Solos carbonático-fosfáticos do Platô de Irecê, BA: gênese, mineralogia e geoquímica | Carbonate-phosphates soils of Irecê Plateau, BA: genesis, mineralogy and geochemistry

O Platô de Irecê está localizado em uma região semiárida do Centro Norte do Estado da Bahia e possui rochas calcárias que foram depositadas durante o Neoproterozóico (Pré-Cambriano). Em muitos pontos do platô, essas rochas ocorrem em associação com rochas fosfáticas e mineralizações sulfetadas de Fe, Zn e Pb na forma de diversos gossans, originadas por hidrotermalismo. Processos geomorfológicos que ocorreram durante o Cenozóico contribuíram para o aplainamento da região e deposição em posições mais baixas da paisagem, do calcário secundário conhecido como calcário Caatinga que foi originado a partir da dissolução dos calcários do platô. A alta fertilidade natural dos solos do Platô de Irecê contribuiu para que essa região se tornasse uma das áreas agrícolas mais importantes do Nordeste. Os resultados do estudo da gênese dos solos permitem concluir que o intemperismo ocorrido em fases pretéritas mais úmidas foi o fator preponderante para a formação de Latossolos ou de Cambissolos com características latossólicas, nas áreas estudadas no Platô de Irecê; nos locais de influência do gossan, a drenagem ácida foi um fator adicional que contribuiu com o aprofundamento ainda maior do perfil, já que estas áreas fraturadas e mineralizadas com sulfetos constituem zonas preferenciais de remoção de solutos. Os altos teores de CaCO3 dos solos do Platô de Irecê influenciam em características importantes dos solos, como estrutura e textura. Os solos originados do gossan apresentaram os maiores valores de Fe2O3. O índice Ki (relação molecular SiO2/Al2O3) da argila maior que 2,2, considerado para identificar Cambissolos, não se aplica aos Cambissolos calcários do Platô de Irecê; outros critérios, como a CTC > 17 cmolc kg-1 e a atividade de argila, são compatíveis com a classificação como Cambissolos. O Platô de Irecê passou por um período pretérito úmido, com intensa remoção de sílica que resultou na transformação de minerais 2:1 em 1:1, e por um período seco, mais recente, semelhantes às condições atuais, compatível com a baixa substituição isomórfica detectada do Fe pelo Al. O estudo da mineralogia dos solos calcários demonstrou que a ocorrência do mineral calcita na fração areia foi condicionada a ambientes com cotas de menor altitude, onde ocorreram aportes de sedimentos calcários ou em áreas de dolinas quando a altitude é mais elevada. A calcita e dolomita presentes na fração argila foram resultantes da precipitação dos carbonatos que foi favorecida pelas condições geoambientais da região. O quartzo foi o único mineral presente nas três frações de todos os perfis, sendo que nas frações argila e silte sua origem está relacionada à neoformação, enquanto que na fração areia tem origem da rocha matriz. A caulinita é o mineral mais comum na fração argila nos solos do Platô de Irecê. O estudo da mineralogia dos solos originados do gossan, feito por meio de difratometria de raio-X e por mapas e análises microquímicas em microscopia eletrônica de varredura (MEV/EDS), revelou a presença de plumbogumita e fosfoferrita que são minerais fosfatados de ocorrência pouco comum em solos. A extração sequencial de fósforo em solos desenvolvidos sob influência de rochas fosfáticas demonstrou que, dentre as formas inorgânicas de P nos solos do Platô de Irecê, estabeleceu-se a seguinte ordem: P-Ca > P-Fe/Al > P-lábil; o Cambissolo Háplico Tb eutrófico latossólico (perfil P8), utilizado como solo de referência de área externa à mineralização, também apresentou valores elevados de P-lábil no horizonte superficial, indicando a redistribuição do material transportado a partir da área de mineralização fosfática. Os solos da sequência analisada apresentaram comportamento diferenciado de solos não calcários do semiárido nordestino, como observado pelo maior teor de carbonato de cálcio, que proporcionou maiores teores de P-Ca e menor P-residual em relação ao P-total. Os resultados da análise de metais pesados em solos desenvolvidos sob influência do gossan revelam que o Cambissolo Háplico Tb eutrófico latossólico (P6) apresenta uma forte anomalia para Zn, Pb e Cr, que pode levar ao comprometimento da qualidade desse solo e apresentar riscos potenciais para o homem e para o meio ambiente; os teores totais de Mn foram maiores para solos dentro da área do gossan, demonstrando que o intemperismo das mineralizações sulfetadas pode ter contribuído com o aporte desse elemento no solo. O perfil P8, utilizado como solo de referência de área externa ao gossan, também apresentou valores elevados de Zn, Pb e Cr, indicando que ocorreu uma redistribuição lateral do material, possivelmente pela pedimentação em uma fase semiárida mais severa, que gerou a superfície de aplainamento do Platô de Irecê.

The Irecê Plateau is located under semi-arid climate in North Center of Bahia and has calcareous rocks that were deposited during the Neoproterozoic (Precambrian). In many parts of Plateau, these rocks occur in association with phosphatic rocks and sulfide mineralization of Fe, Zn and Pb in many gossans formations, originated from hydrotermalism. Geomorphologic processes occurred during Cenozoic promoted the region flattening and deposition in lower positions of the landscape, the secondary calcareous known as Caatinga calcareous was originated from the dissolution of calcareous from Plateau. The soils high natural fertility from Irecê Plateau contributed to become one of the major grain-producing regions of the Northeast. The results of the genesis studies of the soil permit to conclude that past weathering occurred under wetter condition, accounting for formation of Latosol or Latossolic Cambisols in sulfide-affected with Gossan, the acid drainage was an additional factor that contributed to further weathering since these areas fractured and mineralized with sulfides are areas of preferential removal of solutes. The high content of CaCO3 on soils from Irecê Plateau influenced soils characteristics, such as structure and texture. The soils originated from Gossan presented high levels of Fe2O3. The Ki index (molecular relation SiO2/Al2O3) higher than 2.2, considered to separate Cambisol is not appropriate to Cambisols from limestone of Irecê Plateau; other criteria such as CTC > 17 cmolc kg-1 and the clay activity are compatible to the Cambisol classification. The Irecê Plateau experienced a past humid period with intense silica removal that resulted in the transformation of 2:1 in 1:1 minerals and through recent drier period, similar to present day semi-arid compatible the low isomorphic substitution of Fe to Al detected. The calcareous soils mineralogical study indicates that the calcite occurrence in sand fraction was subjected to environments of lower altitudes, where occurred calcareous sediments or in doline areas where the altitude is higher. The calcite and dolomite in the clay fraction of soils were resultants from the carbonate precipitations favored by geoenvironmental conditions of the region. The quartz was the only present mineral in the three fractions of all pedons. In the clay and silt fraction the presence is caused by the neoformation and in the sand fraction is originated from the matrix rock. The kaolinite is the most common mineral in the clay fraction in Irecê Plateau soils. The study of the mineralogy of soils originated from Gossan, made by X-ray diffraction and microchemical maps and analysis in scanning electron microscopy (SEM / EDS), revealed the presence of plumbogummite and phosphoferrit that are not common phosphate minerals in soils. The phosphate sequential extraction on developed soils by the influence of phosphate rocks demonstrated that among inorganic forms of P in the Irecê soils, the following order was established: P-Ca > P-Fe/Al > P-labile; the eutric oxic Inceptisol (pedon P8), used as a soil reference to the external area for mineralization, also showed high levels of P-labile in the surface horizon, indicates the redistribution of the material transported from the area of phosphate mineralization. The soils showed a contrasting chemical behavior compared with non-calcareous soils of the semi-arid Northeast, illustrated by higher calcium carbonate, helping to maintain higher P-Ca and lower P-residual levels. The analysis results of heavy metals in developed soils under the influence of Gossan revealed that eutric oxic Inceptisol (P6) presents an strong anomaly to Zn, Pb and Cr may lead to impairment of quality of soil and potential risks to humans and the environment; the total levels of Mn were higher to soils inside the gossan area, demonstrating that the weathering of sulfidic mineralizations may have contributed to the intake of this element in soil. The profile P8, utilized as soil reference located outside the gossan, also presented high levels of Zn, Pb and Cr, indicating the occurrence of a lateral material redistribution, possibly by the pedimentation in a severe semi-arid period that generated the planning surface of Irecê Plateau.