Multigerações de apatitas no carbonatito Três Estradas, sul do Brasil : significado físico-químico e implicações para a qualidade do minério fosfático

Abstract

As recentes descobertas de corpos carbonatíticos no estado geram interesse sobre o potencial econômico destas rochas. Associada ao Complexo Granulítico Santa Maria Chico, o carbonatito Três Estradas apresenta um elevado teor de apatita torna-o um alvo para a implantação de um empreendimento de produção de fosfato, importante para a produção de insumos na indústria agrícola. Neste projeto procurou-se examinar este mineral associado ao carbonatito Três Estradas no estado do Rio Grande do Sul, bem como no perfil de alteração intempérica gerado sobre estas rochas. Foi realizado um estudo detalhado das ocorrências deste mineral associado a este corpo carbonatítico que mostrou a presença de diferentes gerações de apatita ao longo do perfil de alteração intempérica, evidenciando processos de dissolução parcial, substituições químicas e precipitação. Confirmada a existência de apatitas de diferentes gerações, o estudo foi direcionado para caracterizar as populações de apatitas e o ambiente geoquímico associado. Dentre os métodos que foram utilizados cita-se a análise química das amostras por espectrometria de fluorescência de raios-X, microssonda eletrônica, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier e espectroscopia micro Raman, análise mineralógica através da difratometria de raios X e análise petrográfica e dos elementos texturais por microscopia ótica complementada pela microscopia eletrônica de varredura. Com os resultados obtidos foi possível compreender as variações na composição química das apatitas proveniente do carbonatito e no perfil de alteração destas rochas, identificando distintos tipos de ocorrência deste mineral e caracterizando-os quimicamente, além de especular sobre as condições supergênicas que propiciaram a formação de gerações tardias do mineral elevando consideravelmente as concentrações de fosfato.

Recent discoveries of carbonatite bodies in the state of Rio Grande do Sul created interest about the economic potential of these rocks. Associated with the granulitic complex Santa Maria Chico, the Três Estradas carbonatite presents a high content of apatite, making it a target to the implementation of an adventure for the production of phosphate, an important mineral for the production of inputs for the agricultural industry. In this project, this mineral was examined, as well as the weathering profile occurring in these rocks. A detailed study of the occurrence of this mineral associated with this carbonatite body was elaborated and revealed the presence of different generations of apatite along the weathering profile, evidencing processes of partial dissolution, chemical substitutions and precipitation. Once confirmed the existence of apatite of different generations, the study was directed to characterizing the populations and the geochemical environment associated with each one. Among the methods applied were the chemical analysis of the samples by x-ray fluorescence spectroscopy, electronic microprobe, Fourier-Transform infrared spectroscopy and micro Raman spectroscopy, the mineralogic analysis by x-ray diffraction, and the petrographic and textural analysis by optic microscopy complemented by scanning electron microscope. With the results obtained it was possible to comprehend the variations in the chemical composition of the apatite from the carbonatite and in the weathering profile of these rocks, allowing the identification of different types of occurrence and its chemical characteristics, as well as speculate about the supergenic condition that favored the formation of late generations of the mineral, what elevates considerably the phosphate concentration.