Resumo
A presença simultânea de gibbsita, caulinita, argilominerais 2:1 com polímeros de hidróxi- Al (2:1HE) e interestratificados em solos ácidos e dessaturados do Sul do Brasil pode ser considerada contraditória, mas não rara. Como a correta identificação destes argilominerais é de difícil execução, a evolução destes solos pode acabar sendo atribuída simplesmente a uma escala de intemperismo moderado. Para melhor compreender a gênese dos solos da região do Planalto Sul de Santa Catarina, foram desenvolvidos estudos mineralógicos da fração argila e das respectivas rochas matriz de sete perfis de solo ao longo de duas topossequências. As análises mineralógicas foram realizadas por difratometria de raios X (DRX), utilizando os pré-tratamentos usuais e um pré-tratamento com hidróxido de sódio (NaOH) a 3,5 mol L-1 a quente (250ºC). Os teores dos óxidos de Si, Al e Fe foram determinados após a digestão das amostras com ataque sulfúrico. As rochas apresentaram mineralogia similar, exceto nas quantidades de plagioclásios, piroxênios e quartzo. Todos os solos apresentaram caulinitas de baixa cristalinidade e resquícios de argilominerais 2:1 sob a forma de interestratificados e/ou 2:1HE, que permaneceram nos solos devido à intercalação dos polímeros de Al e/ou Fe nas entrecamadas. As diminutas proporções de gibbsita são decorrentes do efeito complexante da matéria orgânica do solo (MOS) sobre a cristalização dos hidróxidos de Al e também, devido ao ambiente lixiviante que não foi sufi cientemente severo a ponto de predominar os processos de alitização. Nos Nitossolos Vermelhos o principal processo de alteração do material originário foi a monossialitização, enquanto os Cambissolos Háplicos apresentaram processo de hidrólise tendendo para a alitização.(AU)
The simultaneous presence of gibbsite, kaolinite, 2:1 clay minerals with Al-hydroxy polymers and interstratified minerals in acid soils and desaturated in southern Brazil can be seen as contradictory, but not rare. How correct identification of these clay minerals is difficult to perform, the evolution of these soils may simply end up being attributed to a range of moderate weathering. To better understand the genesis of soils in southern highlands of Santa Catarina, studies were conducted of mineralogical clay rocks and their array of seven soil profiles along two topossequences. The mineralogical analyzes were performed by X-ray diffractometry (XRD) using the usual pretreatment and a pretreatment with hot (250°C) 3.5 mol L-1 solution. The levels of oxides of Si, Al and Fe were determined after dissolving the samples in sulfuric acid. The rocks show similar mineralogy, except in amounts of plagioclase, pyroxene and quartz. All soils had low crystallinity of kaolinite and traces of 2:1 clay minerals in the form of interstratifi ed and/or 2:1 clay minerals with Al-hydroxy polymers, that/ which remained in the soil due to intercalation of the polymers of Al and / or Fe in interlayers. The diminutive proportions of gibbsite are due to the complex effect of soil organic matter (SOM) on the crystallization of Al hydroxides and also due to the leaching environment was not suffi ciently severe as to dominate the processes of alitization. In Kandiudox the main process of changing the source material was monossialitization while Haplumbrept showed hydrolysis process tending to alitization.(AU)
Assuntos
Acidez do Solo/análise , Solos Argilosos/análiseResumo
A presença simultânea de gibbsita, caulinita, argilominerais 2:1 com polímeros de hidróxi- Al (2:1HE) e interestratificados em solos ácidos e dessaturados do Sul do Brasil pode ser considerada contraditória, mas não rara. Como a correta identificação destes argilominerais é de difícil execução, a evolução destes solos pode acabar sendo atribuída simplesmente a uma escala de intemperismo moderado. Para melhor compreender a gênese dos solos da região do Planalto Sul de Santa Catarina, foram desenvolvidos estudos mineralógicos da fração argila e das respectivas rochas matriz de sete perfis de solo ao longo de duas topossequências. As análises mineralógicas foram realizadas por difratometria de raios X (DRX), utilizando os pré-tratamentos usuais e um pré-tratamento com hidróxido de sódio (NaOH) a 3,5 mol L-1 a quente (250ºC). Os teores dos óxidos de Si, Al e Fe foram determinados após a digestão das amostras com ataque sulfúrico. As rochas apresentaram mineralogia similar, exceto nas quantidades de plagioclásios, piroxênios e quartzo. Todos os solos apresentaram caulinitas de baixa cristalinidade e resquícios de argilominerais 2:1 sob a forma de interestratificados e/ou 2:1HE, que permaneceram nos solos devido à intercalação dos polímeros de Al e/ou Fe nas entrecamadas. As diminutas proporções de gibbsita são decorrentes do efeito complexante da matéria orgânica do solo (MOS) sobre a cristalização dos hidróxidos de Al e também, devido ao ambiente lixiviante que não foi sufi cientemente severo a ponto de predominar os processos de alitização. Nos Nitossolos Vermelhos o principal processo de alteração do material originário foi a monossialitização, enquanto os Cambissolos Háplicos apresentaram processo de hidrólise tendendo para a alitização.
The simultaneous presence of gibbsite, kaolinite, 2:1 clay minerals with Al-hydroxy polymers and interstratified minerals in acid soils and desaturated in southern Brazil can be seen as contradictory, but not rare. How correct identification of these clay minerals is difficult to perform, the evolution of these soils may simply end up being attributed to a range of moderate weathering. To better understand the genesis of soils in southern highlands of Santa Catarina, studies were conducted of mineralogical clay rocks and their array of seven soil profiles along two topossequences. The mineralogical analyzes were performed by X-ray diffractometry (XRD) using the usual pretreatment and a pretreatment with hot (250°C) 3.5 mol L-1 solution. The levels of oxides of Si, Al and Fe were determined after dissolving the samples in sulfuric acid. The rocks show similar mineralogy, except in amounts of plagioclase, pyroxene and quartz. All soils had low crystallinity of kaolinite and traces of 2:1 clay minerals in the form of interstratifi ed and/or 2:1 clay minerals with Al-hydroxy polymers, that/ which remained in the soil due to intercalation of the polymers of Al and / or Fe in interlayers. The diminutive proportions of gibbsite are due to the complex effect of soil organic matter (SOM) on the crystallization of Al hydroxides and also due to the leaching environment was not suffi ciently severe as to dominate the processes of alitization. In Kandiudox the main process of changing the source material was monossialitization while Haplumbrept showed hydrolysis process tending to alitization.
Assuntos
Acidez do Solo/análise , Solos Argilosos/análiseResumo
The hydromorphic soils, common in the Amazon and the Pantanal, are subject to alternating periods of natural flooding and drying, leading to formation and differentiated characteristics. These soils are closely related to the nature of the sediments, a consequence of the source material and the processes of deposition and sedimentation. The objective of this study was to evaluate the chemical, mineralogical, and morphological profiles of three soils in the North Brazilian Pantanal North (Solonetz, Plinthosol and Gleysol) in order to interpret the relations between their properties and the environment in which they were formed. The Solonetz and Gleysol have higher fertility, as evidenced by the significant values of CEC (cation exchange rate) and base saturation. The lowest levels of Fe2O3 in the Solonetz are related to the reduction and removal of Fe during its genesis. The mineralogy of sand fraction consists mainly of quartz, nodules and concretions of Fe and Mn and to a lesser extent, biotite, muscovite and traces of tourmaline, magnetite, ilmenite, epidote, zircon and rutile. The soil profile was similar in clay mineralogy, consisting of kaolinite, smectite, illite and interstratified illite-smectite type. The clay mineralogy of soils was consistent with the observed chemical differences between them, as the clay Planossolo showed greater activity on smectite and interstratified illite / smectite, with greater total exchangeable bases and CEC, while the Plinthosol and Gleysol, whose predominant mineral was kaolinite, showed a low content of exchangeable bases and lower CEC.
Os solos hidromórficos, comuns na Amazônia e no Pantanal, estão sujeitos à alternância natural de períodos de alagamento e secamento, que conduzem a uma formação e características diferenciadas. Estes solos guardam estreita relação com a natureza do material de origem e com os processos de deposição e sedimentação. O objetivo neste trabalho foi avaliar as características químicas, morfológicas e mineralógicas de três perfis de solos do Pantanal Norte Matogrossense (Planossolo, Plintossolo e Gleissolo), a fim de interpretar as relações entre suas propriedades e o ambiente em que foram formados. Os Planossolos e Gleissolos possuem maior fertilidade natural, evidenciada pelos valores expressivos de CTC (capacidade de troca de cátions) e saturação por bases. Os menores teores de Fe2O3 do Planossolo estão relacionados com a redução e remoção do Fe durante sua gênese A mineralogia da fração areia dos solos é constituída principalmente de quartzo, nódulos e concreções de Fe e de Mn, e em menor grau, biotita, muscovita e traços de turmalina, magnetita, ilmenita, epídoto, zircão e rutilo. Os solos apresentaram perfil mineralógico semelhante na fração argila, constituído por caulinita, esmectita, ilita e interestratificados do tipo ilita-esmectita. A mineralogia da fração argila dos solos foi compatível com as diferenças químicas constatadas entre eles, pois o Planossolo apresentou argila de maior atividade relativa às esmectitas e interestratificados ilita/esmectita, com maior soma de bases trocáveis e CTC, enquanto o Plintossolo e o Gleissolo, cujo mineral predominante foi a caulinita, apresentaram baixo teor de bases trocáveis e menor CTC.
Resumo
Os solos hidromórficos, comuns na Amazônia e no Pantanal, estão sujeitos à alternância natural de períodos de alagamento e secamento, que conduzem a uma formação e características diferenciadas. Estes solos guardam estreita relação com a natureza do material de origem e com os processos de deposição e sedimentação. O objetivo neste trabalho foi avaliar as características químicas, morfológicas e mineralógicas de três perfis de solos do Pantanal Norte Matogrossense (Planossolo, Plintossolo e Gleissolo), a fim de interpretar as relações entre suas propriedades e o ambiente em que foram formados. Os Planossolos e Gleissolos possuem maior fertilidade natural, evidenciada pelos valores expressivos de CTC (capacidade de troca de cátions) e saturação por bases. Os menores teores de Fe2O3 do Planossolo estão relacionados com a redução e remoção do Fe durante sua gênese A mineralogia da fração areia dos solos é constituída principalmente de quartzo, nódulos e concreções de Fe e de Mn, e em menor grau, biotita, muscovita e traços de turmalina, magnetita, ilmenita, epídoto, zircão e rutilo. Os solos apresentaram perfil mineralógico semelhante na fração argila, constituído por caulinita, esmectita, ilita e interestratificados do tipo ilita-esmectita. A mineralogia da fração argila dos solos foi compatível com as diferenças químicas constatadas entre eles, pois o Planossolo apresentou argila de maior atividade relativa às esmectitas e interestratificados ilita/esmectita, com maior soma de bases trocáveis e CTC, enquanto o Plintossolo e o Gleissolo, cujo mineral predominante foi a caulinita, apresentaram baixo teor de bases trocáveis e menor CTC.
The hydromorphic soils, common in the Amazon and the Pantanal, are subject to alternating periods of natural flooding and drying, leading to formation and differentiated characteristics. These soils are closely related to the nature of the sediments, a consequence of the source material and the processes of deposition and sedimentation. The objective of this study was to evaluate the chemical, mineralogical, and morphological profiles of three soils in the North Brazilian Pantanal North (Solonetz, Plinthosol and Gleysol) in order to interpret the relations between their properties and the environment in which they were formed. The Solonetz and Gleysol have higher fertility, as evidenced by the significant values of CEC (cation exchange rate) and base saturation. The lowest levels of Fe2O3 in the Solonetz are related to the reduction and removal of Fe during its genesis. The mineralogy of sand fraction consists mainly of quartz, nodules and concretions of Fe and Mn and to a lesser extent, biotite, muscovite and traces of tourmaline, magnetite, ilmenite, epidote, zircon and rutile. The soil profile was similar in clay mineralogy, consisting of kaolinite, smectite, illite and interstratified illite-smectite type. The clay mineralogy of soils was consistent with the observed chemical differences between them, as the clay Planossolo showed greater activity on smectite and interstratified illite / smectite, with greater total exchangeable bases and CEC, while the Plinthosol and Gleysol, whose predominant mineral was kaolinite, showed a low content of exchangeable bases and lower CEC.
Assuntos
ArgilaResumo
Because weathering of minerals releases chemical elements into the biogeochemical cycle, characterization of their weathering products helps to better model groundwater quality, formation of secondary minerals and nutrient flux through the trophic chain. Based on microscopic and elemental analyses, weathering of riodacite from Serra Geral formation was characterized and weathering paths proposed. Three weathering paths of plagioclase phenocrystals were identified: plagioclase to gibbsite (Pg1); plagioclase to gels and gibbsite (Pg2); and plagioclase to gels, gibbsite and kaolinite (Pg3). Pyroxenes weathered to smectite and goethite (Py1), or to goethite and gibbsite (Py2), and magnetite weathered directly into iron oxides. Rock matrix comprises 90% of rock volume, and weathered to kaolinite and gibbsite, which explains why these minerals were the most abundant in the weathering products of these saprolites.
O intemperismo de minerais primários disponibiliza elementos químicos no ciclo biogeoquímico, que por sua vez influencia a qualidade da água subterrânea, formação de minerais secundários e o fluxo de nutrientes na cadeia trófica. Com base na análise microscópica e elemental, o intemperismo de riodacito da formação Serra Geral foi caracterizado e mecanismos de intemperismo propostos. Três processos principais de intemperismo de fenocristais de plagioclásios foram identificados: plagioclásio para gibbsita (Pg1); plagioclásio para gel e gibbsita (Pg2), e plagioclásio para gel, gibbsita e caulinita (Pg3). Piroxênios intemperizaram-se para esmectita e goetita (Py1), ou para goethita e gibbsita (Py2), e magnetita intemperizou-se para óxidos de ferro. A matriz da rocha compõe 90% do volume total, e intemperiza-se para caulinita e gibbsita, o que explica a abundância destes minerais nos produtos de intemperismo destes saprolitos.
Resumo
Because weathering of minerals releases chemical elements into the biogeochemical cycle, characterization of their weathering products helps to better model groundwater quality, formation of secondary minerals and nutrient flux through the trophic chain. Based on microscopic and elemental analyses, weathering of riodacite from Serra Geral formation was characterized and weathering paths proposed. Three weathering paths of plagioclase phenocrystals were identified: plagioclase to gibbsite (Pg1); plagioclase to gels and gibbsite (Pg2); and plagioclase to gels, gibbsite and kaolinite (Pg3). Pyroxenes weathered to smectite and goethite (Py1), or to goethite and gibbsite (Py2), and magnetite weathered directly into iron oxides. Rock matrix comprises 90% of rock volume, and weathered to kaolinite and gibbsite, which explains why these minerals were the most abundant in the weathering products of these saprolites.
O intemperismo de minerais primários disponibiliza elementos químicos no ciclo biogeoquímico, que por sua vez influencia a qualidade da água subterrânea, formação de minerais secundários e o fluxo de nutrientes na cadeia trófica. Com base na análise microscópica e elemental, o intemperismo de riodacito da formação Serra Geral foi caracterizado e mecanismos de intemperismo propostos. Três processos principais de intemperismo de fenocristais de plagioclásios foram identificados: plagioclásio para gibbsita (Pg1); plagioclásio para gel e gibbsita (Pg2), e plagioclásio para gel, gibbsita e caulinita (Pg3). Piroxênios intemperizaram-se para esmectita e goetita (Py1), ou para goethita e gibbsita (Py2), e magnetita intemperizou-se para óxidos de ferro. A matriz da rocha compõe 90% do volume total, e intemperiza-se para caulinita e gibbsita, o que explica a abundância destes minerais nos produtos de intemperismo destes saprolitos.
Resumo
To shed light on lateritic evolution, six profiles were studied of weathered sediment developed on the Solimões Formation and one profile on Quaternary floodplain deposits of the Solimões River within the Solimões basin in the center-east of Amazonas State. The profiles on the Solimões Formation are comprised upwards of saprolitic (C), mottled (B) and soil (A) horizons, while the profile on the Quaternary floodplain sediments has only the saprolitic (C) and soil (A) horizons. All profiles are clayey-sands to sandy-clays, grey, yellowish, reddish or whitish and predominantly composed of quartz, kaolinite, muscovite, illite and smectite. Based on their textural, mineralogical, and chemical characteristics, the profiles are divided into two groups. Profiles 2, 3, 4 and 5 are sandy-clays, have high contents of SiO2, Hg and Zr and are only associated with the Solimões Formation; Profiles 1, 6 and 7 are pelitic, have higher contents of smectite, illite and muscovite, Al2O3, alkalis and trace-elements, especially Ba, Co, Li, Ni, Sr, V, Y and Zn, and are found on both the Solimões Formation and the Quaternary floodplain sediments. This suggests that the Solimões Formation was the source for some of the Quaternary floodplain sediments in the region. The set of mineralogical and chemical characteristics indicates a similarity between horizons within each profile. The profiles on the Solimões Formation are not highly weathered, despite the hot and rainy climate prevailing in the Coari region (2300 mm.year-1), which would favor intense leaching. Therefore the studied profiles are in disequilibrium with the lateritic environment in Amazonia.
O estudo do intemperismo das rochas é uma ferramenta indispensável para entender a evolução paleoambiental do Cenozóico na Amazônia. Com esse objetivo foram estudados seis perfis intempéricos desenvolvidos a partir da Formação Solimões e um perfil do Quaternário da várzea do rio Solimões, no centro-leste do estado do Amazonas. As informações obtidas permitiram determinar o grau de evolução intempérica na região, além das suas características estruturais, mineralógicas e químicas. Os perfis desenvolvidos sobre a Formação Solimões são constituídos, de baixo para cima, pelos horizontes saprolítico (C), mosqueado (B) e solo (A), enquanto o perfil sobre a sedimentação quaternária é estruturado nos horizontes saprolito (C) e solo (A). São argilo-arenosos a areno-argilosos, cinzentos, amarelados, avermelhados e esbranquiçados e compõem-se de quartzo, caulinita, muscovita, illita e esmectita. Segundo as suas características os perfis são divididos em dois grupos: 1) perfis 2, 3, 4 e 5: são areno-argilosos, tem altos teores de SiO2, Hg e Zr e estão associados unicamente à Formação Solimões; 2) perfis 1, 6 e 7: são pelíticos, têm maiores conteúdos em esmectita, illita, muscovita, Al2O3, álcalis e elementos-traço, especialmente de Ba, Co, Li, Ni, Sr, V, Y e Zn, e agrupam parte dos perfis sobre a Formação Solimões e o sedimento quaternário. A semelhança geoquímica entre este último e parte dos perfis sobre a Formação Solimões sugere que esta pode ser a fonte pelo menos de parte do material depositado na várzea. O conjunto das características demonstra que os horizontes dentro de cada perfil são muito semelhantes entre si e, portanto, pouco evoluídos, apesar do clima atual quente e chuvoso da região de Coari (2300 mm.ano-1) promover intensa lixiviação. Conseqüentemente, por serem derivados dos sedimentos mais jovens da Bacia do Solimões, e, portanto sob ação recente do intemperismo, pode-se afirmar que a unidade que deu origem aos perfis na Formação Solimões foi exposta no Quaternário e que estes se encontram em desequilíbrio com as condições agressivas de lixiviação do ambiente laterítico reinantes na Amazônia pelo menos desde o Paleógeno.
Resumo
The aim of this study was to characterize soil materials with different degrees of weathering and then associate their composition with their spectral behavior. One pedological profile developed from diabase was studied in Capivari-SP, Brazil. The morphological description allowed to separate six phases of rock-soil alteration. Afterwards, granulometry, chemical and mineralogical analysis were carried out. The soil spectral reflectance was evaluated with a laboratory spectroradiometer using the wavelength range of 300 to 2500 nm. The profile was moderately weathered as evidenced by a high silt/clay ratio, found below the Bi horizon. Subsurface horizons also presented high nutrient status, especially for P, Ca and Mg, which was related to the occurence of saprolite with an abundance of easily weathered minerals. The mineral evolution began with the precipitation of iron oxides and 2:1 clay minerals, like vermiculite and vermiculite-smectite, and this led to the formation of kaolinite and gibbsite in the upper part of the soil profile. Spectral behavior generally was in conformity with their mineralogical composition, pointing out to the presence of iron oxides, various groups of clays and primary minerals, such as pyroxenes and magnetite.
O presente estudo teve por objetivo caracterizar diferentes fases de intemperismo de um solo e relacioná-las com seu comportamento espectral. Um perfil pedológico desenvolvido sobre diabásio da região de Capivari-SP, foi descrito morfologicamente, identificando-se seis fases de alteração. Os atributos analisados foram granulometria, composição química e mineralógica. A reflectância espectral do solo foi avaliada em laboratório através de espectrorradiômetro na faixa de 300 a 2500 nm. O perfil apresentou grau de intemperismo moderado, o que foi evidenciado pela alta relação silte/argila observada abaixo do horizonte Bi. Os horizontes subsuperficiais também apresentaram alto teor de nutrientes, especialmente P, Ca e Mg, que estavam relacionados com a presença em subsuperfície de saprolito com razoável reserva de minerais intemperizáveis. A evolução dos minerais primários iniciou pela formação de óxidos de ferro e de argilas 2:1, como vermiculita ou vermiculita-esmectita, que foram transformadas em caulinita e gibbsita em direção ao topo do perfil. Na medida em que ocorreram alterações na composição mineralógica no perfil, foram verificadas variações nos dados espectrais. Basicamente a reflectância foi influenciada diferenciadamente pela ocorrência de óxidos de ferro, diferentes tipos de argilas e minerais primários como piroxênios e magnetita.
Resumo
The aim of this study was to characterize soil materials with different degrees of weathering and then associate their composition with their spectral behavior. One pedological profile developed from diabase was studied in Capivari-SP, Brazil. The morphological description allowed to separate six phases of rock-soil alteration. Afterwards, granulometry, chemical and mineralogical analysis were carried out. The soil spectral reflectance was evaluated with a laboratory spectroradiometer using the wavelength range of 300 to 2500 nm. The profile was moderately weathered as evidenced by a high silt/clay ratio, found below the Bi horizon. Subsurface horizons also presented high nutrient status, especially for P, Ca and Mg, which was related to the occurence of saprolite with an abundance of easily weathered minerals. The mineral evolution began with the precipitation of iron oxides and 2:1 clay minerals, like vermiculite and vermiculite-smectite, and this led to the formation of kaolinite and gibbsite in the upper part of the soil profile. Spectral behavior generally was in conformity with their mineralogical composition, pointing out to the presence of iron oxides, various groups of clays and primary minerals, such as pyroxenes and magnetite.
O presente estudo teve por objetivo caracterizar diferentes fases de intemperismo de um solo e relacioná-las com seu comportamento espectral. Um perfil pedológico desenvolvido sobre diabásio da região de Capivari-SP, foi descrito morfologicamente, identificando-se seis fases de alteração. Os atributos analisados foram granulometria, composição química e mineralógica. A reflectância espectral do solo foi avaliada em laboratório através de espectrorradiômetro na faixa de 300 a 2500 nm. O perfil apresentou grau de intemperismo moderado, o que foi evidenciado pela alta relação silte/argila observada abaixo do horizonte Bi. Os horizontes subsuperficiais também apresentaram alto teor de nutrientes, especialmente P, Ca e Mg, que estavam relacionados com a presença em subsuperfície de saprolito com razoável reserva de minerais intemperizáveis. A evolução dos minerais primários iniciou pela formação de óxidos de ferro e de argilas 2:1, como vermiculita ou vermiculita-esmectita, que foram transformadas em caulinita e gibbsita em direção ao topo do perfil. Na medida em que ocorreram alterações na composição mineralógica no perfil, foram verificadas variações nos dados espectrais. Basicamente a reflectância foi influenciada diferenciadamente pela ocorrência de óxidos de ferro, diferentes tipos de argilas e minerais primários como piroxênios e magnetita.