As Formações bauxíticas lateríticas do maciço alcalino de Passa-Quatro MG: sua evolução micromorfológica, geoquímica e as implicações do relevo

Esta tese discute a evolução geoquímica, mineralógica, micromorfológica e geomorfológica da rocha sã e dos perfis de alteração laterítica associados com o maciço alcalino de Passa Quatro, que ocupa uma área de 148 km² nos limites dos Estados de São Paulo, Minas Gerais e Rio de Janeiro. Foram distinguidos dois tipos principais de depósitos bauxíticos: a) os de topo, que predominam na porção norte do maciço e b) os de talude que ocupam principalmente à porção sul e subsidiariamente a porção noroeste. O primeiro tipo de depósito apresenta um horizonte de bauxita isalterítica com estrutura e textura conservados e em continuidade com a rocha mãe. Nas porções mais baixos, ocorre um horizonte caolinítico na interface bauxita com a rocha mãe. O segundo tipo de depósito, encontrado também sobre rochas do embasamento, apresenta três horizontes principais: a) horizonte inferior, b) horizonte caolinítico com bauxita e c) horizonte argiloso amarelo claro. Nos perfis de alteração bauxítica \"in situ\" foram reconhecidas da base para o topo as seguintes facies: \"córtex de alteração\", \"caolinita com fragmentos de bauxita isalterítica\", \"bauxita isalterítica maciça\", \"bauxita isalterítica fraturada\" e \"couraça alumino-ferruginosa fragmentada\". O estudo da seqüência de alteração dos minerais primários mostrou a seguinte ordem em grau crescente de resistência: nefelina e apatita, ortoclásio micropertítico e albita, sanidina, piroxênio, biotita, esfeno e opacos. A alteração destes minerais normalmente foram pseudomorfos, a partir da neoformação de oxihidróxidos de ferro e de alumínio, liberados durante a hidrólise daqueles minerais, com exceção de apatita e albita, cujos produtos de dissolução são totalmente lixiviados. As remobilizações ocorrem em diferentes escalas (macro e micro), com formação de feições típicas de deposição após transporte. Na escala dos perfis, foi reconhecida a lixiviação de Ca, Na, K, Mg e Si, e acumulação relativa e absoluta de Fe, Al, Ti, Mn e ETR. Estes últimos (ETR) apresentam comportamento diferenciado ao longo do perfil de alteração. A bauxita isalterítica apresenta indícios de degradação posterior à sua formação através de três mecanismos principais: a) remobilização de alumínio e ferro superficialmente, com deposição logo abaixo, formando um nível de acumulação absoluta (couraça alumino-ferruginosa fragmentada); b) ressilificação da gibbsita gerada diretamente na base de perfis que recebem sílica por migração lateral, proveniente de perfis topograficamente acima; este mecanismo gera a facies caolinita a fragmentos de bauxita isalterítica; c) degradação mecânica das jazidas de bauxita com formação de depósitos de talude, gerando três grandes unidades geomorfológicas na região: Superfície Superior (S1), Superfície Mediana (S2) e Superfície Inferior (S3). Foi possível ainda correlacionar os depósitos aqui estudados com outras feições sedimentares e geomorfológicas, resultando na proposição de duas épocas de bauxitização: uma do Eoceno Inferior a Oligoceno Inferior e outra do Mio-Plioceno ao período atual. A Superfície S1 teria sido gerada concomitantemente ou após a atividade tectono-vulcânica do início da formação do rift do Paraíba do Sul, do Eoceno Superior a Oligoceno Médio, a Superfície S2 é relacionada ao Mioceno Médio ao Mioceno Superior e a Superfície S3, entre o Plioceno e Quaternário.The objective was to study the lateritic bauxite deposits related to the weathering of the nepheline syenite of the Passa Quatro alkaline massif. This massif occupies 148 Km² and is situated in the limits of the São Paulo, Minas Gerais and Rio de Janeiro states. Two types of bauxite deposits were distinguished: a) summital deposits- predominating in the northern portion of the massif has a isalteritic bauxite horizon whith preserved structure and texture and overlies directly the parent rock. In the lower part a kaolinitic horizon is found between the bauxite and its parent rock. b) the piedmons deposit, predominanting in the south of the massif, with the same facies as the summital bauxites, but occuring as colluvial deposits upon the metamorphic rocks of the basement surrounding the massif. In the authoctonous bauxitic alteration profiles, thefollowing facies were recognized from botton to top: fresh rock (nepheline syenite), alteration cortex, kaolinite with isalteritic bauxite fragments; massive isalteritic bauxite; fragmentary isalteritic bauxite and fragmentary aluminiun-iron crust, in the lower part withe a facies of isalteritic bauxite fragments enbedded in kaolinite matrix is found. The alteration sequence of primary minerals follows the increase order of the stability: nephline, apatite, microperthitic orthoclase and albite, sanidine, pyroxene, biotite, sphene and opaque minerals. These mineral are normally replaced by the pseudomorphos of iron and alumin-um hydroxides, liberated during the hidrolisis, except for apatite and albite whose dissolution products are totally leached. Remobilisations and leaching occurs at different scaIes, showing features characteristical of allocthonous deposits. At profile scale, the leaching of Ca, Na, K, Mg and Si, as well as relative and absolute accumulations of Fe, A1 , Ti, Mn and REE has been recognised. The latter (REE) presents a differenciated behaviour along the alteration profile. Signs of post-formation by three main mechanisms of the isalteritic bauxite are found: a) surficial remobilisation of AI and Fe, accumulating imediately below, forming an absolute concentration level (fragmentary aluminiun-iron crust); b) resilication of gibbsite, occuring directly at the base of the profiles, by lateral migration of Si\'O IND. 2\', from topographicaly higher profiles. This mechanism originates the kaolinite facies with isalteritic bauxite fragments; c) mechanical degradation of the bauxite deposits forming piedmonts deposits and three large geonophologicals units in the region: Upper surface (S1), Middle surface (S2) and Lower surface (S3). It was possible to correlate the studied deposits withe other sedimentary and geomorphological features and two bauxitization periods could be proposed: a first one during the Lower Eocene to Lower Oligocene and the other one during the MioPliocene to the present time. The S1 surface would be formed during or after the tectono-vulcanic activity at the beggining of the Paraiba do Sul rift\'s formation between the Upper Eocene and Middle Oligocene. The S2 surface is related to the Middle to Upper Miocene and the S3 surface to the Pliocene to Quaternary period