116/030,
que interligam essa cidade à Vitória da Conquista-Brumado-Caetité, em um total de 740 km.
A partir de Caetité, o acesso à Jazida da Cachoeira e à URA é feito através da BR – 122,
asfaltada, por 28 km até Maniaçu, de onde se segue, por 12 km, em estrada de boa qualidade,
porém sem pavimento asfáltico.
3.2 ASPECTOS FISIOGRÁFICOS
Na região abrangida pela PULR vivem cerca de 60.000 habitantes, distribuídos em
pequenos aglomerados urbanos ou na zona rural. A cidade mais importante é Caetité, com
população de 46192 habitantes (INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E
ESTATÍSTICA - IBGE, 2008).
O clima da região é semi-árido tropical, com precipitação média de 800 mm/ano,
variando de poucos milímetros em junho-agosto a cerca de 700 mm em novembro-janeiro. Os
períodos de maior insolação são nos meses de abril e agosto (200 horas) e sua temperatura
média anual é de 21,4ºC (média máxima de 26,8ºC e mínima de 16,4ºC).
A vegetação apresenta características de cerrado e caatinga. Em meio ao cerrado, em
áreas onde a água subterrânea fica mais próxima da superfície, surgem ilhas de mata com
CAPÍTULO 3: PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL (PULR) 37
características de floresta tropical, chamadas de "capões". A ocorrência de água mais próxima
à superfície está condicionada à presença de diques básicos que a represam devido à diferença
de permeabilidade entre o material básico e os granitóides encaixantes.
O solo é laterítico arenoso. A drenagem é marcada por riachos intermitentes sendo o rio
São João o único rio perene da região.
A produção econômica baseia-se na pecuária e em pequenas propriedades rurais, que
produzem principalmente feijão, algodão e milho.
As atividades de mineração na área, além de urânio, são caracterizadas pela
garimpagem de ametista, manganês e ferro.
Na indústria, a região possui pequenas manufaturas têxteis de boa qualidade e uma
atividade industrial cerâmica de telhas e tijolos, que utilizam argilas de excelente qualidade
que afloram próximo a Caetité, às margens da rodovia BR-122.
38
CAPÍTULO 4
GEOLOGIA DA PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL
A região da PULR está situada na porção centro-sul do Cráton do São Francisco
(ALMEIDA, 1977) (FIG. 4.1).
FIGURA 4.1 – Mapa geológico simplificado do Cráton do São Francisco (modificado de Alkimin et al., 1993),
indicando a localização da PULR.
O embasamento da região é representado por rochas do Arqueano-Paleoproterozóico e
corresponde a granulitos, migmatitos e gnaisses dos blocos Paramirim e Gavião
(INDA; BARBOSA, 1996).
A unidade vulcanossedimentar Ibitira-Brumado corresponde a rochas supracrustais,
anfibolitos, formação ferrífera bandada (BIF), gnaisses, metacherts, mármores e xistos,
inclusive cinturões granito-greenstones (CORDANI et al., 1992; LOBATO; FYFE, 1990;
MASCARENHAS, 1973; TURPIN et al., 1988).
O Complexo Granítico-Gnáissico Lagoa Real, do Paleoproterozóico, estende-se na
direção norte-sul e abrange uma área superior a 2.000 km
2
. Essa unidade, do domínio do
CAPÍTULO 4: GEOLOGIA DA PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL 39
bloco Paramirim, compreende corpos granitóides alcalinos a subalcalinos, ortognaisses,
albititos, que correspondem a metadioritos e quartzo-monzodioritos metamorfisados, ambos
ricos em albita, e anfibolitos.
O Supergrupo Espinhaço, do Paleo-Mesoproterozóico, é constituído por arenitos,
conglomerados, siltitos, folhelhos, quartzitos, xistos e pela seqüência de vulcânicas ácidas,
(riolitos e riodacitos). Coberturas detrítico-laterítica terciárias e sedimentos aluviais
quaternários completam o quadro geológico dessa região (FIG. 4.2).
O contexto tectônico da região de Lagoa Real faz parte da evolução do Cráton do São
Francisco e dos ciclos ou eventos geológicos sucessivos: Jequié, Transamazônico e Brasiliano
(ALMEIDA, 1977; CORDANI et al., 1992). Durante este último ciclo, as rochas mais antigas
do embasamento arqueano gnáissico foram sobrepostas aos metassedimentos do Supergrupo
Espinhaço (CABY; ARTHAUD, 1987).
4.1 - COMPLEXO LAGOA REAL
As rochas encontradas no âmbito da PULR estão inseridas no Complexo Lagoa Real
(COSTA et al., 1985).
O Complexo Lagoa Real é constituído por rochas da Suite Intrusiva Lagoa Real
(ARCANJO et al., 2000 citado em Cruz, 2004) e por um conjunto de rochas diabásicas,
anfibolíticas e charnoquíticas que ocorrem intercaladas com os litotipos daquela unidade. No
complexo estão agrupados os granitóides São Timóteo e o conjunto de álcali-gnaisses e
“albititos” formados a partir desses granitóides, segundo alguns autores (COSTA et al., 1985;
CRUZ, 2004; LOBATO; FYFE, 1990; MARUÉJOL, 1989).
Os gnaisses do Complexo Lagoa Real e o granito São Timóteo foram afetados por zonas
de cisalhamento regionais, ao longo das quais se localiza uma série de corpos de “albititos”
lenticulares que hospedam as mineralizações uraníferas (BRITO et al., 1984; LOBATO et al.,
1982, 1983; GEISEL SOBRINHO et al., 1980).
Esses “albititos” distribuem-se ao longo de dois alinhamentos principais e mostram que
os processos de cisalhamento, de metassomatismo sódico e de mineralização uranífera são
contemporâneos (LOBATO; FYFE, 1990).
CAPÍTULO 4: GEOLOGIA DA PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL 40
FIGURA 4.2 – Mapa geológico da PULR (modificado de Chaves et al., 2007). A An-13 corresponde à Jazida
Cachoeira.
No âmbito restrito das anomalias uraníferas de Lagoa Real, afloram rochas
metamórficas-metassomáticas do embasamento cristalino, com estrutura cataclástica,
notadamente granitóides, gnaisses ocelares com microclina e plagioclásio e “albititos”,
parcialmente sob cobertura de sedimentos terciário-quaternários.
Os granitóides localizam-se mais precisamente nas imediações das anomalias 02/12
(Monsenhor Bastos) e 09/13 (Engenho/Cachoeira) e ainda nas regiões de São Timóteo.
Segundo Moraes et al., (1980), são rochas isotrópicas a semi-isotrópicas, de coloração cinza a
cinza-rosada, de granulação fina a média, localmente grossa e pegmatítica, tendo como
minerais máficos dominantes a biotita e a hornblenda. Em alguns casos apresentam estrutura
ocelar e, em outros, estrutura gnáissica, devido à atuação de esforços cisalhantes. Em muitos
CAPÍTULO 4: GEOLOGIA DA PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL 41
locais, esses granitóides exibem textura granoblástica poligonizada, com claros sinais de
orientação cataclástica, e ainda fortes indícios de ação metassomática.
Os gnaisses ocelares com microclina e plagioclásio são rochas metamórficas bandadas,
geralmente encaixantes dos “albititos” portadores de mineralizações uraníferas. Apresentam
granulação fina a média, coloração acinzentada a esbranquiçada e exibem, comumente,
evidências de intensa ação cataclástica. Esses gnaisses são caracterizados, de um modo geral,
pelas suas proporções variáveis de microclina e plagioclásio. O quartzo está presente nessas
rochas em percentagens da ordem de 5 a 20% e os máficos dominantes são a biotita e o
anfibólio.
De acordo com vários estudos no contexto da literatura geológica do Estado da Bahia,
os grandes traços estruturais da região, contendo a PULR, estão relacionados a domínios
tensionais transcorrentes com grandes lineamentos de direção geral N–S (COSTA et al.
1985).
4.2 “ALBITITOS”
Os “albititos”, cujo modo de ocorrência reflete uma das feições estruturais mais
notáveis da região, distribuem-se, basicamente, segundo dois alinhamentos principais em
forma de arco, com direção que varia de NE na extremidade meridional a N–S no centro,
infletindo após para NW, no sentido dos limites setentrionais da PULR. Essas rochas e suas
encaixantes mergulham para W na extremidade sul dos alinhamentos, verticalizam-se na parte
central e mudam de mergulho para E na extremidade norte, caracterizando uma longa
estrutura sigmoidal (torção helicoidal), desde a jazida Lagoa da Rabicha até a jazida
Cachoeira, em uma extensão de 15 km. A anomalia de Laranjeiras localiza-se próxima à zona
de inversão do mergulho (BRITO et al., 1984).
Os “albititos” mineralizados constituem corpos lenticulares, métricos a quilométricos,
com espessura variável de alguns centímetros até uma centena de metros, mergulhando
segundo uma lineação de origem cataclástica e formando lentes alongadas que podem atingir
até 850 m de profundidade (RIBEIRO et al., 1984).
As seções geológicas verticais e horizontais das várias jazidas uraníferas, construídas
com base em trabalhos de sondagem, mostram a existência de inúmeros corpos de “albititos”
tabulares descontínuos, concordantes com a foliação geral das rochas encaixantes. As
CAPÍTULO 4: GEOLOGIA DA PROVÍNCIA URANÍFERA DE LAGOA REAL 42
descontinuidades dos “albititos” são imprevisíveis e, até o momento, parcialmente não
compreendidas. A geometria dos corpos é a de charutos paralelamente a S–N e alongados
segundo a lineação (BRITO et al., 1984).
A mineralização uranífera está sempre associada aos albititos. A uraninita é o principal
mineral e ocorre em cristais microcristalinos e microgranulares, predominantemente
associados aos minerais máficos (granada e piroxênio).
Diversos minerais secundários de urânio já foram descritos no âmbito da PULR. Podem
ser citados uranofana, beta-uranofana, autunita, sklodowskita, haiweeita (CHAVES,
ADRIANA, 2005) e torbernita (RIBEIRO et al., 1984). Neste trabalho foram observadas
autunita e tyuyamunita, além de provável vanuralita.
Maiores detalhes estão descritos no Capítulo 6 – Resultados e Discussões.
43
CAPÍTULO 5
MATERIAIS E MÉTODOS
5.1 AMOSTRAGEM
As amostras provenientes da Cava da Jazida Cachoeira foram coletadas no corpo 3
durante o trabalho de campo realizado em outubro de 2005 (FIG. 5.1 e TAB.1). Em setembro
de 2006, foram adicionalmente coletadas amostras de minerais secundários de urânio na pilha
de britagem da mina (TAB.2). Além dessas, utilizaram-se ainda amostras anteriormente
obtidas por Gonçalves (2005) e Chaves, Adriana (2005) durante suas respectivas dissertações
de mestrado e disponíveis no Laboratório de Inclusões Fluidas e metalogênese (LIFM)
(TAB.3). Durante a elaboração do trabalho, em abril de 2007, foi solicitada ao geólogo
Evando Carele de Matos, da INB, a cessão de amostras contendo granada, objetivando-se uma
amostragem mais representativa para os estudos (amostra do Furo de sondagem 021
profundidade 52,00m).
FIGURA 5.1 – Seção horizontal (cota 840 m), indicando o corpo 3 da Jazida Cachoeira (ALVES, 1982).
(imagem obtida em abril/2003). As porções escuras representam os corpos mineralizados.
CAPÍTULO 5: MATERIAIS E MÉTODOS 44
Foram coletadas 25 amostras. As TAB.1, 2 e 3 indicam a relação das amostras, com
suas respectivas radioatividades, medidas em cintilações por segundo (cps), utilizando-se
cintilômetro modelo SRAT SPP2 (FIG.5.2). O valor da radiação natural da região é 100 cps.
FIGURA 5.2 - Cintilômetro SRAT SPP2, equipamento utilizado para medir a radioatividade das amostras, sobre
um afloramento de “albitito” mineralizado (imagem cedida por Francisco Javier Rios).
TABELA 1 – Relação das amostras coletadas na Jazida Cachoeira (out/2005) (*abr/2007)
Amostra Classificação
Radioatividade
(cps)
11out05 – 1B Anfibólio “Albitito” 100
11out05 – 1C Anfibólio “Albitito” 100
11out05 – 02 Biotita “Albitito” 500
11out05 – 03 Microclina Gnaisse 100
11out05 – 04 Granada “Albitito” 100
11out05 – 05 Anfibólio “Albitito” 2000
11out05 – 06 “Albitito” 100
11out05 – 07 Microclina Gnaisse 100
11out05 – 08 Microclina Gnaisse 120
11out05 – 09 Piroxênio “Albitito” 500
11out05 – 10 Microclina Gnaisse 100
11out05 – 11B “Albitito” 100
11out05 – 12 Piroxênio “Albitito” 1000
11out05 – 13A Anfibólio “Albitito” 4000
11out05 – 13B Anfibólio “Albitito” 1000
11out05 – 14 Anf. “Albitito” c/ carb. 500
11out05 – 15B “Albitito” 500
*F021 prof.52.00 m Granada “Albitito” 100
CAPÍTULO 5: MATERIAIS E MÉTODOS 45
TABELA 2 - Relação das amostras coletadas na pilha de britagem da Jazida Cachoeira (set/2006).
Amostra Classificação
Radioatividade
(cps)
21set06-01 Microclina gnaisse 100
21set06-02 Piroxênio “Albitito” 100
21set06-03 Carbonato “Albitito” 100
21set06-04 Amazonita (?) 100
21set06-05 “Albitito” c/ mineral secundário 1500
21set06-06 Carbonato “Albitito” 100
21set06-07 “Albitito” c/ mineral secundário 1000
21set06-08 “Albitito” c/ mineral secundário 1000
TABELA 3 - Relação das amostras coletadas na Jazida Cachoeira (CHAVES, ADRIANA 2005*;
GONÇALVES, 2005).
Amostra Classificação
Radioatividade
(cps)
03jun25-01 Piroxênio “Albitito” 100
03jun25-03 Piroxênio “Albitito” 100
03jun25-05 Anfibólio “Albitito” 100
03jun25-07 “Albitito” 100
03jun25-09 “Albitito” 100
03jun25-10 “Albitito” 100
03jun24-05* “Albitito” 100
5.2 PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS PARA ANÁLISE
O roteiro analítico, a seguir explicado, foi empregado tanto para as amostras coletadas
durante este trabalho quanto para aquelas anteriormente obtidas por outros pesquisadores
(CHAVES, ADRIANA 2005; GONÇALVES, 2005). Todas as amostras estão arquivadas no
LIFM do CDTN.
5.2.1 SELEÇÃO DAS AMOSTRAS
A seleção das amostras para estudo visou obter os diversos minerais encontrados nos
“albititos” da Jazida Cachoeira, sendo considerados também o custo e o tempo de preparo das
amostras, além da ocorrência ou não de mineralização.
CAPÍTULO 5: MATERIAIS E MÉTODOS 46
Após a observação mesoscópica, as amostras classificadas como “albititos” nas TAB. 1
e 2 foram encaminhadas para a laminação. As amostras mencionadas na TAB. 3 já estavam
preparadas. Foram confeccionadas lâminas delgadas polidas, adequadas para estudo ao
microscópio petrográfico, tanto em luz transmitida quanto em luz refletida e também para
análises por microssonda eletrônica. Nessa última técnica, ainda é necessário o recobrimento
com uma fina camada de carbono.
Para o estudo dos minerais secundários de urânio, observados nas amostras da TAB. 2,
na microssonda eletrônica foi efetuada a colagem dos minerais diretamente sobre uma fita
adesiva condutora de carbono, obtendo-se a preparação mostrada na FIG. 5.3. Para a obtenção
das imagens através do microscópio eletrônico, as amostras foram recobertas por uma película
de ouro com cerca de 4 nm de espessura.
FIGURA 5.3 – Preparação utilizada na microssonda eletrônica, mostrando cristais de autunita (amostra 21set06-
08) colados em fita adesiva condutora de carbono.
5.2.2 SEPARAÇÃO MINERALÓGICA
A separação mineralógica está baseada na diferença entre as densidades dos minerais e
também em suas diferentes propriedades paramagnéticas.
Para a separação mineralógica foram selecionadas, em função da mineralogia observada
e da ocorrência ou não de mineralização, as amostras 11 out 05–02, 11out05-05, 11 out 05–09
CAPÍTULO 5: MATERIAIS E MÉTODOS 47
e 11 out 05-13 B. Essas amostras serviram de base para o estudo, embora minerais isolados de
outras amostras tenham também sido manualmente separados.
A separação mineralógica foi realizada no Serviço de Tecnologia Mineral (EC4) do
CDTN seguindo-se as seguintes etapas:
(a) As amostras foram pulverizadas a 60# (0,250 mm), utilizando-se pulverizador
AMEF digital. A TAB. 4 apresenta a relação entre as frações granulométricas em malhas e
milímetros;
(b) Partindo-se de uma massa inicial de 200 g de amostra pulverizada, foi efetuado um
peneiramento por 20 minutos utilizando-se as seguintes peneiras: 65#, 150#, 250#, 325#,
400# e 500#. A seleção das peneiras seguiu a rotina implantada no laboratório para os
trabalhos de separação mineralógica;
TABELA 4 – Frações granulométricas em malhas e milímetros.
Frações (malhas) Frações (milímetros)
60 0,250 mm
65 0,210 mm
150 0,105 mm
250 0,063 mm
325 0,044 mm
400 0,037 mm
500 0,025 mm
(c) Foram obtidas as seguintes frações: -65+150#, -150+250#, -250+325#, -325+400#,
-400+500# e –500#. Todas as frações foram pesadas, visando o balanço de massa, utilizando-
se balança analítica Sartorius, modelo 2474.
(d) A fração –65+150# foi pesada, deslamada, seca e novamente pesada. As demais
frações foram armazenadas;
(e) Todos os procedimentos a partir desta etapa foram realizados somente para a fração
–65+150#. Foi efetuada a separação por líquido denso, utilizando-se bromofórmio
(ρ=2,89 g/cm
3
) e obtendo-se as frações pesadas, intermediária e leve, dependendo do
CAPÍTULO 5: MATERIAIS E MÉTODOS 48
comportamento dos minerais no líquido em função de suas diferentes densidades. Assim, os
minerais de menor densidade sustentaram-se na superfície e os minerais de maior densidade
depositaram-se no fundo da célula de separação. Todas as frações obtidas foram novamente
pesadas;
(f) A seguir, a fração pesada foi encaminhada para a separação magnética, na qual a
amostra é exposta à ação de um campo magnético ou eletromagnético. Inicialmente, os
minerais ferromagnéticos (magnetita, por exemplo) foram separados com um ímã manual. Na
seqüência, a separação magnética foi realizada utilizando-se separador magnético Franz, com
as seguintes intensidades de correntes: 0,1 A, 0,25 A, 0,50 A, 0,75 A, 1,0 A e 1,25 A. Com o
aumento progressivo da intensidade de corrente, os minerais, conforme suas propriedades
magnéticas, vão se separando cada vez menos. Novamente, todas as frações foram pesadas.
A separação magnética é útil, pois os minerais tendem a se concentrar
preferencialmente em determinadas intensidades de correntes, podendo-se citar: clorita (0,3A
a 0,5 A), anfibólio de composição hornblenda (0,5A a 0,6A), piroxênio de composição
diopsídio (1,0A).
(g) As frações foram encaminhadas para análise por difratometria de raios X.
(h) Em função dos resultados, os minerais de interesse foram manualmente separados,
utilizando-se estereomicroscópio modelo Wild-M5, e obtendo-se minerais mais isolados e
limpos, como mostra, por exemplo, a FIG. 5.4. Os minerais foram novamente encaminhados
para a difratometria de raios X e também para análise térmica e espectroscopia no
infravermelho.
Nesta última técnica, as amostras do mineral finamente pulverizado (com grãos menores
que 1 µm) foram misturadas com KBr (puro) sendo a mistura comprimida, aplicando-se
pressão suficiente para produzir discos transparentes com aproximadamente 10 mm de
diâmetro.
CAPÍTULO 5: MATERIAIS E MÉTODOS 49
FIGURA 5.4 – Grãos de titanita obtidos após a separação mineralógica.
5.3 RESUMO DAS TÉCNICAS ANALÍTICAS UTILIZADAS
Algumas das técnicas empregadas neste trabalho foram, pela primeira vez, utilizadas no
estudo da mineralogia das amostras provenientes da PULR. Somente a Espectroscopia no
infravermelho já havia sido utilizada por Chaves, Adriana (2005) no estudo de minerais
secundários de urânio, provenientes da Jazida Cachoeira e da Ocorrência das Laranjeiras.
Os métodos analíticos resultam do aproveitamento adequado de propriedades ou de
interações de agentes físicos (radiação eletromagnética, temperatura, etc.) com os minerais e
permitem o conhecimento de aspectos relevantes de sua estrutura cristalina.
5.3.1 MICROSCOPIA ÓPTICA
A técnica utiliza as propriedades ópticas dos minerais e permite a observação e
descrição, além da interpretação de texturas e intercrescimentos mineralógicos, a partir do
estudo em lâminas petrográficas, de grãos em geral maiores que 20 µm. Neste trabalho foram
utilizadas lâminas delgadas polidas que possibilitam a observação tanto das fases
transparentes (luz transmitida) quanto das fases opacas (luz refletida), além de serem
igualmente utilizadas para análises por microssonda eletrônica.
CAPÍTULO 5: MATERIAIS E MÉTODOS 50
Para os estudos, foi utilizado o microscópio Leica DMRXP, do LIFM, da Supervisão de
Tecnologia Mineral (EC4) do CDTN. Maiores informações sobre a técnica podem ser obtidas
em vários livros (BLOSS, 1999; CHVÁTAL, 2007; HUTCHISON, 1974; KERR, 1977).
5.3.2 DIFRATOMETRIA DE RAIOS X
A técnica baseia-se na interação da radiação X característica e “monocromática”
produzida pelo bombardeamento de um feixe eletrônico de alta energia sobre um ânodo
metálico (sendo os mais usados os de Cu, Fe e Cr) com a matéria cristalina. São obtidos
diagramas característicos da estrutura cristalina de cada substância, seja mineral ou não.
Permite, além da identificação dos minerais presentes, obter informações aproximadas sobre a
porcentagem das fases que integram a sua composição. Além de requerer pouca quantidade de
amostra podem ser caracterizadas fases cristalinas minerais presentes em proporção superior à
cerca de 5% em peso.
Foi utilizado difratômetro de raios X Rigaku, modelo Geigerflex, semi-automático, com
monocromador de cristal curvo de grafita e tubo de cobre pertencente ao Laboratório de
Cristalografia de Raios X do Serviço de Tecnologia Mineral (EC4) do CDTN.
As condições de operação do difratômetro de raios X foram as seguintes: fator de escala
(8x10
3
), constante de tempo (0,5s), velocidade do registrador (40mm/min), velocidade do
goniômetro (8º2θ/min), intensidade de corrente (30mA) e tensão (40KV).
A identificação das fases minerais foi obtida por comparação do difratograma de raios
X das amostras com o banco de dados PDF2 do ICDD – International Center for Diffration
Data/Joint Committee on Powder Diffraction Standards – JCPDS (sets 01 –50; 2003) e
Inorganic Crystal Structure Database (2007). O programa Crystallographica Search-Match,
que fornece padrões de difração para diversas substâncias e minerais, foi também utilizado na
obtenção de gráficos comparativos para alguns minerais.
A teoria da interpretação dos diagramas de Difração de raios X, de material cristalino
analisado usando pó de baixa granulidade, encontra-se devidamente formulada por diversos
autores, podendo ser citados: Azarof e Burger, 1958; Azarof, 1974; Klug e Alexander, 1975;
Cullity, 1978; Formoso, 1984; Bish e Post, 1989.
CAPÍTULO 5: MATERIAIS E MÉTODOS 51
5.3.3 MICROSSONDA ELETRÔNICA
A informação obtida pela microssonda eletrônica baseia-se na interação da matéria com
um feixe eletrônico de alta energia focalizado em pequena área da amostra. Trata-se de um
método analítico não destrutivo, baseado na produção de um feixe de elétrons, com cerca de
1 µm de diâmetro incidindo sobre um ponto de uma superfície polida e metalizada do mineral.
As radiações características dos elementos químicos presentes na porção excitada da amostra
são registradas em vários detetores simultaneamente, reduzindo-se assim o tempo de análise.
A microssonda eletrônica é um equipamento utilizado para a obtenção de grandes quantidades
de dados composicionais de minerais. As análises são feitas por comparações com padrões de
metais e minerais de composição química conhecida (STEELE, 1999). As correções dos
resultados analíticos são feitas automaticamente utilizando-se “softwares” em computador
acoplado ao equipamento. O limite de detecção, ainda que variável de elemento para
elemento, é em geral da ordem de ppm. Elementos de número atômico menor que 5 são muito
dificilmente analisados, particularmente com o equipamento disponível no âmbito do
consórcio entre a Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG (Física, Química, Geologia)
e o CDTN.
Também é possível obter imagens eletrônicas e imagens de raios X, que podem ser
muito úteis em estudos texturais e composicionais. A microscopia eletrônica de varredura
(MEV) aplica-se à análise química e morfológica de minerais, pesquisa de fases raras, estudos
de liberação, caracterização textural com detalhamento de intercrescimentos e zonação dos
minerais. Para análise ao MEV, as amostras precisam também ser recobertas por uma película
(filme) condutora, podendo ser observadas diretamente na forma de grãos ou partículas
coladas a um suporte, ou montagens em lâminas delgadas sem lamínula e polidas ou seções
polidas, as mesmas utilizadas para a microscopia óptica.
As análises químicas dos minerais foram efetuadas somente por microssonda eletrônica.
Nem todos os minerais foram quantitativamente analisados, algumas vezes dispondo-se
somente de dados qualitativos. Foi utilizada a microssonda eletrônica JEOL JXA8900RL,
pertencente ao consórcio CDTN/UFMG, obtendo-se imagens de elétrons retroespalhados e
secundários, com tensão de aceleração de 15-20 Kv e corrente de feixe de elétrons de 12 nA.
Maiores informações sobre a técnica podem ser obtidas em Gomes (1980, 1984) e Gomes e
Girardi (1973).
CAPÍTULO 5: MATERIAIS E MÉTODOS 52
5.3.4 ANÁLISE TÉRMICA
A análise térmica corresponde a um grupo de técnicas que utilizam as propriedades
térmicas da matéria. Uma propriedade física de uma substância e/ou seus produtos de reação é
medida em função da variação controlada de temperatura (entre cerca de 25 a 1000
o
C) e/ou
tempo (INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPLIED CHEMISTRY – ICTAC -
IUPAC, 1988). Podem ser aplicadas em estudos dos mais diversos tipos de materiais,
orgânicos e inorgânicos, com a vantagem de se obter informações a partir de quantidades
mínimas de amostra (2 a 10mg).
As variações de massa são medidas através da Termogravimetria (TG) enquanto as
medidas de variações de energia formam as bases da Análise Térmica Diferencial (DTA) e da
Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Essas são as técnicas mais utilizadas. A TG
informa quando a amostra está perdendo massa (quanto é essa massa) e a curvas DTA ou
DSC informam se a reação é exotérmica ou endotérmica. Freqüentemente a curva DSC é
capaz de fornecer também a quantidade de calor envolvido. O material resultante das
modificações térmicas observadas nas curvas poderá ser analisado por difratometria de Raios
X visando sua correta identificação, o que se torna indispensável quando se estudam minerais
metamícticos, que são relativamente comuns no caso da complexa mineralogia do urânio.
Esta metodologia tem sido amplamente utilizada em estudos mineralógicos há dezenas
de anos (CORREIA NEVES, 1962; HATAKEYAMA; LIU, 1998; SMYKATZ-KLOSS,
1974) para identificação e até determinação semiquantitativa de minerais.
O equipamento empregado foi o SDT-2960 simultaneous DTA-TGA da TA
Instruments, pertencente ao Laboratório de Análise Térmica do Serviço de Materiais e
Combustível Nuclear (EC1) do CDTN. Utilizou-se atmosfera de ar seco com vazão de
100 mL/min., razão de aquecimento de 10ºC/min e cadinhos de alumina. As massas iniciais
foram: anfibólio (6,899 mg), piroxênio (8,8540 mg), plagioclásio (6,9148 mg), biotita
(5,3752 mg), autunita (8,1260 mg), tyuyamunita (10,5523 mg) e titanita (8,2628 mg). A
rampa de aquecimento foi de 50ºC até 1000°C, exceto para os minerais secundários de urânio
(autunita e tyuyamunita) e para a biotita quando se atingiu 1400°C. Maiores informações
sobre a técnica podem ser obtidas em Hatakeyama e Liu, 1998 e Smykatz-Kloss, 1974.
CAPÍTULO 5: MATERIAIS E MÉTODOS 53
5.3.5 ESPECTROSCOPIA VIBRACIONAL DE ABSORÇÃO NO INFRAVERMELHO
O método fundamenta-se na interação da amostra analisada com a radiação
eletromagnética de comprimento de onda variando de 1 mm a 1 µm (radiação infravermelha).
A incidência dessa radiação na amostra em estudo promove vibrações que são específicas do
material em análise.
Informações sobre a geometria e ligações químicas de moléculas ou de grupos de
átomos e seus arranjos podem ser obtidas a partir do espectro vibracional. Além da
identificação dos materiais, o método pode ser utilizado para o estudo da presença de água
nos cristais, do grupo OH
-
, das moléculas de CO
2
e dos hidrocarbonetos da série C
n
H
2n
, em
particular do metano CH
4
(CORREIA NEVES et al., 1984). A espectroscopia vibracional
pode fornecer informação sobre simetrias e intensidades relativas de picos observados e
qualquer mudança nessas em função de temperatura, composição e pressão. Como o espectro
vibracional é dependente das forças interatômicas em uma substância, torna-se uma
ferramenta sensível para caracterizar aspectos estruturais e tipos de ligação dentro da amostra.
O espectro infravermelho é representado por um gráfico em cuja abscissa está o
comprimento de onda da radiação infravermelha e, na ordenada, está a fração da intensidade
da radiação incidente que atravessou a amostra (denominada transmitância). A mudança nos
estados de vibração e de rotação das moléculas manifesta-se com a diminuição da
transmitância em comprimentos de onda correspondentes. As bandas de absorção no espectro
infravermelho correspondem às vibrações que ocorrem no material em análise.
A espectroscopia no infravermelho apresenta como vantagem o fato ser realizada com
pequena quantidade de material (cerca de 2 mg). Além disso, o tempo necessário para a
obtenção do espectro é curto além da técnica poder ser usada na caracterização de substâncias
macro e microcristalinas ou mesmo compostos amorfos.
As análises das amostras por espectroscopia no infravermelho, em pastilhas de KBr,
foram realizadas no CDTN, no Laboratório de Espectroscopia no Infravermelho do EC1,
utilizando-se aparelho BOMEN MB102, com detector DTGS no intervalo 4000-400 cm
-1
. O
software utilizado foi o BRGM/32. Maiores informações sobre a técnica podem ser obtidos
em McMillan e Hofmeister, 1988; Sala 1995; Nakamoto 1997; Clark, 2004; Hirschmugl,
2004; King et al., 2004.
54
CAPÍTULO 6
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os principais minerais constituintes dos “albititos” foram estudados por diversas
técnicas analíticas, conforme já mencionado no Capítulo 5. Os resultados são apresentados
para cada mineral individualmente, procurando-se destacar as características desses minerais
em função da técnica utilizada.
Além desses minerais, foram também estudados a microclina (variedade amazonita) e
os minerais secundários de urânio coletados durante a segunda amostragem na Jazida
Cachoeira (autunita e tyuyamunita). São também feitas algumas observações sobre minerais
aciculares encontrados na mesma jazida.
Inicialmente foi descrita a petrografia das amostras estudadas, mencionando-se aspectos
tais como textura, minerais presentes e suas associações e alterações. O objetivo foi o
entendimento dos minerais dentro de um contexto paragenético, o qual é resultante de
processos de transformação da rocha inicial seja por ação do metamorfismo seja por ação do
intemperismo.
Os espectros no infravermelho f
oram obtidos na região compreendida entre
4000-400 cm
-1
que pode ser dividida em três faixas: a primeira, em torno de 3600–3200 cm
-1
é característica de estiramento O-H; a segunda, no intervalo 950-1200 cm
-1
corresponde às
vibrações de estiramento que caracterizam tanto as ligações Si-O-Si quanto as ligações
Si-O-Al e a terceira, na região de número de onda mais baixo (900-400 cm
-1
).
6.1 PETROGRAFIA
As amostras estudadas referem-se aos denominados “albititos” que, de acordo com
Prates e Fuzikawa (1985), são rochas constituídas de plagioclásio, de composição albita a
albita-oligoclásio, em porcentagem volumétrica estimada igual ou superior a 70%, conforme
já mencionado no Capítulo 3. Essa classificação é independente da presença de mineralização.
Os “albititos” classificam-se como piroxênio “albitito”, anfibólio “albitito”, granada
“albitito”, biotita “albitito”, dependendo do mineral varietal associado com o plagioclásio
pobre em Ca. Alguns autores classificam como “albititos” as rochas contendo 50% ou mais de
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 55
albita (LOBATO et al., 1983) ou 60% ou mais de albita (RAPOSO; MATOS, 1982). Cruz
(2004) utiliza a nomenclatura proposta por Prates e Fuzikawa, 1985.
Segundo Streckeisen (1976), os “albititos” são classificados como álcali-sienitos e
sienitos. Alguns autores utilizam essa classificação em seus trabalhos (CHAVES,
ALEXANDRE et al., 2007; RAPOSO et al., 1985).
Nesta dissertação foi mantida a denominação “albitito”, tendo em vista o seu uso
consagrado em trabalhos na região.
Os “albititos” formam corpos lenticulares, fusiformes, descontínuos, de larguras (até 30
metros) e comprimentos variáveis (até 480 metros) e presença máxima, constatada em
profundidade, de até 850 metros, como revelam os trabalhos de sondagem (RIBEIRO et al.,
1984).
Apresentam geralmente coloração cinza esbranquiçada, aspecto sacaroidal, às vezes
exibindo “porfiroclastos” milimétricos de feldspato (até 3 mm). Os minerais máficos tendem a
formar agregados entre si e freqüentemente envolvem esses “porfiroclastos” (FIG. 6.1).
Ao microscópio, observa-se a predominância de textura fanerítica fina a grossa,
geralmente granoblástica a granoblástica poligonizada. Algumas amostras apresentam textura
granolepidoblástica, definida pela orientação das palhetas de biotita, e porfiroclástica,
caracterizada pela presença de porfiroclastos de plagioclásio pobre em Ca em matriz
recristalizada constituída também de plagioclásio pobre em Ca (FIG. 6.2). Os minerais
máficos, predominantemente piroxênio e anfibólio, formam agregados lenticulares.
O plagioclásio é inequigranular, com tamanho médio de cerca de 0,3 mm, xenoblástico
a predominantemente poligonizado, com contatos retos e pontos triplos entre si, com fraca
extinção ondulante e geminados segundo a Lei da Albita. Quando em porfiroclastos, possuem
dimensões de até 3 mm e estão deformados, truncados e fraturados, com fraturas preenchidas
por cristais de granulação mais fina e recristalizados.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 56
FIGURA 6.1 – Aspecto mesoscópico dos “albititos” (amostra 11out05-1B). Observam-se as porções félsicas
(claras) constituídas de plagioclásio contornadas por porções máficas (escuras) formadas por anfibólio e biotita.
Nos “albititos”, a microclina ocorre em quantidade subordinada (em torno de 10% em
porcentagem volumétrica estimada da rocha) e constitui níveis granoblásticos intercalados aos
níveis de plagioclásio. De modo geral, os cristais são xenoblásticos, raramente tendendo à
poligonização.
FIGURA 6.2 –-“Porfiroclastos” de plagioclásio em matriz de plagioclásio recristalizado (Amostra 03jun25-03).
LP, nicóis X.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 57
O quartzo é pouco freqüente e ocorre em cristais xenoblásticos, com extinção ondulante
fraca a moderada. Representa menos que 5% em porcentagem volumétrica estimada da rocha,
exceto nas amostras com maior porcentagem de microclina, quando ocorre em
agregados/níveis posicionados entre os cristais de plagioclásio e podendo representar 10% em
porcentagem volumétrica da rocha.
O piroxênio é o mineral máfico mais freqüente. Exibe coloração verde claro, quase
incolor, a verde amarelado e apresenta-se em cristais xenoblásticos a granulares, às vezes
zonados (FIG. 6.3). Seu tamanho está em torno de 0,08 - 0,1mm. Geralmente forma
agregados entre si e com a granada. Nas amostras estudadas, biotita verde e anfibólio
formam-se a partir do piroxênio.
FIGURA 6.3 – Cristais de piroxênio zonados (Amostra 11out05-13B). As porções escuras são ricas em Ca, Mg
e Fe
2+
e as claras são ricas em Na e Fe
3+
. LP, nicóis //.
O anfibólio exibe cristais xenoblásticos com coloração verde a verde azulado,
localmente zonados, com tamanho em torno de 0,06 mm. Está associado aos cristais de
piroxênio, geralmente envolvendo-os. Exibe alteração para biotita.
A granada ocorre em cristais de granulação em torno de 0,15 mm, com coloração
castanho amarelada, freqüentemente fraturados, constituindo agregados entre si e com cristais
de piroxênio ou em cristais isolados disseminados pela amostra. Às vezes, ocorre em cristais
geminados (FIG. 6.4). Durante este trabalho, foi observada principalmente em amostras de
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 58
sub-superfície. A granada tem sua quantidade diminuída na Jazida Cachoeira, quando
comparada com as demais ocorrências uraníferas da PULR (LOBATO; FYFE, 1990;
informação verbal
1
).
A biotita é subidioblástica a tabular, com granulação entre 0,08mm e 0,8 mm, coloração
desde verde a marrom avermelhada, às vezes orientada segundo a foliação da rocha. Na
amostras estudadas a biotita deriva-se do anfibólio (FIG. 6.5).
A calcita ocorre em cristais anédricos, de dimensões entre 0,1 e 0,3mm.
FIGURA 6.4 – Cristal de granada mostrando geminação e também anisotropia, ocasionada por deformação
(Amostra 11out05-09). LP, nicóis X.
Nas amostras estudadas a titanita é o mineral acessório predominante. Os cristais
possuem granulação em torno de 0,1 mm, são irregulares a granulares, localmente
idiobásticos (FIG. 6.6). Exibem coloração avermelhada escura, quando rica em urânio
(CHAVES, ALEXANDRE et al., 2007; PIMENTEL et al., 1994) e coloração em tons
castanhos mais claros. Alguns cristais podem se apresentar zonados. É freqüente a sua
associação com granada e biotita. Algumas vezes, a titanita forma agregados ao redor de
cristais de ilmenita (FIG. 6.7).
1
informação fornecida por Evando Carele de Matos, durante visita técnica ao LIFM, em maio de 2007.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 59
FIGURA 6.5 – Biotita formada do anfibólio (Amostra 03jun25-05). LP, nicóis //.
Os demais minerais acessórios observados são apatita, allanita (FIG. 6.8), zircão em
prismas bem formados e magnetita, sob a forma de grãos irregulares martitizados. A ilmenita
é rara.
Nas amostras estudadas, a uraninita ocorre em diminutos cristais, com tamanho em
torno de 0,025 mm, inclusos ou bordejando ou em trilhas cortando principalmente os cristais
de piroxênio e granada e menos freqüentemente os cristais de anfibólio e biotita. É comum a
formação de intensos halos pleocróicos nos minerais hospedeiros (FIG. 6.9).
Além desses minerais, foi observada a presença de fluorita (FIG. 6.10) com tonalidade
roxa característica e pontilhada de agulhas de apatita.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 60
FIGURA 6.6 - Cristais idioblásticos (bem formados) de titanita, inclusos em cristais de piroxênio (Amostra
11out05-09). LP, nicóis //.
FIGURA 6.7 – Agregados de cristais de titanita em torno de cristais de ilmenita (preto) (Amostra 03jun25-01).
LP - nicóis //.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 61
FIGURA 6. 8 – Cristais de allanita (marrom escuro) mostrando seu aspecto metamíctico, associados aos cristais
de piroxênio (verde) (Amostra 11out05-09). LP, nicóis //.
FIGURA 6.9 – Cristais de piroxênio (px), plagioclásio (pl) e uraninita (ur). A uraninita está inclusa ou está nas
bordas dos cristais de piroxênio, neles ocasionando intensos halos pleocróicos (Amostra 11out05-06). LP, nicóis
//.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 62
FIGURA 6.10 – Cristais de fluorita exibindo sua coloração roxa característica (Amostra 11out05-09). LP, nicóis
//.
6.2 DESCRIÇÃO DOS MINERAIS
6.2.1 FELDSPATOS (PLAGIOCLÁSIO E MICROCLINA)
Os feldspatos constituem um dos mais importantes grupos de minerais podendo ser
encontrados em quase todos os tipos de rochas. São tectossilicatos e todos os oxigênios
compartilham simultaneamente dois tetraedros, significando que a cada cátion tetraédrico, em
geral Si e Al, pertencem dois oxigênios.
Podem ser classificados quimicamente como membros do sistema ternário NaAlSi
3
O
8
–
KAlSi
3
O
8
– CaAl
2
Si
2
O
8
. Os membros das séries entre NaAlSi
3
O
8
e KAlSi
3
O
8
são
denominados feldspatos alcalinos e entre CaAl
2
Si
2
O
8
e NaAlSi
3
O
8
são denominados
plagioclásios.
Os plagioclásios constituem uma solução sólida entre esses dois termos extremos. Em
função da porcentagem da molécula de anortita, os plagioclásios são convencionalmente
designados por albita (0-10%), oligoclásio (10-30%), andesina (30-50%), labradorita (50-
70%), bytownita (70-90%) e anortita (90-100%).
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 63
6.2.1.1 PLAGIOCLÁSIO
O plagioclásio, principal constituinte dos “albititos”, foi analisado por meio de técnicas
de difração de raios X, espectroscopia no infravermelho, análise térmica e microssonda
eletrônica.
Análises químicas por microssonda eletrônica em plagioclásio da amostra 11out05-11B
indicaram composição albita a albita-oligoclásio tanto para os porfiroclastos quanto para os
cristais da matriz poligonizada (ANEXO, TAB. 1). Cruz (2004) registrou teores ponderais de
anortita entre 0,86 – 8,93% para esses plagioclásios, caracterizando-os, portanto, como albita.
As FIG. 6.11 e 6.12 apresentam, respectivamente, os espectros no infravermelho obtidos
para os cristais de plagioclásio da matriz e para os porfiroclastos também de plagioclásio da
amostra 11out05-11B. Observa-se que os espectros são bastante semelhantes entre si.
FIGURA 6.11 – Espectro infravermelho obtido para o plagioclásio da matriz da amostra 11out05-11B. As
bandas em 3400 cm
-1
e 1625 cm
-1
são atribuídas às vibrações de moléculas de H
2
O e as demais estão
relacionados com vibrações O-X-O dos tetraedros XO
4
(X= Si, Al) da estrutura do plagioclásio.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Transmitância
número de onda (cm
-1
)
plagioclásio matriz (11out05-11B)
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 64
FIGURA 6.12 – Espectro infravermelho obtido para o porfiroclasto de plagioclásio da amostra 11out05-11B. As
bandas em 3400 cm
-1
e 1625 cm
-1
são atribuídas às vibrações de moléculas de H
2
O e as demais estão
relacionados com vibrações O-X-O dos tetraedros XO
4
(X= Si, Al) da estrutura do plagioclásio.
Nesses espectros, observam-se bandas de absorção em 3400 cm
-1
, 1625 cm
-1
,
1094 cm
-1
, 1038 cm
-1
, 1013 cm
-1
, 996 cm
-1
, 787 cm
-1
, 762 cm
-1
, 742 cm
-1
e 722 cm
-1
. As
bandas em 3400 cm
-1
e 1625 cm
-1
são atribuídas às vibrações de moléculas de H
2
O e as
demais estão relacionados com vibrações O-X-O dos tetraedros XO
4
(X= Si, Al) da estrutura
do plagioclásio.
Duas regiões caracterizam as vibrações moleculares da água. A primeira refere-se às
bandas de estiramento O-H, que correspondem às vibrações entre 3400 e 3470 cm
-1
e entre
3.520 e 3.600 cm
-1
, indicando que a água foi absorvida na estrutura molecular do mineral. A
segunda refere-se à banda de deformação, situada na região compreendida entre 1610 e 1640
cm
-1
.
No espectro no infravermelho (FIG. 6.12), a estrutura silicática do plagioclásio foi
observada em duas regiões de absorção. A primeira corresponde às vibrações de estiramento
que ocorrem entre 950 e 1200 cm
-1
e caracterizam tanto as ligações Si-O-Si quanto as ligações
Si-O-Al. A segunda região está compreendida entre 400 e 550 cm
-1
e corresponde às
vibrações de deformação das ligações O-Si-O.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
plagioclásio grosseiro (amostra 11out05-11B)
Transmitância
número de onda (cm
-1
)
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 65
Na região entre 1000 cm
-1
e 400 cm
-1
do espectro no infravermelho, as ligações da
estrutura silicática dos feldspatos são bem caracterizadas. As bandas de número de onda entre
700 e 800 cm
-1
apresentam diferenças nítidas que permitem identificar, prontamente, a
microclina e o plagioclásio. O espectro de infravermelho da microclina apresenta, nessa faixa,
dois picos de absorção, enquanto que o espectro do plagioclásio exibe quatro picos. A
FIG. 6.13 mostra os espectros obtidos para as amostras 11out05-11B e 21set06-04.
Muitas vezes os espectros dos plagioclásios sofrem influências decorrentes da presença
de minerais secundários, tais como sericita e carbonato, cuja ocorrência é confirmada nas
lâminas delgadas.
A comparação entre os dados obtidos com os dados da literatura apresentados por
Moenke (1974) e Gadsden (1975) para a albita indica ser essa a composição tanto para os
plagioclásios de granulação fina da matriz quanto para os plagioclásios de granulação
grosseira (porfiroclastos) da amostra 11out05-11B (TAB. 5).
TABELA 5 – Comparação dos números de onda (cm
-1
) observados para o plagioclásio da amostra 11out05-11B
com dados indicados por Moenke (1974) e Gadsden (1975) para a albita.
Moenke (1974)
786 762 742 723 650 590 532 475 463 428
Gadsden (1975)
788 762 745 722 650 610 553 470 460 425
*Plafino
786 763 742 722 666 648 589 474 459 426
*Plagr
787 762 743 722 647 608 589 531 473 459
*plafino= Plagioclásio grão fino (amostra 11out05-11B); *plagr = Plagioclásio grão grosseiro (amostra 11out05-
11B)
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 66
FIGURA 6.13 – Comparação entre os espectros de absorção no infravermelho apresentados pelo plagioclásio
(amostra 11out05-11B) e pela microclina (amostra 21set06-04). O plagioclásio apresenta 4 bandas de absorção
na região 800-700 cm
-1
e a microclina somente 2 bandas na mesma região.
A FIG. 6.14 apresenta os espectros obtidos para os plagioclásios de diferentes amostras
da Jazida Cachoeira, mostrando o seu aspecto bastante similar.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 67
FIGURA 6.14 - Comparação entre os espectros obtidos para os plagioclásios de diferentes amostras da Jazida
Cachoeira. A amostra 11out05-02 é mineralizada.
Segundo Thompson e Wadsworth (1957) a composição do plagioclásio pode ser
determinada a partir do seu espectro no infravermelho. O deslocamento do ombro na região
617 - 649 cm
-1
para números de onda mais baixos seria indicativo de teor mais elevado em
Ca.
A FIG. 6.15 apresenta as curvas TG, DTG e DTA obtidas para o plagioclásio da
amostra 11out05-1B. Nenhum evento térmico de relevância foi observado no intervalo de
temperatura empregado.
O ponto de fusão do plagioclásio, por análise DTA, é reportado como sendo de 1134°C
(JOHNSON; McCAULEY, 2005).
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 68
FIGURA 6.15 - Curvas TG, DTG e DTA obtidas para o plagioclásio da amostra 11out05-1B.
6.2.1.2 MICROCLINA
Foram estudados cristais de microclina de coloração esverdeada (variedade amazonita)
(FIG. 6.16), coletados na pilha de britagem da Jazida Cachoeira.
FIGURA 6.16 – Cristal de microclina de cor verde (variedade amazonita) (Amostra 21set06-04).
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 69
As análises por difração de raios X caracterizam o mineral, conforme mostra a
FIG. 6.17.
0 10 20 30 40 50 60 70
0
100
200
300
400
500
600
700
Amostra 21 set 06(4) - Amazonita
Intensidade (u.a.)
2θ
FIGURA 6.17 – Difratograma da microclina (variedade amazonita).
As variações estruturais dos feldspatos potássicos são regidas, em parte, pela sua
triclinicidade. Foi definida por Goldsmith e Laves (1954) (citado por CORREIA NEVES,
1962) como a diferença das distâncias inter-reticulares dos planos (131) e (1(-3)1), expressa
em Å, multiplicada por 12,5.
A partir da ampliação do difratograma anterior (FIG. 6.18) foi calculado o grau de
triclinicidade da microclina através da seguinte fórmula:
∆ = 12,5 [d (131) – d (1(-3)1)]
O valor obtido para ∆ foi de 0,57 Å e esse valor indica o grau de desordem entre os
átomos de Al e Si na estrutura da microclina, ou seja, como esses elementos se distribuem nos
tetraedros.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 70
FIGURA 6.18 – Detalhe do difratograma da FIG. 6. 17, mostrando a posição dos planos (131) e (1(-3)1),
utilizados no cálculo da triclinicidade.
Os cristais de microclina foram analisados por espectroscopia no infravermelho. A
FIG. 6.19 mostra o espectro obtido e a TAB. 6 informa os valores de número de onda obtidos
para a microclina (amostra 21set06-04) e comparados com dados da literatura.
O diagrama corresponde à amostra de amazonita e mostra bandas de absorção aos
3460 cm
-1
, 1640 cm
-1
, 1135 cm
-1
, 1072 cm
-1
, 1012 cm
-1
, 771 cm
-1
e 728 cm
-1
. As duas
primeiras estão relacionadas com H
2
O, provavelmente adsorvida pela estrutura dos feldspatos
e as restantes devem-se às vibrações O-X-O (X= Si, Al) correspondentes aos tetraedros
estruturais.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 71
FIGURA 6.19 – Espectro infravermelho obtido para a microclina (variedade amazonita) (amostra 21set06-04).
As duas primeiras bandas estão relacionadas com H
2
O, provavelmente adsorvida pela estrutura dos feldspatos e
as restantes devem-se às vibrações O-X-O (X= Si, Al) correspondentes aos tetraedros estruturais.
TABELA 6 – Comparação dos números de onda (cm
-1
) observados para a microclina (amazonita) com dados
indicados por Farmer (1974) para a microclina.
Farmer
(1974)
1140 1052 1018 772 728 650 607 584 537 430
21set06
(04)
1135 1072 1012 771 728 644 - 584 538 424
A questão da cor da amazonita foi estudada por diversos autores (AINES; ROSSMAN,
1984; HOFMEISTER; ROSSMAN, 1985; JULG, 1998; OFTEDAL, 1961).
A amazonitização está ligada à presença de Pb
2+
na estrutura da microclina substituindo
o K
+
e causando defeitos estruturais da malha, que são responsáveis pelo aparecimento da cor.
Vários estudos mostram que os centros coloridos se desenvolvem em torno de 250°C em um
feldspato já cristalizado. A cor desaparece quando as amostras são aquecidas acima de 500°C.
Hofmeister e Rossman (1985) argumentam que a cor da amazonita pode se desenvolver
apenas em feldspatos potássicos que possuem água estruturalmente ligada às impurezas de Pb.
Para um conteúdo de Pb constante, a intensidade da cor está linearmente relacionada com a
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Amostra 21set06-04
Transmitância
número de onda (cm
-1
)
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 72
quantidade de água estrutural até certo limite. A água teria um papel catalítico na coloração da
amazonita.
As análises químicas por microssonda eletrônica foram, no entanto, qualitativas e não
evidenciaram a presença de nenhum elemento de cor para a microclina. Uma análise
quantitativa é necessária para se confirmar a presença de Pb. A FIG. 6.20 mostra o
espectrograma obtido para o mineral.
FIGURA 6.20 - Espectrograma obtido para a microclina (variedade amazonita), mostrando os picos
correspondentes ao Si, Al, Na e K.
6.2.2 GRANADA
Durante este trabalho, a granada não foi observada com muita freqüência, sendo
encontrada em maior quantidade em amostra de sub-superfície (F021 profundidade 52,00m) e
em quantidade minoritária na amostra 11out05-05. Em ambas, o mineral associa-se aos
cristais de piroxênio.
A granada pertence ao grupo dos nesossilicatos e sua fórmula geral pode ser escrita
como X
3
Y
2
(SiO
4
)
3.
O sítio X é ocupado por cátions divalentes (Ca
2+
, Mg
2+
, Mn
2+
, Fe
2+
) e o
sítio Y por cátions trivalentes (Al
3+
, Fe
3+
, Cr
3+
). Algumas variedades podem conter V
3+
, Ti
4+
,
Y
3+
e outros Elementos das Terras Raras (ETR).
As granadas são classificadas em duas séries, dependendo dos cátions dominantemente
presentes: a série da piralspita (piropo, almandina e espessartita) engloba as variedades com
alumínio e a série da ugrandita (grossularita, andradita e uvarovita) engloba as variedades
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 73
ricas em cálcio. A variedade goldmanita pertence a essa última série e representa a granada
com cálcio e vanádio.
A célula unitária da granada contém 8 unidades de fórmula. Os tetraedros de silício
existem como grupos isolados ligados ao octaedro dos íons trivalentes, enquanto os íons
divalentes estão situados nos interstícios dentro da rede Si-Al, cada íon divalente estando
rodeado por oito oxigênios (DEER et al., 1974; DANA, 1976). As estruturas cristalinas com
posições com coordenação oito, seis e quatro, tornam as granadas boas hospedeiras para
diferentes elementos.
A granada da Jazida Cachoeira foi caracterizada como tendo composição
predominantemente andradítica (CHAVES, ALEXANDRE et al., 2007; CRUZ, 2004;
LOBATO, 1985; MARUÈJOL, 1989; PRATES; FUZIKAWA, 1985). Chaves, Alexandre et
al., 2007 apresentam dados de análise química da granada com 76% de andradita, 15% de
grossularita, 2% de espessartita e 7% de goldmanita (ANEXO, TAB. 2). Essa última indica a
presença de V
3+
substituindo o Fe
3+
em sua estrutura. Cruz, 2004 observa a presença de teores
ponderais de até 0,80 % de V nas granadas.
A FIG. 6.21 mostra o espectrograma qualitativo obtido na microssonda eletrônica para a
granada, mostrando o pico referente ao V.
FIGURA 6.21 - Espectrograma da granada (amostra F021 prof. 52,00m) mostrando os seus principais
constituintes e salientando a presença de Ti e V.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 74
Grãos de granada foram separados e analisados por técnicas de difração de raios X e por
espectroscopia no infravermelho.
A FIG. 6.22 mostra o difratograma de raios X da amostra em estudo, comparando-o ao
da granada andradita, através do programa Crystallographica Search-Match.
A partir do difratograma, o cálculo do parâmetro do cubo elementar da granada resultou
no valor a=12,0560 Å, que está de acordo com os valores do mesmo parâmetro para a
andradita (a=11,9730 Å a 12,0646 Å) citados na literatura (RRUFF, 2008).
FIGURA 6.22 – Comparação entre os difratogramas da granada da amostra do F021 prof. 52,00 m e de padrões
para a granada andradita, utilizando programa Crystallographica Search- Match.
A FIG. 6.23 apresenta o espectro no infravermelho obtido para a granada da amostra do
F021 prof. 52,00 m. Trata-se de um espectro típico de um cristal formado em ambiente
perturbado.
O espectro da granada é, em geral, similar para todos os membros de qualquer das duas
séries mencionadas anteriormente (ugrandita e piralspita), mas as posições das bandas de
absorção variam em função do cátion presente e com o parâmetro de rede. Observa-se uma
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 75
relação quase linear entre as bandas de freqüência e as dimensões das células unitárias para
todas as bandas acima de 500 cm
-1
. As perturbações observadas estão relacionadas às
mudanças na geometria necessárias para acomodar o Ca
2+
, um dos cátions de maior tamanho
freqüente na estrutura das granadas (FARMER, 1974). As bandas entre 3680 e 3470 cm
-1
estão relacionadas aos grupos hidroxila incorporados, representando as vibrações de
estiramento O-H.
FIGURA 6.23 - Espectro no infravermelho obtido para a granada da amostra do F021 prof. 52,00 m. As bandas
entre 3680 e 3470 cm
-1
estão relacionadas aos grupos hidroxila incorporados, representando as vibrações de
estiramento O-H. A banda em 2340 cm
-1
está relacionada a presença de CO
2
,
provavelmente presente em
inclusões fluidas no mineral. As bandas de absorção em 954 cm
-1
, 894 cm
-1
e 840 cm
-1
referem-se às vibrações
das ligações O-Si-O correspondentes aos tetraedros SiO
4
da estrutura tipo nesossilicato da granada.
Observam-se bandas de absorção nítidas em 954 cm
-1
, 894 cm
-1
e 840 cm
-1
referentes às
vibrações das ligações O-Si-O correspondentes aos tetraedros SiO
4
da estrutura tipo
nesossilicato da granada. Entre 800 e 1000 cm
-1
existem 3 bandas fortes e bem definidas, com
intensidade semelhante, que resultam do desdobramento da banda de 840 cm
-1
devido à
distorção do tetraedro na estrutura da granada.
A observação das bandas de absorção permite distinguir entre os vários tipos de granada
(MOORE et al., 1971; NISHIZAWA; KOIZUMI, 1975; TARTE, 1960; TARTE, 1965;
WICKERSHEIM et al., 1960).
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
comprimento de onda (cm
-1
)
Granada (amostra F021 prof.52,00m)
Transmitância
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 76
Tarte (1960) argumentou que a absorção próxima a 650 cm
-1
era devida provavelmente
à presença do Fe
3+
em posição tetragonal (V
3+
ocupa sempre este lugar) e a perturbação das
vibrações da granada seriam mais provavelmente causadas pela entrada de Ti
4+
nos sítios
octaédricos.
Segundo Wickersheim et al., 1960, bandas de absorção em 940 ± 5 cm
-1
(banda difusa,
muito fraca), em 889 ± 2 cm
-1
, 828 ± 2 cm
-1
, 815 ± 2 cm
-1
são características da granada de
composição andradita. Os valores obtidos a partir do espectro foram 942 cm
-1
, 893 cm
-1
,
832 cm
-1
e 815 cm
-1
. Segundo esses autores, as freqüências das bandas diminuem com o
aumento da constante de rede de uma forma quase linear, como já mencionado.
No detalhe do espectro da granada (FIG. 6.24) observam-se três bandas bem definidas
nas posições 2, 3 e 4, com valores muito próximos aos indicados para a presença de V nas
granadas (NISHIZAWA; KOIZUMI, 1975), confirmando as análises químicas obtidas.
As duas bandas de menor freqüência (3 e 4) estão ligeiramente separadas uma da outra
enquanto que a de freqüência mais alta (2) está mais distante. Existe também um ombro fraco
e difuso acima das três anteriores em freqüência (1). Outras bandas mais fracas aparecem
como ombros.
FIGURA 6.24 - Detalhe do espectro de infravermelho da granada (amostra F021 prof.52,00 m). Observam-se
três bandas bem definidas nas posições 2, 3 e 4, com valores muito próximos aos indicados para a presença de V
nas granadas (NISHIZAWA; KOIZUMI, 1975), confirmando as análises químicas obtidas.
1000
750
Granada (amostra F021 - prof.52,00m)
1
4
3
2
Transmitância
número de onda cm
-1
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 77
Segundo Tarte (1965) é possível diferenciar as granadas de acordo com o seu espectro
infravermelho. Se a posição da banda B, conforme a FIG. 6.25, estiver entre 980 e 940 cm
-1
a
granada pertence à série piralspita e se estiver entre 920 cm
-1
e 890 cm
-1
trata-se de granada da
série ugrandita.
A granada será caracterizada como andradita se as bandas B, C e D estiverem próximas
a 900 cm
-1
, 840 cm
-1
e 830 cm
-1
, respectivamente (MOORE et al., 1971). A partir da
observação do espectro da amostra em estudo, os seguintes valores são obtidos: B=895 cm
-1
;
C=840 cm
-1
e D=816 cm
-1
.
A TAB. 7 compara os valores de comprimento de onda, em cm
-1
, obtidos para granada
(amostra F021 – prof. 52,00m) com os dados da literatura indicados para a granada por Moore
et al., 1971.
TABELA 7 - Comparação dos números de onda (cm
-1
) observados para a granada (amostra F021 – prof.
52,00m) com dados indicados por Moore et al., (1971) para a granada, conforme a FIG. 6.26.
A B C D E F G H I
1*
956 900 840 830 590 512 479 438 400
2**
953 895 839 820 597 516 483 443 402
*1- Moore et al., 1971; **2 – Granada (amostra F021 – prof. 52,00m)
As bandas A-G estão relacionadas às posições tetraédricas; as bandas H e I ao sítio
octaédrico e as bandas J e K relacionam-se ao sítio dodecaédrico. Essas últimas bandas
situam-se no limite inferior do equipamento utilizado.
Os tetraedros nas granadas naturais permanecem quase puros exceto quando têm a
entrada de Ti e, nesse caso, aparecem bandas adicionais na região 800 cm
-1
- 600 cm
-1
.
(TARTE et al., 1979). Na FIG. 6.25, observa-se uma banda em 664 cm
-1
(banda X), que pode
estar relacionada à presença, em parte, de Ti
4+
ou mais provavelmente de Fe
3+
nos sítios
tetraédricos.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 78
FIGURA 6.25 - Detalhe do espectro de infravermelho da granada (amostra F021- prof. 52,00m). As posições B,
C e D em 900 cm
-1
, 849 cm
-1
e 830 cm
-1
, respectivamente indicam composição andradita para a granada. A
posição X indica a presença de Ti.
As análises da granada evidenciaram teores de TiO
2
(0,40%), V
2
O
3
(1,88%), MnO
(1,01%) e de Al
2
O
3
(3,39%) (CHAVES, ALEXANDRE et al., 2007). Segundo Cruz (2004),
os teores em andradita, grossularita, almandina e piropo oscilam entre 76,61-93,39%,
4,16-70,63%, 0,00-30,74% e 0,12-0,49%, respectivamente.
6.2.3 BIOTITA
A biotita pertence ao grupo dos filossilicatos, caracterizados por apresentar estruturas
em folha. Exibe estrutura 2:1, ou seja, duas folhas tetraédricas estão associadas como se
fossem refletidas em um espelho, tendo uma folha octaédrica intercalada entre elas. São
possíveis várias substituições catiônicas que podem ocasionar cargas negativas, compensadas
pelos cátions intercalados entre as camadas.
As vibrações dos silicatos em folha são separadas nas unidades constituintes, ou seja, os
grupos hidroxila, o ânion silicato, os cátions octaédricos e os cátions interfoliares.
1000 500
820
839
895
K
I-J
X
Granada (amostra F021-prof.52,00m)
H
G
F
E
D
C
B
A
Transmitância
número de onda (cm
-1
)
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 79
Essa separação é essencialmente completa para as vibrações de estiramento OH
-
de alta
freqüência, na região 3400-3750 cm
-1
, mas é menos completa, embora útil, para as
freqüências de deformação OH
-
, na região 600-950 cm
-1
. As vibrações de estiramento na
região 700-1200 cm
-1
estão também fracamente ligadas com outras vibrações da estrutura,
mas as vibrações de dobramento Si-O entre 150-600 cm
-1
estão fracamente ligadas com os
cátions octaédricos e com as vibrações de translação dos grupos hidroxila.
Para a biotita da amostra 11out05-1C, observam-se bandas de absorção em 3430 cm
-1
,
1730 cm
-1
, 1543 cm
-1
, 1454 cm
-1
, 1385 cm
-1
, 1000 cm
-1
e 960 cm
-1
. As primeiras sete bandas
relacionam-se com vibrações moleculares de H
2
O presentes na estrutura da biotita e as duas
últimas são típicas das vibrações O-Si-O dos tetraedros SiO
4
estruturais.
A FIG. 6.26 apresenta o espectro obtido para a biotita da amostra 11out05-13B.
FIGURA 6.26 – Espectro no infravermelho obtido para a biotita da amostra 11out05-13B. A posição em
1000 cm
-1
indica as vibrações dos tetraedros; as demais indicam as vibrações OH
-
.
Na biotita, a posição das bandas de absorção pode ser correlacionada com a sua
composição química (ROUSSEAUX et al., 1972). As biotitas magnesianas apresentam uma
banda em 3540-3550 cm
-1
, como mostra o espectro da FIG. 6.26, e que está de acordo com as
análises químicas (CRUZ, 2004). Cruz (2004) denomina a biotita como eastonita,
caracterizada pela presença de 18% de MgO.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Transmitância
número de onda cm
-1
biotita 11out05 - 13B
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 80
A TAB. 8 apresenta a comparação entre os números de onda (cm
-1
) observados para a
biotita com os dados da literatura.
TABELA 8 – Comparação dos números de onda (cm
-1
) observados para a biotita (amostra 11out05-13B) com
dados indicados por Farmer (1974) para a biotita.
1
3700 3622 3571 - - 807 724 689 659 503
2
3704 - 3549 1638 1009 802 725 673 658 468
1 – Farmer (1974) 2- Amostra 11out05-13B
A FIG. 6.27 mostra as curvas TG, DTG e DTA obtidas para a biotita da amostra
11out05-13B.
As curvas indicam um evento térmico, endotérmico, em 226°C provavelmente
relacionado à perda de H
2
O presente no mineral. Em 1164°C, em outro evento endotérmico, a
biotita perde água intersticial e a rede do cristal quebra (HATAKEYAMA; LIU, 1998).
FIGURA 6.27– Curvas TG, DTG e DTA obtidas para a biotita da amostra 11out05-13B indicando um evento
endotérmico, em 226°C, provavelmente relacionado à perda de H
2
O presente no mineral. Em 1164°C, em outro
evento endotérmico, a biotita perde água de constituição e a rede do cristal quebra.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 81
6.2.4 PIROXÊNIO
A separação mineralógica entre o piroxênio e o anfibólio ao estereomicroscópio foi
bastante difícil tendo em vista as semelhanças entre eles.
O piroxênio pertence ao grupo dos inossilicatos, cujo aspecto essencial da estrutura é a
ligação de tetraedros de SiO
4
através do compartilhamento de 2 dos 4 vértices para formar
anéis contínuos de composição (Si
2
O
6
)
4-
. Os anéis estão ligados lateralmente por diferentes
cátions (Ca
2+
, Mg
2+
, Fe
2+
, Na
+
, Al
3+
).
As análises químicas por microssonda eletrônica indicaram composição entre aegirina-
augita revelando, portanto a presença de Fe
3+
na sua estrutura cristalina, e diopsídio
(GONÇALVES, 2005) (ANEXO, TAB. 3 e 4). As análises de Cruz (2004) também
caracterizaram o piroxênio como aerigina-augita, confirmando os dados anteriores de Prates e
Fuzikawa (1985), obtidos por observação microscópica e de Lobato (1990).
Os resultados das análises por difração de raios X indicam composição augita para o
piroxênio (BRITO, 2007, 2008).
A FIG. 6.28 apresenta o espectro no infravermelho obtido para o piroxênio da amostra
11out05-11B.
FIGURA 6.28 – Espectro no infravermelho obtido para o piroxênio (amostra 11out05-11B. A banda larga entre
3660 – 3194 cm
-1
indica a presença de 0H
-
.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Transmitância
número de onda (cm
-1
)
piroxênio 11out05 - 11B
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 82
No espectro observa-se uma banda larga entre 3660-3194 cm
-1
, indicando a presença de
H
2
O. Como o piroxênio é um mineral anidro, sugere-se que a ocorrência dessa banda seja
devido à presença de anfibólio (mineral hidratado) associado ao mineral, conforme
evidenciam os estudos petrográficos.
A partir do detalhe do espectro da FIG. 6.28, na região 1200-500 cm
-1
(FIG. 6.29),
foram obtidos os dados apresentados na TAB. 9, que mostra a comparação entre os números
de onda (cm
-1
) observados para o piroxênio com os dados da literatura indicados para a
augita.
TABELA 9 - Comparação dos números de onda (cm
-1
) observados para o piroxênio (amostra 11out05-11B) com
dados indicados por Gadsden (1975) para a augita.
1
1070 1035 970 925 870 790 670 640 515 475
2
1071 - 967 921 859 - 679 632 513 471
1-Gadsden (1975) 2- amostra 11out05-11B
FIGURA 6.29 – Detalhe do espectro da FIG. 6.28 na região 1200-500 cm
-1
. .
A FIG. 6.30 mostra a comparação entre os espectros no infravermelho obtidos para os
piroxênios das amostras 11out05-11B e 11out05-06, mostrando sua similaridade. A FIG. 6.31
apresenta as curvas TG, DTG e DTA obtidas para o piroxênio da amostra 11out05-02. Não
1200 600 0
471
513
632
679
859
921
967
1071
Transmitância
número de onda (cm
-1
)
piroxênio 11out05 - 11B
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 83
foram observados eventos térmicos de relevância no intervalo de tempo utilizado. O piroxênio
de composição augítica se decompõe em torno de 1038°C (HATAKEYAMA; LIU, 1998).
FIGURA 6.30 - Comparação entre os espectros de infravermelho obtidos para os piroxênios das amostras
11out05-11B e 11out05-06, mostrando sua similaridade.
FIGURA 6.31 - Curvas TG, DTG e DTA obtidas para o piroxênio (amostra 11out05-02).
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 84
6.2.5 ANFIBÓLIO
Os minerais do grupo do anfibólio pertencem ao grupo dos inossilicatos, cuja estrutura é
caracterizada pela presença de tetraedros de (Si, Al)O
4
ligados para formar cadeias duplas que
têm composição (Si
4
O
11
)
n
6-
.
Os anfibólios são minerais complexos devido principalmente à sua capacidade de
reequilíbrio ao longo de diferentes processos geológicos e também à sua complexidade
estrutural.
Nos “albititos” da Jazida Cachoeira predominam os anfibólios mais ricos em Ca. As
cores são predominantemente verdes, localmente azulados quando em associação com biotita.
Os teores em Mg e em Ti nos anfibólios diminuem quando esse mineral associa-se com a
biotita.
A FIG. 6.32 apresenta o difratograma obtido para o anfibólio da amostra 11out-05-1C.
0 10 20 30 40 50 60 70
0
200
400
600
800
1000
1200
anfibólio (amostra 11out05-1C)
Intensidade (u.a.)
2θ
FIGURA 6.32 - Difratograma obtido para o anfibólio (amostra 11out05-1C).
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 85
O difratograma de raios X ajusta-se aos seguintes minerais do grupo dos anfibólios
(BRITO, 2007, 2008):
ferro-magnésio-hornblenda: Ca
2
(Fe,Mg)
4
Al(AlSi
7
)O
22
.(OH,F)
2
;
magnésio-hornblenda: (Na,Ca)
2,26
(Al,Fe,Mg)
5,15
Al(AlSi)
8
O
22
.(OH)
2;
magnésio-hastingsita: (Na,Ca)
2
(Al,Fe
+2
,Fe
+3
Mg)
5
Al(AlSi)
8
O
22
.(OH)
2
.
A FIG. 6.33 apresenta o espectro no infravermelho obtido para o anfibólio da amostra
11out05-1C. A interpretação da fina estrutura das bandas de estiramento de hidroxila fornece
informação sobre a composição, estrutura e possíveis alterações dos anfibólios.
FIGURA 6.33 – Espectro de infravermelho obtido para o anfibólio (amostra 11out05-1C).
A interpretação do espectro mostra a estrutura fina da vibração de estiramento da
hidroxila estrutural em 3620 cm
-1
, a banda larga devida ao estiramento O-H em 3400 cm
-1
e as
bandas de deformação da água molecular em 1620 cm
-1
e a região de absorção pelo complexo
aniônico poliédrico entre 1200 e 400 cm
-1
.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Transmitância
número de onda cm
-1
Anfibólio (11 out05 - 1C)
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 86
As vibrações dos cátions intercalados entre os complexos aniônicos poliédricos têm sido
pouco estudadas porque ocorrem, principalmente, em torno de 400 cm
-1
, que é o limite dos
equipamentos de uso comum.
A baixa freqüência comparada com banda [(Si,Al)O
4
] reflete um número de
coordenação mais alto (6 a 8), uma distância maior metal-oxigênio (1,9 a 2,4 Å) e uma carga
formal inferior (1,2, ou 3). Tomando a freqüência de estiramento simétrico de octaedro [AlO
6
]
como cerca de 600 cm
-1
, freqüências comparáveis para poliedros [MgO
6
], [CaO
8
] e [NaO
8
]
são observados em 470, 380, 270 cm
-1
, respectivamente.
As vibrações de estiramento simétricas e assimétricas da água adsorvida dão lugar a
bandas largas centradas em aproximadamente 3400 cm
-1
comparadas com 3700 cm
-1
na
molécula livre. A diminuição da freqüência reflete a formação de ligações de hidrogênio
moderadamente fortes.
A FIG. 6.34 mostra detalhe da FIG. 6.33 na região entre 3600 – 3700 cm
-1
.
A partir dos valores obtidos e da intensidade das 4 bandas observadas, é possível
determinar não só o conteúdo de Fe
2+
e Mg
2+
nas posições cristaloquímicas M1 e M3 como
também o grau de ordenamento desses cátions entre essas posições (BURNS; STRENS, 1966;
BURNS; GREAVES, 1971; CLARK, 2004; MAKRESKI et al., 2006).
FIGURA 6.34 - Detalhe do espectro do anfibólio da amostra 11out05-1C mostrando as 4 bandas relativas às
posições M1 e M3.
3720 3660 3600
3621
3640
3658
3673
Transmitância
número de onda (cm
-1
)
Anfibólio (11 out05-1C)
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 87
Segundo Burns e Greaves (1971), a banda de absorção em 3673 cm
-1
está relacionada à
MgMgMg; a banda em 3658 cm
-1
à MgMgFe
2+
; a banda em 3640 cm
-1
à MgFe
2+
Fe
2+
e a
banda de absorção em 3621 cm
-1
está relacionada à Fe
2+
Fe
2+
Fe
2+
.
A FIG. 6.35 mostra a comparação entre os espectros obtidos para as amostras 11out05-
02 e 11out05-1C, mostrando sua similaridade.
FIGURA 6.35 - Comparação entre os espectros obtidos para os anfibólios das amostras 11out05-02 e 11out05-
1C, mostrando sua similaridade. Salienta-se que a amostra 11out05-02 é mineralizada.
A TAB. 10 mostra a comparação dos números de onda (cm
-1
) observados para o
anfibólio (amostra 11out05-1C) com dados da literatura.
TABELA 10 - Comparação dos números de onda (cm
-1
) observados para o anfibólio (amostra 11out05-1C) com
dados da literatura descritos para a hornblenda por Gadsden (1975).
1
1100 1060 986 955 919 755 690 640 510 465
2
1097 1061 987 950 916 755 687 658 507 455
1- Gadsden (1975) 2- amostra 11out05-1C
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 88
Análises qualitativas na microssonda eletrônica indicam ausência de Ti e Mn, enquanto
Ca e Mg se alternam do núcleo para as bordas, o que está concordante com as análises obtidas
por Cruz (2004).
A FIG. 6.36 mostra as curvas TG, DTG e DTA obtidas para o anfibólio da amostra
11out05-05. Não se observou perda de massa significativa no intervalo de temperatura
utilizado, embora uma perda de massa referente à perda de água com ligação estrutural fosse
esperada durante o processo de aquecimento.
FIGURA 6.36 - Curvas TG, DTG e DTA do anfibólio (amostra 11out05-05).
6.2.6 TITANITA
A titanita, CaTi[O/SiO
4
], é um nesossilicato e foi estudada, em separado, pois
predomina entre os minerais acessórios.
Na titanita, um dos oxigênios que aparece na fórmula não é tetraédrico, mas está ligado
aos cátions e situa-se entre os tetraedros. O Ti
4+
está ligado a seis oxigênios nos vértices de
um octaedro regular, enquanto que os Ca
2+
têm número de coordenação 7 (sete).
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 89
Foram separadas e estudadas titanitas procedentes de “albititos” mineralizados ou não.
Tanto as análises químicas (ANEXO, TAB. 5 e 6) quanto os espectros no infravermelho
exibiram as mesmas características nos dois casos.
A FIG. 6. 37 mostra o difratrograma da titanita (amostra 11out05-02) comparado com
dados para a titanita da literatura, utilizando programa Crystallographica Search-Match.
FIGURA 6.37 - Difratograma da titanita (amostra 11out05-02) comparado com padrão para a titanita, utilizando
programa Crystallographica Search Match.
A FIG. 6.38 mostra o espectro no infravermelho obtido para a titanita (amostra 11out05-
09).
Observa-se uma banda de absorção de intensidade média entre 667 cm
-1
e 700 cm
-1
que
pode estar relacionada às ligações Ti-O e ao TiO
6
.
As bandas de absorção entre 900 e 864
cm
-1
estão relacionadas às vibrações dos tetraedros SiO
4
.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 90
FIGURA 6.38 - Espectro no infravermelho obtido para a titanita (amostra 11out05-09). A banda ampla em
3550 cm
-1
sugere a presença de vibrações OH
-
em um sistema desordenado.
A FIG. 6.39 apresenta a comparação entre os espectros obtidos para a titanita das
amostras 11out05-02, 11out05-05 e 11out05-09, os quais mostram a semelhança entre eles.
FIGURA 6.39 - Comparação entre os espectros obtidos para a titanita das amostras 11out05-02, 11out05-05 e
11out05-09, mostrando sua similaridade. A amostra 11out05-05 é a mais mineralizada.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
titanita (11out05-09)
Transmitância
número de onda cm
-1
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 91
A FIG. 6.40 mostra cristal de titanita da amostra 11out05-09 que foi mapeado para
diversos elementos (Ca, Ti, U, Fe e Si) na microssonda eletrônica (FIG. 6.41). A prancha A
mostra imagem de elétrons retroespalhados do cristal de titanita. Na titanita analisada, o
urânio ocorre como diminutas pontuações, provavelmente relacionadas com inclusões de
uraninita na titanita (prancha B). A observação dos resultados permite verificar nitidamente
no cristal de titanita que a imagem referente ao Ti (prancha C) coincide com a referente ao Ca
(prancha D). Pequenas pontuações referentes ao Fe estão relacionadas à presença de
magnetita (prancha E). A prancha F mostra a ocorrência de Si, salientando as porções ricas
nesse elemento, provavelmente os cristais de plagioclásio encontrados na amostra.
FIGURA 6.40 – Cristal de titanita (amostra 11out05-09) mostrando seu aspecto avermelhado e zonado. LP,
nicóis //.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 92
FIGURA 6.41 – Mapeamento para Ca, Ti, U, Fe e Si realizado em cristal de titanita (amostra 11out05-09). O
urânio ocorre como diminutas pontuações, provavelmente relacionadas com inclusões de uraninita na titanita
(prancha B). No cristal de titanita a imagem referente ao Ti (prancha C) coincide com a referente ao Ca (prancha
D). Pequenas pontuações referentes ao Fe estão relacionadas à presença de magnetita (prancha E). A prancha F
mostra a ocorrência de Si, salientando as porções ricas nesse elemento, provavelmente os cristais de plagioclásio
encontrados na amostra.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 93
6.3 MINERAIS SECUNDÁRIOS DE URÂNIO
6.3.1 CONSIDERAÇÕES GERAIS
O elemento químico U pode apresentar os seguintes estados de oxidação (+2, +3, +4, +5
e +6). Porém, os estados de oxidação +4 e +6 são normalmente os de interesse geológico.
Segundo Burns (2005), existem dois minerais nos quais o U
5+
e o U
+4
se associam ao
U
+6
do íon uranila [UO
2
]
2+
. São eles a Wyartita [CaU
5+
(UO
2
)
2
(CO
3
)O
4
(OH)(H
2
O)] e
Ianthinita [U
2
4+
(UO
2
)
4
O
6
(OH)
4
(H
2
O)
4
](H
2
O)
5
].
Na natureza o estado de maior grau de oxidação do Urânio é U
6+
e, nos ambientes
oxidantes e aquosos, o U
6+
sempre se liga fortemente a dois átomos de oxigênio, formando
um complexo catiônico, aproximadamente linear, conhecido como uranila e representado por
[UO
2
]
2+
. A uranila domina nas soluções aquosas ácidas, para valores de pH inferiores a 5.
Para valores de pH superiores a 5, o íon uranila hidrolisa, formando uma série de complexos
hidratados de OH
-
(LANGMUIR, 1978).
Diversos minerais secundários de urânio já foram descritos no âmbito da PULR. Dentre
eles podem ser citados: uranofana, β-uranofana, sklodowskita, haiweeita, autunita, meta-
autunita (CHAVES, ADRIANA 2005) e torbernita (RIBEIRO et al., 1984). Vários outros
minerais secundários de urânio podem ainda ser encontrados, tendo em vista a presença de
vários cátions e ânions disponíveis no ambiente e também a existência de condições físico-
químicas adequadas para a formação desses minerais.
Neste trabalho, foram estudadas por meio de diversas técnicas analíticas, a autunita e a
tyuyamunita, sendo essa pela primeira vez descrita no âmbito da PULR.
6.3.2 AUTUNITA
A autunita, com unidade de fórmula cristaloquímica Ca(UO
2
)
2
(PO
4
)
2
.10-12H
2
O, exibe
coloração amarela a amarelo esverdeado, típica dos minerais secundários de urânio
(FIG. 6.42). A porção central da imagem mostra uma coloração mais clara, indicando
provável perda de água nas bordas e alteração para meta-autunita. Tem hábito micáceo e,
quando submetida à radiação ultravioleta, torna-se luminescente.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 94
FIGURA 6.42 – Cristal de autunita (amostra 21set06-08), mostrando coloração amarela esverdeada típica dos
minerais de uranila e seu hábito micáceo. Na porção central da imagem, observa-se coloração mais clara,
indicando provável perda de água e alteração para meta-autunita.
Foi estudada por difratometria de raios X por Chaves, Adriana (2005).
Neste trabalho, além da difratometria de raios X, foram também utilizadas técnicas de
espectroscopia no infravermelho, análise térmica, microssonda eletrônica e microscopia
eletrônica de varredura. As análises químicas estão reproduzidas no Anexo 1, TAB. 7.
A FIG. 6.43 mostra o difratograma obtido para a autunita (21set06-08) enquanto a
FIG. 6.44 compara esse diagrama com um padrão de autunita através do programa
Crystallographica Search-Match.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 95
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0
50
100
150
200
250
300
350
Autunita (amostra 21set06-08)
Intensidade (u.a.)
2
θ
FIGURA 6.43 – Difratograma obtido para a autunita (amostra 21set06-08).
FIGURA 6.44 - Comparação entre os difratogramas da autunita (amostra 21set06-08) com padrão de autunita,
utilizando programa Crystallographica Search-Match.
O espectro no infravermelho obtido para a autunita (amostra 21set06-08) está
apresentado na FIG. 6.45. A TAB. 11 mostra a comparação entre os números de onda da
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 96
amostra com os dados obtidos da literatura para o mesmo mineral, segundo Moenke (1974) e
Cëjka (1999).
FIGURA 6.45 – Espectro no infravermelho obtido para a autunita (amostra 21set06-08), indicando as posições
de estiramento H
2
O em 3423-2962 cm
-1
e 1641 cm
-1
e as posições ν
2
para a (UO
2
)
2+
em 919 cm
-1
e ν
3
e ν
4
para o
(PO
4
3-
), respectivamente em 1122-1008 cm
-1
e 640-545 cm
-1
.
TABELA 11 – Comparação entre os números de onda da autunita (amostra 21set06-08) com dados da literatura,
em cm
-1
, indicados por Moenke (1974) e Cëjka (1999).
ν
νν
ν
1
ν
νν
ν
2
ν
νν
ν
3
(PO
4
3-
)
ν
νν
ν
4
(PO
4
3-
)
(UO
2
)
2+
H
2
O H
2
O
ν
νν
ν
2
estiramento estiramento
1
920 472/435 1123-1023 615-545 920 3435-2935 1645
2
- - 995-1123 470-542 915 3400-3100 1634
3
919 464 1122-1008 640-545 919 3423-2962 1641
1 - Moenke (1974); 2 – Cëjka (1999); 3 - Autunita (amostra 21set06-08)
As vibrações ν
3
e ν
1
para o tetraedro (PO
4
)
3-
são, respectivamente, 1082 cm
-1
e 980
cm
-1
. Entretanto, a variação é estendida para 1120 – 920 cm
-1
devido aos efeitos do cátion e às
mudanças na estrutura cristalina. O aparecimento da ν
1
é indicativo do abaixamento da
simetria molecular (GADSDEN, 1975). A banda em 920 cm
-1
pode estar relacionada à
vibração do (UO
2
)
2+
.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Autunita (amostra 21set06-08)
Transmitância
número de onda (cm
-1
)
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 97
A FIG. 6.46 mostra as curvas TG, DTG e DTA obtidas para a autunita.
FIGURA 6.46 – Curvas TG, DTG e DTA obtidas para a autunita (amostra 21set06-08). A desidratação ocorre
em várias etapas até 300°C e é geralmente caracterizada por 2 a 4 reações endotérmicas
Segundo Cëjka (1999), a existência de várias etapas de desidratação é um aspecto
característico dos minerais do grupo da autunita. A desidratação ocorre em várias etapas até
300°C e é geralmente caracterizada por 2 a 4 reações endotérmicas. A maioria das autunitas
se transforma em meta-autunita em temperatura ambiente.
As reações endotérmicas múltiplas indicam que os grupos H
2
O estão ligados
interfoliarmente por várias forças, com alguns grupos co-coordenados por cátions. A
observação das curvas indica que a amostra sofreu dois eventos térmicos, ambos
endotérmicos, em torno de 96°C e de 145°C. Um fosfato cálcico de uranila anidro teria esse
formado em 673°C. Os cálculos que permitem quantificar as moléculas de H
2
O envolvidas
durante o processo de aquecimento são compatíveis com a perda de um total de 4 moléculas
de H
2
O, sugerindo que se trata de uma meta-autunita.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 98
A FIG. 6.47 mostra imagens obtidas por MEV, mostrando a estrutura em folha da
autunita (amostra 21set06-08).
FIGURA 6.47 - Imagens obtidas por MEV, mostrando a estrutura em folha da autunita (amostra 21set06-08).
6.3.3 - TYUYAMUNITA
A tyuyamunita possui unidade de fórmula cristaloquímica Ca(UO
2
)
2
(VO
4
)
2
. 6H
2
O e
exibe coloração amarelo a amarelo esverdeada, típica dos minerais secundários de urânio
(FIG. 6.48). Não exibe luminescência. Pertence ao grupo dos vanadatos de uranila e faz parte
do grande grupo das micas de uranila, sendo que as mais conhecidas são a autunita e a
torbernita.
Na sua caracterização foram utilizadas técnicas de difração de raios X, espectroscopia
no infravermelho, análise térmica, microssonda eletrônica e microscopia eletrônica de
varredura, além de microscopia óptica.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 99
FIGURA 6.48 – Cristal de tyuyamunita (amostra 21set06-05). Observa-se coloração amarela esverdeada típica
dos minerais de uranila e hábito micáceo.
A FIG. 6.49 apresenta o difratograma de raios X obtido para a amostra 21set06-05
enquanto a FIG. 6.50 mostra a comparação entre o difratograma de raios X da amostra com
um padrão de tyuyamunita, utilizando o programa Crystallographica Search-Match.
0 10 20 30 40 50 60 70
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
Tyuyamunita (amostra 21set06-05)
Intensidade (u.a.)
2θ
FIGURA 6.49 - Difratograma de raios X obtido para a tyuyamunita (amostra 21set06-05). A posição da
distância interplanar d=10,3 é característica do grupo das micas e indica hábito micáceo para o mineral.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 100
FIGURA 6.50 – Comparação entre os difratogramas de raios X da amostra 21set06-05 e da tyuyamunita, através
do programa Crystallographica Search-Match.
Nos diagramas de raios X, observa-se a distância interplanar d=10,3, que é característica
do grupo das micas e, portanto, o mineral apresenta hábito micáceo.
As análises por espectroscopia no infravermelho do mineral tornam-se complicadas
tendo em vista a superposição das bandas de absorção referentes ao (VO
3
)
–
e ao (UO
2
)
2+
(FARMER, 1974).
Na FIG. 6.51 observam-se as seguintes bandas de absorção: 3417 cm
-1
, 1628 cm
-1
, 990
cm
-1
, 884 cm
-1
, 748 cm
-1
, 642 cm
-1
, 582 cm
-1
e 459 cm
-1
.
Segundo Moenke (1974), a banda em 885 cm
-1
pode ser devida à vibração de
estiramento simétrico do (UO
2
)
2+
. As bandas em 748 cm
-1
e 985 cm
-1
correspondem às
vibrações de estiramento assimétricas do (VO
3
)
-
e do (UO
2
)
2+
, respectivamente.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 101
As bandas acima de 2800 cm
-1
correspondem às vibrações de estiramento de diversos
grupos hidroxila enquanto que aquelas em 1600-1637 cm
-1
são características das moléculas
de água adsorvidas.
FIGURA 6.51 – Espectro no infravermelho para a tyuyamunita (amostra 21set06-05). As bandas em 748 cm
-1
e
985 cm
-1
correspondem às vibrações de estiramento assimétricas do (VO
3
)
-
e do (UO
2
)
2+
, respectivamente.
A FIG. 6.52 mostra as curvas TG, DTG e DTA obtidas para a tyuyamunita.
Pode-se observar que o processo de desidratação para a tyuyamunita ocorre em
temperaturas mais elevadas do que para a autunita. Os dados indicam a perda de uma
molécula de água em torno de 70°C, a perda de outra molécula em 137°C e por fim de duas
moléculas em torno de 200°C, em processos endotérmicos. Os dados da literatura referem-se
à cristalização de um vanadato cálcico de uranila anidro em 500°C (CËJKA, 1999), mas os
dados obtidos sugerem muito sutilmente esse evento em 600°C. Uma mudança estrutural seria
observada em torno de 1000°C.
Os cálculos que permitem quantificar as moléculas de H
2
O envolvidas durante o
processo de aquecimento são compatíveis com a perda de um total de 4 moléculas de H
2
O,
sugerindo que se trata de meta-tyuyamunita.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
tyuyamunita (21set06-05)
Transmitância
número de onda(cm
−1
)
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 102
FIGURA 6.52 - Curvas TG, DTG e DTA para a tyuyamunita (amostra 21set06-05). Os dados indicam a perda
de uma molécula de água em torno de 70°C, a perda de outra molécula em 137°C e por fim de duas moléculas
em torno de 200°C, em processos endotérmicos. Sugere-se a cristalização de um vanadato cálcico de uranila
anidro em 600°C. Uma mudança estrutural seria observada em torno de 1000°C.
A estrutura em folha, característica do mineral, pode ser observada na FIG. 6.53.
FIGURA 6.53 – Imagens obtidas por MEV, mostrando a estrutura em folha da tyuyamunita (amostra 21set06-
05).
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 103
Os dados obtidos a partir da microssonda eletrônica mostram uma alternância entre
fases ricas em tyuyamunita (FIG. 6.54) e fases ricas em um silicato com U, Ca, Al e V, ainda
não identificado (FIG. 6.55).
Observa-se que o Si aparece em pequena quantidade e sendo tetraédrico pode estar
associado ao V
5+
(VO
4
)
3-
, sugerindo tratar-se de vanuralita.
FIGURA 6.54 – Espectrograma obtido para a tyuyamunita (amostra 21set06-05), mostrando seus principais
constituintes.
FIGURA 6.55 – Espectrograma obtido para a fase silicática, associada à tyuyamunita.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 104
6.4 OUTROS MINERAIS
Além dos minerais descritos anteriormente, foram encontrados os seguintes minerais na
Jazida Cachoeira: natroapofilita e wollastonita (FIG. 6.56).
FIGURA 6.56 – Amostra contendo natroapofilita e wollastonita, além de granada.
Para a natroapofilita dispõe-se apenas do difratograma de raios X (FIG. 6.57) e da sua
comparação com difratograma desse mineral através do programa Crystallographica Search-
Match (FIG. 6.58).
0 10 20 30 40 50 60 70 80
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
natroapofilita
intensidade (u.a.)
2θ
FIGURA 6.57 – Difratograma obtido para a natroapofilita.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 105
FIGURA 6.58 – Comparação entre difratogramas obtidos para a natroapofilita com dados da literatura,
utilizando programa Crystallographica Search-Match.
A FIG. 6.59 mostra cristais de wollastonita observados, ao microscópio, na amostra
11out05-09.
Os cristais de wollastonita apresentaram o difratograma de raios X da FIG. 6.60 que,
comparado ao difratograma desse mineral através do programa Crystallographica Search-
Match, mostra os difratogramas da FIG. 6.61.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 106
FIGURA 6.59 – Cristais de wollastonita observados na amostra 11out05-09. LP, nicóis X.
FIGURA 6.60 – Difratograma de raios X obtido para a wollastonita.
CAPÍTULO 6: RESULTADOS E DISCUSSÕES 107
FIGURA 6.61 – Comparação entre os difratogramas obtidos para a wollastonita com dados do mesmo mineral,
utilizando programa Crystallographica Search-Match.
108
CAPÍTULO 7
CONCLUSÕES
Os estudos realizados neste trabalho, baseados na determinação mineralógica da Jazida
Cachoeira, PULR, visaram compreender o significado metalogenético dessa jazida.
Os principais minerais constituintes dos “albititos” da Jazida Cachoeira foram estudados
por difratrometria de raios X, espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho,
análise térmica e microssonda eletrônica, além de microscopia óptica convencional. Não
foram observadas, por essas técnicas, diferenças entre os minerais constituintes de “albititos”
mineralizados e não mineralizados.
Além da mineralogia primária foi também estudada a mineralogia supergênica, com
ênfase especial para os minerais com uranila.
É importante salientar que as técnicas analíticas empregadas permitiram obter resultados
confiáveis utilizando-se apenas pequenas quantidades de material (no máximo 10 mg).
As seguintes conclusões podem ser obtidas:
(a) A técnica de espectroscopia de infravermelho permitiu caracterizar o plagioclásio,
nas amostras estudadas, como tendo composição albítica, além de compará-lo com os
porfiroclastos que apresentaram a mesma composição.
Essa mesma técnica separa facilmente o plagioclásio do feldspato potássico, a partir da
observação das bandas de absorção na região 800-700 cm
-1
.
(b) A presença de amazonita é indicativa de temperaturas de formação inferiores a
500°C, além da presença de água e Pb, sem os quais não se observaria a sua coloração
esverdeada. A partir da observação do espectro de infravermelho do mineral, na região 1000-
900 cm
-1
, é possível caracterizar o grau de ordenamento do mineral, que corresponde ao da
microclina.
(c) Dados composicionais sobre a granada andradítica, tais como a presença de V e Fe,
ambos necessariamente com valência 3
+
, foram confirmados a partir dos espectros de
infravermelho. A análise térmica desse mineral não foi realizada, pois as curvas indicariam o
processo de oxidação do Fe, que já era conhecido. A presença de granada denuncia um
CAPÍTULO 7: CONCLUSÕES 109
ambiente genético de grande profundidade. Sua associação com piroxênio e anfibólio indica
um metamorfismo intenso na transição do anfibólio para piroxênio.
(d) No anfibólio, a presença de Fe
2+
e Mg
2+
e as relações entre eles são indicadas pela
posição das bandas de absorção observadas no espectro de infravermelho.
(e) A composição magnesiana para a biotita estudada pode ser inferida também a partir
da observação da banda de absorção na região 3540-3550 cm
-1
no espectro infravermelho.
(f) As análises de titanitas procedentes de “albititos” mineralizados e não mineralizados
não evidenciaram diferenças entre elas. Pontuações de urânio (uraninita?) foram observadas
na amostra estudada.
(g) A presença de wollastonita (CaSiO
3
), associada a carbonato, implica
necessariamente em pressão litostática elevada, pois de outro modo o CO
2
, conforme mostra o
equilíbrio, CaCO
3
+ SiO
2
↔ CO
2
+ CaSiO
3
passaria totalmente para a atmosfera. Esse
mineral está no contexto geológico de composição granitóide do enquadramento da Jazida
Cachoeira, cuja gênese só é possível para temperaturas e pressões litostáticas elevadas.
(h) As curvas de análise térmica obtidas para os minerais de uranila estudados sugerem
que esses são meta-autunita e meta-tyuyamunita. Salienta-se que as condições de umidade
atmosférica influenciaram a quantidade de moléculas de H
2
O presente na estrutura cristalina
desses minerais foliares.
O trabalho permitiu a descrição, pela primeira vez no âmbito da PULR, do mineral
meta-tyuyamunita.
Apesar de não terem sido caracterizados neste estudo, a ocorrência de outros minerais
tais como carnotita (K
2
[UO
2
|VO
4
]
2
.3H
2
O), strelknita (Na2[UO
2
|VO
4
]
2
.6H
2
O), saleita
(Mg[UO
2
|PO
4
]
2
.10-12H
2
O), além da confirmação de vanuralita (AlOH[UO
2
|VO
4
]
2
.11H
2
O),
não pode ser descartada, tendo em vista a complexidade química do enquadramento geológico
dos corpos lenticulares com anomalias radioativas caracterizados na região.
Os íons Ca
2+
, Mg
2+
e [UO
2
]
2+
são provenientes do intemperismo que afetou as rochas
(granitos, gnaisses e “albititos”) existentes na região. O íon Ca
2+
foi liberado pelo
intemperismo de minerais tais como piroxênio, calcita e granada enquanto o íon Mg
2+
foi
liberado pela alteração de anfibólios e biotitas. O íon uranila é formado a partir da oxidação
do U
+4
presente nas uraninitas disseminadas nos “albititos”.
CAPÍTULO 7: CONCLUSÕES 110
Os íons [PO
4
]
3-
são provenientes do intemperismo de apatitas e de outros fosfatos dos
granitos, gnaisses e “albititos” enquanto os íons [VO
4
]
3-
são originados do piroxênio e
granada andradítica.
Conforme já mencionado no Capítulo 2, a redução do U
6+
presente na [UO
2
]
2+
para U
4+
,
incorporado na Uraninita, que constitui o minério da Jazida Cachoeira, implica na liberação
de elétrons pelo Fe
2+
, passando a Fe
3+
. O Fe
3+
incorpora-se na estrutura cristalina de vários
minerais da paragênese da Uraninita tais como andradita (também apreciável teor em V),
magnetita e martita, e ainda a aegirina-augita.
Se essas transformações estiverem associadas a zonas de cisalhamento, essas últimas
poderão ser reativadas ao longo do tempo geológico.
Na PULR, cinco eventos hidrotermais já foram revelados no mineral titanita (AVELAR,
2008), que devem estar relacionados aos episódios de reativação anteriormente mencionados.
Isto revela pelo menos dois aspectos muito importantes:
(i) as rochas encaixantes das faixas mineralizadas da PULR são mais antigas que a
mineralização;
(ii) a prospeção do urânio, em enquadramentos geológicos do tipo da PULR, deve ser
localizada em faixas de cisalhamento como indica a forma sigmóide dos corpos “tabulares” de
“albititos” mineralizados que funcionaram como armadilhas para a imobilização do urânio.
A presença de grupos OH
-
e F
-
em estruturas de minerais nomeadamente anidros, tais
como granada, titanita e piroxênio, além da presença de V
3+
, indica que o fluido envolvido no
processo de metamorfismo das rochas da PULR
continha esses constituintes que ajudaram a
formar ânions complexos com uranila que transportaram o urânio que foi, mais tarde,
imobilizado como uraninita.
A uranofana, a autunita, a meta-autunita, a torbernita, a meta-torbernita, a sklodowskita
(CHAVES, ADRIANA, 2005) e os minerais supergênicos mais pormenorizadamente
estudados nesta dissertação, apresentaram idades entre 26,7 Ma. e 10,9 Ma., indicativas do
intemperismo ligado a condições climáticas mais recentes.
Técnicas tais como espectrometria Raman, e espectroscopia Mössbauer, devem ser
usadas, sempre que possível, juntamente com as técnicas utilizadas neste trabalho.
CAPÍTULO 7: CONCLUSÕES 111
Muito rapidamente pode-se citar como vantagem da técnica espectrometria Raman o
fato de que ela permite o estudo de freqüências muito baixas com pouca dificuldade e
soluções estudos em cristais simples e orientados podem ser realizados. Essa técnica tem
muita utilidade no estudo de minerais de uranila, principalmente no caso da meta-
tyuyamunita, pois separa as bandas de absorção dos íons [UO
2
]
2+
e [VO
4
]
3
com mais clareza.
As técnicas não foram utilizadas tendo em vista a grande solicitação desses meios
analíticos e também em função do tempo para a realização deste trabalho, ficando aqui como
sugestão para trabalhos futuros.
112
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120
ANEXO
TABELAS: ANÁLISES QUÍMICAS
ANEXO 121
TABELA 1- Análise química obtida para o plagioclásio da amostra 11out05-1B.
Amostra 1 2 3 4 5
SiO
2
68,80 67,53 65,85 66,14 66,52
Al
2
O
3
19,44 20,28 20,32 21,14 19,89
Na
2
O 12,17 12,4 12,30 11,08 11,07
TiO
2
0,2 - - - -
CaO 0,2 0,57 0,59 1,84 0,6
K
2
O 0,14 0,16 0,09 0,3 0,09
BaO 0,02 - - 0,07 0,01
Total
100,97 100,94 99,15 100,5 98,12
ANEXO 122
TABELA 2 - Análise química obtida para a granada (CHAVES, ALEXANDRE et al., 2007)
Amostra Andradita
SiO
2
37.12
TiO
2
0.40
Al
2
O
3
3.39
Fe
2
O
3
23.04
V
2
O
3
1.88
MnO 1.01
MgO 0.00
CaO 32.78
Na
2
O 0.00
K
2
O 0.00
Total 99,62
ANEXO 123
TABELA 3 - Análise química obtida para o piroxênio da amostra 03jun25-01.
Amostra 1 2 3 4 5
SiO
2
50,49 51,88 52,02 51,29 51,51
Al
2
O
3
1,17 1,37 1,34 1,45 2,09
Na
2
O 2,54 2,22 2,67 3,04 3,16
CaO 19,86 21,49 19,11 17,85 19,81
TiO
2
0,04 0,01 - 0,06 0,07
FeO 16,04 9,38 13,96 18,38 10,97
MnO 0,26 0,27 0,20 0,29 0,28
MgO 9,54 12,70 9,62 8,84 11,19
Total 99,80 99,32 98,92 101,20 99,08
ANEXO 124
TABELA 4 - Análise química obtida para o piroxênio da amostra 11out05-02.
Nº MgO FeO CaO Al
2
O
3
K
2
O SiO
2
Na
2
O Total
1 15, 16 12,12 10,39 2,89 0,55 52,92 1,94 95,97
2 15,26 11,54 10,43 2,64 0,54 54,12 1,74 96,24
3 10,63 10,65 20,24 1,49 0,02 52,59 2,11 97,73
4 10,81 11,47 20,49 0,94 0,02 54,23 2,22 100,18
5 15,60 11,74 10,36 3,05 0,46 54,18 1,69 97,08
6 15,58 12,19 10,57 2,31 0,50 53,70 1,75 96,60
7 15,57 13,05 10,61 2,99 0,56 53,22 1,89 97,89
8 14,86 12,60 10,03 3,10 0,56 51,93 1,99 95,07
9 10,32 11,96 19,60 0,84 0,02 53,33 2,55 98,62
10 10,50 12,07 19,88 0,90 0,01 53,26 2,44 99,06
11 14,28 11,58 9,77 3,37 0,62 50,50 1,85 91,97
12 10,88 10,44 21,84 0,76 0,01 52,71 1,64 98,28
13 15,71 11,52 11,11 2,53 0,51 54,15 1,50 97,03
14 10,71 11,64 20,32 0,90 0,00 53,29 2,15 99,01
15 10,38 11,74 19,42 1,48 0,01 53,88 2,57 99,48
16 15,13 13,01 10,31 2,88 0,57 52,44 1,89 96,23
17 15,76 12,07 10,65 2,32 0,40 54,11 1,61 96,92
18 14,73 12,28 10,47 2,71 0,54 51,80 1,78 94,31
19 15,84 11,46 11,33 2,16 0,48 53,25 1,20 95,72
20 16,16 11,67 11,11 1,90 0,43 54,00 1,28 96,55
ANEXO 125
TABELA 5 – Análise química obtida para a titanita da amostra 11out05-06.
Elementos/Amostra
1 2 3 4 5
F 0,23 0,22 0,70 0,43 0,97
FeO 2,12 1,29 2,12 1,94 2,46
CaO 27,25 27,49 27,44 27,56 27,49
Al
2
O
3
0,29 0,30 0,24 0,53 2,22
V
2
O
3
0,33 0,70 0,11 0,55 0,37
PbO 0,16 0,00 0,00 0,05 0,06
SiO
2
28,24 28,69 28,16 29,20 29,49
TiO
2
35,47 36,07 35,73 34,82 32,37
ZrO
2
0,10 0,04 0,00 0,02 0,02
ThO
2
0,00 0,00 0,00 0,05 0,02
UO
2
0,00 0,06 0,00 0,00 0,00
Y
2
O
3
0,07 0,00 0,00 0,00 0,07
Total 94,86 94,77 94,21 94,95 95,12
ANEXO 126
TABELA 6 – Análise química obtida para a titanita da amostra 11out05-02.
Am./elem
F FeO
CaO
Al
2
O
3
V
2
O
3
PbO
SiO
2
TiO
2
ZrO
2
ThO
2
UO
2
Y
2
O
3
Total
1 0,33
1,76
27,16
0,95 0,01 0,04
28,88
34,77
0,00 0,00 0,01
0,46
94,25
2 0,53
2,01
26,87
1,05 0,16 0,05
28,77
34,16
0,03 0,00 0,00
0,51
93,90
3 0,76
2,64
28,13
1,26 0,27 0,00
29,70
33,77
0,00 0,00 0,00
0,06
96,27
4 0,48
1,62
27,47
1,34 0,46 0,00
29,34
34,22
0,01 0,04 0,05
0,52
95,33
5 0,79
3,15
27,50
1,82 0,27 0,05
29,66
32,28
0,00 0,00 0,07
0,50
95,74
6 0,48
1,36
27,37
0,86 0,13 0,00
29,41
35,52
0,00 0,00 0,00
0,62
95,55
7 0,17
0,92
27,69
0,71 0,24 0,00
29,58
36,08
0,00 0,00 0,00
0,03
95,33
8 0,53
1,52
27,14
0,89 0,00 0,00
29,37
35,40
0,00 0,16 0,00
0,46
95,25
9 0,72
1,52
27,01
0,98 0,26 0,05
28,95
34,84
0,00 0,03 0,02
0,51
94,57
10 0,30
1,87
27,21
0,77 0,44 0,00
29,20
34,45
0,16 0,00 0,00
0,25
94,51
11 0,68
2,97
26,95
0,66 1,07 0,02
28,84
32,98
0,12 0,02 0,00
0,10
94,12
12 0,47
1,63
28,17
0,81 0,45 0,10
29,66
35,69
0,06 0,00 0,00
0,12
96,96
13 0,77
1,86
27,46
2,24 0,84 0,07
29,47
33,58
0,00 0,01 0,00
0,72
96,71
14 0,70
1,47
28,01
0,53 0,73 0,02
29,83
36,45
0,11 0,05 0,00
0,00
97,60
15 0,47
1,18
28,19
0,39 0,67 0,04
29,84
36,57
0,00 0,02 0,01
0,00
97,17
16 0,45
1,45
27,60
0,86 0,58 0,08
29,50
35,74
0,02 0,01 0,06
0,26
96,43
17 0,26
1,82
27,50
0,37 0,56 0,01
29,01
35,29
0,10 0,02 0,03
0,01
94,87
18 0,43
1,36
27,61
0,34 0,73 0,11
29,15
35,87
0,17 0,00 0,05
0,00
95,63
19 0,42
1,97
26,79
0,95 0,22 0,00
28,97
34,72
0,07 0,00 0,00
0,33
94,27
20 0,23
1,97
27,22
1,21 0,27 0,05
29,28
34,37
0,05 0,03 0,01
0,40
94,98
21 0,21
1,81
27,26
1,11 0,50 0,12
29,26
34,52
0,03 0,01 0,06
0,37
95,27
22 0,19
1,84
27,32
1,01 0,21 0,06
29,21
35,02
0,00 0,06 0,00
0,35
95,17
23 0,38
1,82
26,67
0,90 0,21 0,03
29,06
34,90
0,08 0,02 0,01
0,33
94,24
24 0,36
2,03
26,83
0,93 0,43 0,10
28,94
34,96
0,00 0,06 0,00
0,28
94,76
25 0,08
1,03
27,80
0,66 0,58 0,02
29,12
36,29
0,07 0,00 0,00
0,00
95,62
26 0,73
1,87
27,24
0,90 0,24 0,00
29,26
34,88
0,01 0,08 0,00
0,17
95,05
27 0,08
1,54
27,44
,67 0,18 0,08
29,26
35,39
0,01 0,04 0,00
0,09
94,74
28 0,23
2,42
27,27
0,42 0,59 0,01
29,18
34,15
0,06 0,00 0,08
0,11
94,40
29 0,46
2,46
27,27
0,71 0,48 0,01
29,03
33,67
0,06 0,03 0,04
0,31
94,33
30 0,50
1,42
27,91
0,52 0,65 0,00
29,57
36,33
0,06 0,01 0,01
0,00
96,77
31 0,37
1,29
28,08
0,91 0,04 0,00
29,54
35,83
0,00 0,00 0,00
0,22
96,12
32 0,63
1,18
28,24
0,97 0,34 0,05
29,62
36,58
0,00 0,02 0,06
0,16
97,57
33 0,22
1,10
28,53
1,03 0,39 0,04
29,70
36,10
0,00 0,00 0,00
0,02
97,03
34 0,66
1,05
28,17
1,46 1,07 0,11
29,69
34,60
0,02 0,06 0,04
0,15
96,81
35 0,31
1,88
26,85
1,10 0,45 0,08
29,32
34,45
0,03 0,00 0,03
0,41
94,78
ANEXO 127
TABELA 7 – Análise química obtida para a autunita.
Ele/am.
P
2
O
5
UO
2
CaO PbO ThO
2
SiO
2
FeO MgO Total
1 8.49 62.58 7.03 0,11 0.000 0.02 0.000 0.04 78.27
2 7.65 62.03 7.10 0,05 0.00 0.00 0.01 0.01 76.85
3 10.05 63.03 6.35 0,24 0.00 0.00 0.00 0.05 79.72
4 8.71 62.76 7.36 0,07 0.00 0.04 0.00 0.00 78.94
5 8.73 62.81 7.19 0,27 0.00 0.04 0.15 0.00 79.19
6 10.11 62.11 7.00 0,04 0.00 0.02 0.00 0.02 79.30
7 6.15 61.38 7.25 0,13 0.01 0.18 0.00 0.04 75.14
8 6.19 61.16 7.53 0,10 0.00 0.05 0.01 0.01 75.05
9 9.11 56.92 6.34 0,22 0.00 0.08 0.18 0.03 72.88
10 8.08 56.84 6.21 0,05 0.00 0.02 0.09 0.05 71.34
11 3.33 48.28 5.05 0,06 0.00 0.32 0.14 0.04 57.22
12 6.28 57.38 6.87 0,03 0.00 0.04 0.29 0.05 70.94
13 11.33 59.49 7.26 0,09 0.00 0.00 0.00 0.06 78.23
14 7.71 62.82 7.50 0,16 0.00 0.02 0.00 0.02 78.23
15 6.71 62.58 7.57 0,11 0.00 0.06 0.00 0.03 77.06
16 7.65 59.20 7.22 0,19 0.01 0.25 0.02 0.01 74.55
17 11.24 57.48 6.69 0,18 0.00 0.09 0.14 0.00 75.82
18 7.91 48.34 5.86 0,01 0.00 0.22 0.10 0.04 62.48
19 8.57 60.11 7.03 0,28 0.00 0.05 0.00 0.06 76.10
20 7.22 62.66 7.09 0,01 0.00 0.10 0.01 0.00 77.08
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