Mineralogia e geoquímica dos perfis bauxíticos da mina Miltônia 3, região de Paragominas/PA

The Paragominas Bauxite Province is located in eastern of Pará state and western of Maranhão state, occupying the NW portion of Grajaú Basin and the southern of Bragantina platform, with an area of approximately 50.000 km2. The important bauxite deposites from that area were originated by an intense chemistry weathering above siliciclastic rocks from Cretaceous age. This research focus on the mineralogical e geochemistry studies of bauxite profiles in the area of Bauxite mine that belongs to the Norsk Hydro Company, in Miltonia 3 mine, municipality of Paragominas, Pará state. This research aims to contribute to understanding of the origin and developing of these profiles. Were conducted two sample collections of lateritic profiles representatives of Miltonia 3 mine, following the chemistry, mineralogy and texture differences of the horizons that structures the studied profiles. We used the following methodological procedures and/or instrumental techniques: X-rays Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), petrology and chemical analysis. The lateritic profiles studied in this research were described according to their horizons structuring: Amorphous Bauxite (AB), Crystallized Amorphous Bauxite (CAB), Crystallized Bauxite (CB), Ferruginous Laterite (FL). In the profile 1, the overlying horizon to FL is described as Nodular Bauxite (NB), while in the profile 2, it is the Crystallized Nodular Bauxite (BNC). Both of these profiles are covered by unconsolidated sandy-clay horizon, with an orange red coloring, called by many authors as Belterra clay. Petrographically, the horizons show the following typical mineral of a bauxitic/lateritic profile: gibbsite, kaolinite, goethite, hematite e anatase. This paragenesis was confirmed by XRD analysis, which the mineral content varies for each horizon. Allied to the SEM analysis it is possible to describe the morphologic aspect of gibbsite and kaolinite crystals. It is noticeable the presence of three gibbsite generations, which the precocious phase is part of matrix, sometimes, associated with iron oxide-hydroxide, showing a cryptocrystalline character. The second generation comprises microcrystalline crystals that fill partially or totally pores. The latest generation is cryptocrystalline crystal found occupying totally or covering the cavity walls of cutans. The geochemical pattern of Al2O3, Fe2O3, SiO2 and TiO2 residual phases are similar in both profiles, as well as the contents of Al2O3_available e SiO2_reactive. Over the profile, the contents of SiO2 e SiO2_reactive are more expressive in the most clayey layers, and they reflect the kaolinite content. The content of Al2O3_available has the same Al2O3 behavior due to: the first is related to gibbsite, the most elevated contents are in top of AB, CAB e CB, and the last represents the most economically exploitable level. According to the order/disorder degree of this kaolinite in the soil profile, it was verified an elevation of the FWHM (Full Width at Half Maximum) results from base towards top, that showed the possibilities of: 1) kaolinite degradation with the process of developing of lateritic profile; and/or neoformations of new kaolinite generations with low crystallinity. The new data furnished during the analysis give support to understand the process that produced the mineralogical, chemistry and textural differences and similarities that exist between bauxite horizons, as well as the recovery of bauxitization process (two phases of bauxitization) that resulted in formation of Nodular Bauxite (NB) and Crystallized Nodular Bauxite horizons, leading the hypothesis of polyphasic and complex evolution of studied profile, wich culminated in the origin of bauxitic/lateritic deposits.A Província Bauxitífera de Paragominas situa-se na porção leste do estado do Pará e oeste do estado do Maranhão, ocupando a porção NW da Bacia do Grajaú e a parte meridional da plataforma Bragantina, com área em torno de 50.000 km2. Os importantes depósitos de bauxita dessa região foram originados a partir de intenso intemperismo químico sobre rochas siliciclásticas do Cretáceo. Este trabalho tem como foco o estudo mineralógico e geoquímico de perfis bauxíticos na área da mina de Bauxita pertencente à empresa Norsk Hydro, na mina Miltônia 3, município de Paragominas-PA. Visa contribuir para o entendimento da origem e desenvolvimento dos perfis. Foram amostrados dois perfis lateríticos representativos da mina Miltônia 3, atentando-se para as diferenças químicas, mineralógica e textural dos horizontes que estruturam os perfis em questão. Assim utilizou-se os seguintes procedimentos metodológicos e/ou técnicas instrumentais: Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Petrologia e Análise Química. Os perfis lateríticos estudados neste trabalho foram descritos segundo a sua estruturação em horizontes, nomeados da base para o topo de: Bauxita Amorfa (BA), Bauxita Cristalizada-Bauxita Amorfa (BCBA), Bauxita Cristalizada (BC), Laterita Ferruginosa (LF), no perfil 1 o horizonte sobrejacente a LF é descrito como Bauxita Nodular (BN), entretanto no perfil 2, trata-se do Horizonte Bauxita Cristalizada Nodular (BNC). Ambos os perfis são cobertos por horizonte areno-argiloso inconsolidado, de coloração vermelho alaranjado, denominada por muitos autores de Argila de Belterra. Petrograficamente os horizontes apresentam os seguintes minerais típicos de um perfil bauxítico/lateríticos: gibbsita, caulinita, goethita, hematita e anatásio. Esta paragênese foi confirmada por meio da análise por DRX, cujo conteúdo varia para cada horizonte. Assim aliada a análise via MEV pode-se perceber o aspecto morfológico dos cristais de gibbsita e caulinita. Nota-se a presença de três gerações de gibbsita, a fase precoce faz parte da matriz, por vezes, associada com oxi-hidróxido de Fe, apresentando caráter criptocristalino. A segunda geração compreende cristais microcristalinos que preenchem parcialmente ou totalmente os poros. A geração mais tardia são cristais criptocristalinos que encontram-se preenchendo totalmente e/ou revestindo as paredes dos cutans. O comportamento geoquímico das fases residuais Al2O3, Fe2O3, SiO2 e TiO2 apresentam similaridade em ambos os perfis, assim como, os presentes teores de Al2O3_aproveitável e SiO2_reativa. Ao longo do perfil o teor de SiO2 e SiO2_reativa são mais expressivos nas camadas mais argilosas, e refletem o conteúdo de caulinita. O teor de Al2O3_aproveitável segue o mesmo comportamento de Al2O3: pois a primeira está relacionada à gibbsita, e os teores mais elevados estão no topo da BA, BCBA e BC, o último representa a nível economicamente explorável. Ao avaliar o grau de ordem e desordem da caulinita presente nos perfis estudados verificou-se um aumento dos resultados de FWHM (aumento do alargamento dos picos) da base em direção ao topo, mostrando a possibilidade de: 1) degradação das caulinitas com o processo de desenvolvimento do perfil laterítico; e/ou neoformação de novas gerações de caulinita de baixa cristalinidade. Os dados levantados durante as análises deram suporte para entendimento dos processos que favoreceram as diferenças e semelhanças mineralógicas, químicas e texturais existentes entre os horizontes bauxíticos, assim como a retomada do processo de bauxitização (Duas fases de bauxitização) que resultou na formação do horizonte Bauxita Nodular e Bauxita Nodular Cristalizada, levantando a hipótese da evolução complexa e polifásica dos perfis estudados, culminando na origem dos depósitos bauxíticos/lateríticos