caracterizaÇÃo mineralÓgica das rochas ......são as rochas mais básicas da área de estudo e...
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CARACTERIZAÇÃO MINERALÓGICA DAS ROCHAS VULCÂNICAS
EFUSIVAS DE GUARAPUAVA-PR E VIABILIDADE DE
EXPLORAÇÃO DO REJEITO FILLER PARA UTILIZAÇÃO
AGRÍCOLA.
Eliza do Belem Tratz (a)
, Luciano Maurício BezerraVisintin (b)
(a) Departamento de Engenharia Civil e Agronomia/ Faculdade Guarapuava, [email protected]
(b) Departamento de Agronomia/ Faculdade Guarapuava, [email protected]
Eixo: Solos, paisagens e degradação.
Resumo
O presente trabalho objetivou a identificação dos litotipos mais favoráveis para a utilização agrícola
do rejeito filler - (pó de rocha) no município de Guarapuava - (PR). Na área predominam três litotipos da
Província Magmática do Paraná: 1) Basaltos do Tipo Esmeralda com baixo teor de TiO2 - (BTi), correspondentes
aos derrames pahoehoe ; 2) Rochas ácidas do Tipo Chapecó com alto teor de TiO2 - (ATi) e 3) Basaltos tabulares
maciços do Tipo Pitanga com alto teor de TiO2 - (ATi). O filler gerado pelas pedreiras é proveniente dos basaltos
do Tipo Esmeralda - (BTi) . Com base em análises mineralógicas foi possível pontuar as rochas mais favoráveis
para a fertilização dos solos a partir da adição do filler-(rochagem).
Palavras chave: Rochas vulcânicas; filler; utilização agrícola; rochagem.
1. Introdução
Este artigo foi elaborado com base nos dados de Tratz (2005, 2009 e 2017) e
objetivou a identificação dos litotipos com melhor desempenho para a utilização agrícola do
rejeito filler- (pó de rocha) em Guarapuava-PR, (figura 1). Os litotipos estudados
correspondem a rochas vulcânicas ácidas e básicas da Província Magmática do Paraná.
Sobre o filler, cabe ressaltar que o termo no Brasil refere-se a partículas provenientes
da britagem com granulometria de aproximadamente 0,075mm, enquanto que na Europa,
somente as partículas inferiores a 0,063mm são consideradas como tal, (BOUSO, 2005,
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TRATZ, 2005, 2009). A técnica de adição do filler em solos deficientes de nutrientes é
denominada de rochagem, (LEONARDOS et al, 1976).
Figura 1 – Localização do munucípio de Guarapuava na Província Magmática do Paraná
Fonte: Modificado de Waichel et al (2006).
Leonardos et al, (1976) e Campbell (2009), explicam que o filler proveniente de
litotipos básicos ou ricos em minerais potássicos apresentam melhor desempenho na correção
de solos desgastados ou com baixa reserva mineral, caso da maioria dos solos encontrados na
região de Guarapuava, Latossolos Brunos ácidos e com baixa reserva de minerais primários,
(EMBRAPA, 1984, RIBAS, 2010).
Análises de Tratz (2009) reforçam a necessidade do manejo da fertilidade dos solos
na área, uma vez que, a maioria dos solos passaram por processos de lixiviação e de hidrólise
total, com eliminação total ou parcial dos minerais primários, deste modo, os solos tornaram-
se empobrecidos em elementos solúveis como MgO, CaO, Na2O, K2O e enriquecidos, como é
comum no processo em TiO2, Al2O3-(tóxico) e Fe2O3. Para estes casos, o filler obtido de
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rochas básicas, caso do basalto é mais indicado em função do efeito alcalinizante
(CAMPBELL, 2009).
Os minerais primários presentes no filler variam de acordo com a rocha utilizada no
processo deste modo, conforme denota Sampaio (2011), fatores como a composição química,
estrutura, granulometria e resistência ao intemperismo dos minerais presentes na rocha devem
ser considerados. Na natureza as rochas ricas em feldspatos potássicos e muscovitas na fração
(>0,02 mm) possibilitam a formação de reservas minerais de longo prazo, enquanto que os
minerais ricos em Fe e Mg com as mesmas dimensões associam-se a reservas minerais de
médio prazo (SAMPAIO, 2011).
As reservas minerais associadas a silicatos com baixo grau de polimerização, caso
dos nesossilicatos e sorosssilicatos bem como minerais com granulometria inferior a 0,02 mm
são menos duráveis, pois tendem a alterar mais rapidamente, (OLIVEIRA et al, 2002;
SAMPAIO, 2011). Contudo, a durabilidade do tempo da reserva mineral no solo após recarga
feita com a adição do filler precisa ser avaliada através de testes, próximo objetivo desta
pesquisa.
Até então, é sabido que os nutrientes presentes no filler somente são absorvidos pelas
plantas em solução, isto é, após a quebra da estrutura cristalina, que é acelerada no processo
em função da própria granulometria do filler e quando há emprego de microorganismos como
bactérias e fungos ectomicorrízicos (SILVA FILHO et al, 2004; BOUSO, 2005; ARBIETO
2005 e DALCIN, 2008). Os nutrientes posteriormente disponibilizados para o solo variam de
acordo com a composição química e mineralógica da rocha como demonstrado no presente
trabalho.
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1.1 Caracterização litológica da área de estudo
A área de estudo está localizada na região central da Província Magmática do Paraná,
portanto, predominam localmente rochas vulcânicas eocretáceas efusivas (Turner, 1994)
diferenciáveis pela composição química e estrutural conforme indicado no mapa da figura 2.
Figura 2 – Mapa geológico com a disposição dos pontos com análises químicas
Fonte: Tratz (2017).
Em menor proporção são identificados arenitos eólicos da Formação Botucatu e
depósitos vulcanossedimentares associados aos derrames pahoehoe. Os depósitos alúvio-
colúviais associam-se as áreas de várzeas, sopés de vertentes e interior das estruturas
circulares como demonstrado na figura 2, (TRATZ, 2017).
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Ocorrem em maior volume: a) as rochas básicas/intermediárias do Tipo Esmeralda
(BTi-Baixo Titânio, <2%.), (NARDY, 1995; PAIVA FILHO, 2000; NARDY et al, 2008;
LOPES, 2008 e TRATZ, 2009, 2017). Estas rochas conforme Tratz (2017), correspondem aos
derrames pahoehoe e são caracterizados desta forma por apresentarem estrutura interna bem
definida em crosta inferior, núcleo e crosta superior (MACDONALD, 1953). As pedreiras que
confeccionam as areias de britagem com consequente armazenamento do filler exploram esses
litotipos.
Subordinadamente ocorrem: b) as rochas ácidas do Tipo Chapecó (ATi - Alto
Titânio, >2%) e c ) os basaltos tabulares maciços do Tipo Pitanga (ATi - Alto Titânio >2%)
(NARDY, 1995; PAIVA FILHO, 2000; NARDY et al, 2008; LOPES, 2008 e TRATZ, 2009,
2017). Os derrames tabulares maciços são diferenciáveis em campo dos derrames pahoehoe
por não apresentarem estrutura interna bem definida, as zonas de base não são visíveis,
(TRATZ, 2017).
2. Materiais e Métodos
2.1 Caracterização química das rochas
Para a caracterização química das rochas da área de estudo foram utilizados os dados
de Tratz (2009) e Tratz (2017) estes, foram obtidos a partir da compilação de análises
químicas publicadas de Nardy et al, (2008), Lopes (2008) e Tratz (2009). Foram utilizados
também os trabalhos de mapeamento da região de Paiva Filho (2000) e Tratz (2017),
específico de Guarapuava.
2.2 Caracterização mineralógica
Foram utilizadas as descrições texturais dos trabalhos de Tratz (2009) e Tratz (2017)
realizadas em microscópio petrográfico na Universidade Federal de Santa Catarina -UFSC.
Para este tipo de análise foram confeccionadas lâminas a partir de amostras de rochas
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coletadas em Guarapuava que foram desgastadas com abrasivos até atingirem 0,03 mm,
espessura necessária para a análise em microscópio petrográfico. As análises de Tratz (2009),
foram confeccionadas e previamente interpretadas por Edison Ramos Tomazzoli.
3. Resultados e discussão
3.1 Mineralogia dos litotipos X filler
a) Rochas básicas-intermediárias do Tipo Esmeralda - (BTi)
São as rochas exploradas pelas pedreiras no processo de confecção das areias de
britagem, portanto, o filler provém destas. Essas rochas são compostas por minerais do grupo
dos plagioclásios, (cálcicos e sódicos-PL nas figuras 3A e 3B) e piroxênios, (PY nas figuras
3A e 3B) ricos em (Ca), (Fe) e (Mg). A matriz é constituída por minerais opacos (óxidos-ÓX)
e/ou vidro vulcânico como exposto nas figuras 3C e 3D.
O tamanho dos cristais dos minerais primários varia de 0,1 a 1,2 mm nos
plagioclásios, 0,05 a 05 mm nos clinopiroxênios (TRATZ, 2009, 2017). Em alguns casos,
associados aos derrames mais espessos ocorrem texturas pegmatíticas, os maiores cristais são
associados a esse tipo de textura (figura 3B). Os minerais opacos apresentam dimensões de
0,2 a 2 mm.
As fases minerais secundárias são caracterizadas por epídotos, produto de alteração
dos plagioclásios e cloritas, resultantes da alteração dos piroxênios. Em fases mais avançadas
da alteração do vidro vulcânico, (palagonitização) é comum a presença de argilas do grupo
das esmectitas (figuras 3C e 3D).
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Figura 3 – Características texturais e mineralógicas das rochas báscias-intermediárias do Tipo Esmeralda.
Figura A: Aspectos texturais da rocha, Cl=clorita, com disposição planar; Óx=cristal de magnetita/ilmenita,
PL=plagiclásio. PY=Piroxênio. Imagem obtida em luz natural polarizada. Comprimento da foto- 4 mm. Figura
B: Veio de pegmatito com textura mais grossa no basalto encaixante, Pl=plagioclásio, Cl= clorita, Py=
Piroxênio. Comprimento da foto -7 mm. Figuras C e D: De coloração esverdeada as argilas do grupo das
esmectitas substituindo o vidro vulcânico em fases avançadas da palagonitização. Fonte: Figuras A e B: Tratz
(2009). Figuras C e D: Tratz (2017).
O filler obtido destas rochas é capaz de prover aos solos macronutrientes secundários
como (Ca) cálcio, (Mg) magnésio e (Fe) ferro. Além disso, os óxidos são essenciais para a
formação de argilas com capacidade de troca catiônica - (CTC) alta, caso das esmectitas. O
caráter básico-intermediário das rochas pode ainda ser útil na correção de solos mais ácidos,
bastante comuns na região.
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b) Rochas ácidas do Tipo Chapecó -(ATi-N->2%).
Caracterizam as unidades ácidas e são enriquecidas de acordo com Tratz (2009) e
Tratz (2017) em TiO2, Fe2O3, MnO, P2O5, Ba, Th, La, Sr, P e Zr . De acordo com diagramas
TAS (total ácalis versus sílica) plotam no campo dos dacitos (TRATZ, 2009). A matriz é
constituída por ± 70% de material hemivítreo, 10% de plagioclásios sódicos e cálcicos, 5% de
feldspato potássico-(FK), 5% de clinopiroxênios-(CPX), 5% de óxidos de ferro-titânio
(magnetita-ilmenita), (figura 4A), 2% de apatita, (AP-figura 4B) e quantias que variam 2% até
3 % de quartzo, (TRATZ, 2009).
As dimensões dos minerais variam, alguns fenocristais de plagioclásio chegam a 6
mm, seguido dos clinopiroxênios, (augita) de até 3mm, cristais de feldspato (até 2mm),
magnetitas com até 2mm, cristais apatita de até 1mm e quartzo com até 0,4mm, (TRATZ,
2009, 2017).
Figura 4 – Características texturais e mineralógicas das rochas ácidas do Tipo Chapecó. Figura A: Textura
porfirítica comum nessas rochas. MNT= Magnetita, PL=plagioclásio, CPX =clinopiroxênio. Comprimento da
imagem-6 mm. Figura B: Cristal de apatita = (AP) em matriz hemivítrea, comprimento da foto 2mm. Imagens
obtidas com luz natural polarizada.
Fonte: Tratz (2009).
Com base na composição mineralógica, caso fossem exploradas no município seriam
as mais promissoras, pois apresentam valores interessantes de (P)-fósforo, advindo das
apatitas e (K)-potássio, resultante da quebra cristalina dos feldspatos. Ambos caracterizam
macronutrientes primários essenciais aos solos. Entretanto, não existem mais pedreiras ativas
explorando estes litotipos.
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c) Basaltos tabulares maciços do tipo Pitanga (ATi)
São as rochas mais básicas da área de estudo e diferem-se texturalmente dos derrames
pahoehoe, sobretudo, pela maior concentração de material vítreo, conforme Arioli et al,
(2008) e Lopes (2008) de 50 a 90% das áreas de topo são vítreas. O vidro que compõe a
matriz suporta cristais de plagioclásios sódicos e cálcicos de até 0,03 mm . Subordinadamente
ocorrem clinopiroxênios com dimensões parecidas e em concentrações maiores que nos
derrames pahoehoe (± 25 %) além de minerais secundários, argilas 2:1 com CTC alta
(TRATZ, 2017).
Não há produção de areias de britagem associada a estes litotipos, existindo apenas
uma mina ativa destinada a produção de cascalho. Caso o filler fosse obtido destas rochas
poderia sem empregado facilmente para a correção de solos ácidos e deficientes em argilas.
4.Conclusão
Com base na caracterização mineralógica das rochas vulcânicas de Guarapuava foi
possível concluir que:
1) As rochas ácidas do Tipo Chapecó-(ATi) são fontes de (K) e (P) e com a
granulometria dos cristais propícia para recargas minerais duráveis. Dos litotipos estudados é
o que apresentaria melhor desempenho para utilização agrícola do rejeito filler. Todavia, não
há pedreiras ativas explorando estes litotipos para britagem.
2) O rejeito filler disponível em pedreiras de Guarapuava é proveniente do
processo de britagem de rochas básicas/intermediarias do Tipo Esmeralda (BTi),
correspondentes aos derrames pahoehoe. Quando há quebra na estrutura cristalina os minerais
característicos da rocha podem prover aos solos (Ca) cálcio, (Mg) magnésio e óxidos de ferro,
os últimos, essenciais para a formação de argilas 2:1 com CTC alta. Cabe destacar que essas
rochas apresentam potencial alcalinizante para corrigir solos mais arenosos, ácidos e
degradados.
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3) Os basaltos tabulares do Tipo Pitanga - (ATi), assim como as rochas ácidas não
são explorados para a britagem e caso viessem a ser utilizados para a técnica de rochagem
poderiam ser utilizadas em função da natureza básica para correção de solos ácidos, provendo
ainda macronutrientes como (Ca) e (Mg) e óxidos para a formação de argilas 2:1 com CTC
alta. No entanto, os nutrientes seriam absorvidos mais rapidamente pelas plantas em função da
granulometria dos cristais, menores quando comparados aos demais litotipos analisados.
5. Referências Bibliográficas
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