Mineralogy and chemistry of bottom sediments of the middle and lower Madeira River and its main tributaries : Amazonas - Brazil

This study reports the granulometric, mineralogic and chemical analyses, including Pb isotope, carried out on the bottom sediments of the Madeira River, whose headwaters are in the Andes Mountain, and its tributaries that come from the cratonic region, in order to investigate the compositional variation of the sediments transported by the major rivers of the Amazon. The analytical data show that the bottom sediments of the Madeira River have higher amounts of sand and quartz, and lower contents of Al2O3, Fe2O3, K2O, MgO, Na2O, PF, TiO2O, P2O5, MnO and trace elements, and the maturity increases toward downstream. Among the tributaries, the bottom sediments from Machado and, secondarily, Marmelos rivers are those that more closely match the composition of the sediments of Madeira River. The sediments of Jamari River, with higher proportion of Ti2O, Zr, Y, Nb, Ga, Hf, U, Ta and REE, are quite distinct. In spite of the intense weathering and erosion, in humid tropical conditions, that the rocks drained by the Madeira river basin have been submitted, the Th/Co, Th/Pb, Th/Yb, Al/Pb, Zr/Co ratios and Pb isotope data indicate that different sources contributed to the bottom sediments. It is suggested that mafic rocks are the main source of the sediments of the Madeira River, while felsic rocks are the source of the tributaries.O objetivo deste trabalho foi investigar a variação composicional e mineralógica dos sedimentos de fundo transportados pelos grandes rios da Amazônia, com nascentes nos Andes provenientes de rochas cratônicas. O estudo foi realizado com base em análises granulométricas, mineralógicas e químicas, incluindo isótopos de Pb, no rio Madeira e seus tributários. O conjunto de dados mostra que os sedimentos de fundo do rio Madeira são granulométrica, mineralógica e quimicamente distintos de seus principais tributários. Os sedimentos do rio Madeira são mais arenosos; têm maior quantidade de quartzo; menor conteúdo de Al2O3, Fe2O3, K2O, MgO, Na2O, PF, Ti2O, P2O5, MnO e elementos-traço; e a maturidade aumenta de montante para jusante. Dentre os sedimentos dos tributários, os rios Machado e secundariamente o rio Marmelos são os que mais se aproximam da composição dos sedimentos do rio Madeira, enquanto que o Jamari com sedimentos com maior proporção de TiO2, Zr, Y, Nb, Ga, Hf, U, Ta e ETR, é o mais distinto. Apesar do ambiente de intenso intemperismo e erosão, em condições tropicais úmidas, a que estão submetidas as rochas drenadas pela bacia do rio Madeira, os valores das razões Th/Co, Th/Pb, Th/Yb, Al/Pb, Zr/Co e a composição isotópica de Pb indicam fontes distintas para os sedimentos de fundo estudados. Os sedimentos do rio Madeira são provenientes, principalmente, de rochas máficas, enquanto que os sedimentos de seus tributários têm como fonte essencialmente rochas félsicas.QUEIROZ, M. M. A.; MOURA, C. A. V. Universidade Federal do Par

Influência De Um Aterro Sanitário E De Efluentes Domésticos Nas Águas Superficiais Do Rio Tarumã E Afluentes

O rio Tarumã e seus afluentes, os igarapés Matrinchã e da Bolívia (Manaus-AM) estão impactados por resíduos provenientes de um aterro sanitário e secundariamente por esgotos domésticos. Com o intuito de determinar as conseqüências desse impacto foram estudadas as características físicas e químicas e quantificados os metais potencialmente tóxicos nas águas em três períodos pluviométricos. Foi constatado que há alterações consideráveis nas características químicas, especialmente em NH4+, Ni, Pb, Cu e Zn, quando comparados às águas naturais da região. A condutividade, dureza, alcalinidade, PO4(3-), NH4+, K+, Na+, Ca2+, Fe3+ e Mg+ que foram os índices que melhor qualificaram as águas estudadas, indicam que sua qualidade tende a ser um pouco melhor no início das chuvas no igarapé da Bolívia, mas não há diferenças marcantes à sua montante. Essas variações mostram que o período de amostragem afeta as características da água, mas não por igual e que apesar da tendência de diluição ser maior no final do período chuvoso, não há significativa melhora na qualidade da água nesse período. Não foram constatadas variações químicas na composição das águas em função da contaminação ser proveniente do aterro ou diretamente dos esgotos

CARTOGRAFIA GEOLÓGICA E GEOMORFOLÓGICA DE CROSTAS LATERÍTICAS NA PORÇÃO NORTE DO ESTADO DE RONDÔNIA

A cartografia geológica e geomorfológica na Amazônia é pouco detalhada, comumente apresenta descrições superficiais e subestimam significativamente as áreas lateríticas. Nesse sentido, no intuito de contribuir para o detalhamento da cartografia na porção norte de Rondônia, recorreu-se a estudos para estabelecer a relação entre a formação de lateritos e os aspectos geomorfológicos. Imagens SRTM, mapas geomorfológicos e geológicos foram integrados e correlacionados para identificar áreas de crostas lateríticas e suas feições geomorfológicas associadas. Na área de estudo, as crostas lateríticas ocorrem associadas a platôs com altitudes entre 120 e 150 m e entre 180 e 204 m, todas com declividades inferiores a 2% e densidade de drenagem muito baixa. Ocupam aproximadamente 264 km2 representando 6,55% da área de estudo e geram desníveis locais de até 30 m de altura, especialmente na margem direita do rio Madeira. As crostas lateríticas têm espessuras de até 6 m, são ferruginosas, constituídas principalmente por hematita, goethita, quartzo, raramente caulinita e gibbsita, e apresentam estrutura colunar e textura pisolítica/nodular. A avaliação e posterior integração das imagens identificação de novas áreas de ocorrência de crostas lateríticas. Essa integração orientou e facilitou sobremaneira os trabalhos de campo, permitiu a ampliação das áreas de ocorrência de crostas lateríticas e o consequente refinamento dos mapas existentes.</p

The human action effects on the hydrogeochemistry of Negro river at the Manaus shoreline

The Negro river, on the shoreline of the city of Manaus, receives an input of industrial and domestic wastes from its urban tributaries, which varying composition has been changing the natural characteristics of its waters. Aiming to assess the effect of the human action on the Negro River water samples were collected, and pH, Eh, electric conductivity and alkalinity (by potentiometry); dissolved oxygen (titrimetry); ammonia and nitrite (spectrophotometry); cations Ca, Mg, Na and K, and the metals Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn (by atomic absorption spectroscopy, AAS) were analyzed. The results for pH, electric conductivity, dissolved oxygen, ammoniacal nitrogen and nitrite values, indicated a worsening water quality in the Negro river, at the mouths of the São Raimundo (FISR) and Educandos (FIE) streams, which are the two major urban tributaries and receptors of domestic wastes and industrial effluents and downstream from them (JIE). Metals predominate in the dissolved phase and, apart from copper and zinc, are mostly above the maximum desirable limit allowed by the Health Ministry for human consumption. This study showed that in spite of the human contribution from its urban tributaries, the Negro river, still maintains its ability for diluting pollutants, mainly during the period of high water.O rio Negro, na orla de Manaus, recebe de seus tributários urbanos resíduos domésticos e industriais, cuja composição variada vem modificando as características naturais de suas águas. Com o intuito de avaliar o efeito da ação antrópica sobre o rio Negro foram coletadas amostras de água e analisadas as variáveispH, Eh, condutividade elétrica e alcalinidade (por potenciometria); oxigênio dissolvido (titrimetria); nitrogênio amoniacal e de nitritos (espectrofotometria); os cátions Ca, Mg, Na e K, e os metais Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn (por espectroscopia de absorção atômica - EAA). Os resultados obtidos para pH, condutividade, oxigênio dissolvido, nitrogênio amoniacal e nitritos mostram piora na qualidade da água do rio Negro, na foz dos igarapés São Raimundo (FISR) e Educandos (FIE) e a jusante destes (JIE), que são os dois maiores tributários urbanos e receptores de esgotos domésticos e efluentes industriais. Os metais predominaram na fase dissolvida e, a maior parte, está acima do limite máximo desejável, preconizado pelo ministério da saúde para águas destinadas ao abastecimento público, exceto cobre e zinco. O estudo mostrou que apesar da contribuição antrópica dos tributários urbanos, o rio Negro mantém, ainda, sua capacidade de diluir os poluentes, principalmente, no período de maior volume de água

Evolução mineralógica e geoquímica multi-elementar de perfis de solos sobre lateritos e gossans na Amazônia

With the aim of studying the genesis of soils developed on lateritic crusts, five profiles located in the region of Carajás (N5 and Igarapé Bahia procpects) as well as in Paragominas (Camoaí Mine) and Belém (Mosqueiro and Outeiro Beaches) municipalities all them located in Pará State, Brazil - have been selected. Based on the structures described in the profiles (N5, igarapé Bahia, Camoaí, Outeiro and Mosqueiro), it has been Possible to distinguish four differents horizons: fresh crust, partially-weathered crust, weathered crust and soil. The fresh crust is compact, vacuolar and composed of iron and aluminium oxyhydroxides. The partially-weathered crust is made up of fresh-crust relicts enclosed in yellowish or reddish clayey matrix, depending on the mineralogical composition of the fresh crust. The weathered crust is characterized by dominance of clayey matrix in relation to relicts, while the soil is composed exclusively of clayey material. The structures of the profiles show that the change from fresh crust to the overlying soil is gradual with volume expansion at the beginning of the fragmentat ion processes. This expansion is followed by the collapse of the profile as the relicts are entirely transformed into an earthy micro-aggregated material. The profiles of N5 and Igarapé Bahia prospects have been derived from a mature iron-aluminous crust, being characterized by the highest contents of kaolinite and hematite either in the crust or in the relícts. Gibbsite Al-goethite, anatasse and quartz are concentrated in the soil, which tends to be initially bauxitic, at the base of the profile, and to become kaolinite-rich toward the top. The mineralogical changes led to chemical modifications such as decrease in Fe2O3 and 8iO2 and increase in Al2O3, TiO2 and PF. The trace elements (V, Cr, Ni, R, Mo, Zr, Ga, Sc, Y, Mn, Cu and Pb besides Au in the profile of Igarapé Bahia) and REE's exhibit concentrations of 8 and Zr whereas the remaining ones tend to be progressively diluted from the crust toward the soil. The TiO2-mass balance shows that the transformation of the crust into soil took place by means of leaching of SiO2 and Fe2O3 in two profiles above mentioned, while Al2O2 underwent enrichment in the profile of N5 and leaching in the profile of igarapé Bahia. The soil formation from a mature aluminous crust in Camoaí differs from those described in the profile of Igarapé Bahia and of N5 in that it shows a decrease in gibbsite contents and an increase in kaolinite and quartz, whereas the verey low contents of ,hematite, goethite, and anatase do not present a characteristic distribution. The trace elements and the REE's, with contents much lower than those observed in the others profiles, show an increase in Zr and Mn toward the soil horizon and a dilution of the remaining ones. In the Camoaí, the transformation of the aluminous crust into soil, based on the TiO2-mass balance, took place through leaching of Al2O3 and enrichment in SiO2 and Fe2O3. In the profiles of Outeiro and Mosqueiro, deriveci from immature silicoferruginous lateritic crust the soil formation occurred by means of decreasing in hematite+goethite so that, in the resulting soil, quartz and kaolinite predominate. In consequence of this, a decrese in the Fe2O3 contents and an increase in SiO2 and Al2O3 have been observed in those profiles. The trace elements distribution presents, as in igarapé concentration of Zr and dilution of the remaining ones. Based on TiO2-mass balance, it could be noticed that the transformation of the crust in the profiles of Mosqueiro and Outeiro took place through leaching of Fe2O3, whereas SiO2 and Al2O3 underwent enrichment in the profile of Outeiro and Leaching in the one of Mosqueiro. On the basis of structures, mineralogical composition and geochemical data of the profiles, it has been possible to characterize an accentuated process of Fe loss in the iron-aluminous and in the silicoferruginous crust as well as Ai removal in the aluminous ones what led to soil generation. In the profiles derived from the iron-aluminous and the silicoferruginous crust, it has been observed substitution of hematite by Al-goethite, an intermediated segment - where there is predominance of gibbsite in the iron-aluminous profiles -- and presence of kaolinite at the top of both profiles. In every profiles, it has been reported quartz acumulation. The enrichment in quartz and the S1O2 being the latter likely come from externai sources -via vegetable-material decay - caused the neoformation of kaolinite from gibbsite in the profiles of N5, igarapé Bahia, and Camoaí. In the profiles of Mosqueiro and Outeiro the kaolinite presence in the soil is a consequence of its relative enrichment in the relation to the crust from which it has been derived. As a consequence of the mineralogical transformation, Fe has been leached from the profiles of N5, Igarapé Bahia, Mosqueiro, and Outeiro and Al from those of the Camoaí, as well as V, Cr, Mo, Ga, Sc, Cu, Pb and REErs. On the other hand, a strong enrichment in Zr and, in part, in 8 and Mn has been reported in every stud ied profiles. The transformations that caused the break down of the balance of the crusts, their desmantlement and comminution, forming relicts and a new clayey mineral phase, are consequence of organic matter influence which turns the environments conditions more acid and less oxidizing, in a process similar to that of weathering-profiles formation in humid tropical environments. The mineral and chemical difference observed between the profiles are consequence of compositional variation of the crusts which, in part, also reflect the degree of maturity of theirs. The mineralogical and geochemical characteristics of the soils in the investigated profiles allow us to correlate them to the Belterra Clay and, in consequence of this, to admit that Belterra Clay had an autochthonous origin in relation to the underlying lateritic crusts.PADCT - Programa de Apoio ao Desenvolvimento Científico e TecnológicoCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoPara estudar a gênese dos solos desenvolvidos sobre crostas lateríticas foram selecionados cinco perfis, localizados na região de Carajás (N5 e igarapé Bahia) e nos municípios de Paragominas (Mina de Camoaí) e Belém (balneários de Outeiro e Mosqueiro), todos no Estado do Pará. A estruturação dos cinco perfis (N5, Igarapé Bahia, Camoaí, Outeiro e Mosqueiro) permitiu individualizar quatro horizontes: crosta sã, crosta parcialmente intemperizada, crosta intemperizada e solo. A crosta sã é compacta vacuolar, constituída por óxi-hidróxidos de Fe e Al. A crosta parcialmente intemperizada compõe-se por relictos da crosta sã envolvidos por uma matriz argilosa amarelada ou avermelhada, dependendo da composição mineralógica da crosta sã. A crosta intemperizada caracteriza-se pela predominância da matriz argilosa em relação a seus relictos enquanto o solo é formado exclusivamente por material argiloso. A estruturação dos perfis mostra que a passagem da crosta sã para o solo sobreposto é gradual, havendo expansão de volume no inicio da fragmentação e posterior colapso do perfil, quando os relictos se transformam totalmente em um material terroso e microagregado. Os perfis de N5 e Igarapé Bahia são derivados a partir de urna crosta ferro-aluminosa matura. Caracterizam-se pelos teores mais elevados de caolinita e hematita na crosta e seus relictos. No solo concentram-se a gibbsita, Al-goethita e anatásio com tendência a formação de um solo inicialmente bauxítico, que passa a caolinítico em direção ao topo do perfil. No Igarapé Bahia tem-se acúmulo de quartzo no solo. Quimicamente observa--se que a modificação mineralógica leva a um decréscimo nos teores de Fe203 e 6i02 e aumento de Al203, TiO2 e PF. Os elementos-traço (V, Cr, Ni, B, Mo, Zr, Ga, Sc, Y, Mn, Cu e Pb, além de Au no perfil do igarapé Bahia) e os ETR mostram concentração de B e Zr, enquanto os demais tendem a serem diluídos da crosta para o solo. O balanço isotitânio mostra que a transformação da crosta em solo se dá por lixiviação de SiO2 e Fe2O3 nos dois perfis, enquanto o Al2O3 se enriquece no perfil de N5 e é lixiviado no perfil do Igarapé Bahia. A formação do solo de Camoaí, a partir de crosta aluminosa matura, difere dos perfis de N5 e Igarapé Bahia pela diminuição nos teores de gibbsita e aumento nos de caolinita e quartzo, enquanto os teores de hematita, goethita e anatásio, muito baixos, não tem variação significativa. Acompanhando a composição mineralógica tem-se diminuição nos teores de Al2O3 e aumento nos de SiO2, enquanto os de Fe2O3 e TiO2, muito baixos, não tem uma distribuição característica. Os elementos-traço e os ETR, com teores bem mais baixos que nos demais perfis, mostram aumento de Zr e Mn em direção ao solo e diluição dos demais elementos. Em Camoaí a transformação da crosta aluminosa em solo, segundo o balanço isotitânio, dá-se pela lixiviação de Al2O3 e enriquecimento em SiO2 e Fe2O3. Nos perfis de Outeiro e Mosqueiro, derivados de crostas lateriticas silico-ferruginosas imaturas, a formação do solo se com diminuição nos teores de hematita+goethita, de modo que no solo predominam quartzo e caolinita. Conseqüentemente tem-se decréscimo nos teores de Fe2O3 e aumento nos de SiO2 e Al2O3. A distribuição dos elementos-traça mostra, assim como em N5 e igarapé Bahia, concentração de Zr e diluição dos demais. Com base no balanço isotitânio a transformação da crosta dos perfis de Outeiro e Mosqueiro se dá pela lixiviação de Fe2O3, enquanto o SiO2 e o Al2O3 se enriquecem no perfil de Outeiro e são lixiviados no de Mosqueiro. Com base na estruturação dos perfis, na mineralogia e geoquímica, foi possível caracterizar um acentuado processo de desferrificação das crostas ferro-aluminosas e sílico-ferruginosas e de desaluminizaçâo das aluminosas, levando a geração de solos. No perfis derivados das crostas ferro-aluminosas e silico-ferruginosas tem-se a substituição da hematita por Al-goethita, uma fase intermediária onde predomina gibbsita nos perfis ferro-aluminosos e, finalmente, caolinita no topo dos dois perfis. Em todos os perfis observou-se acúmulo em quartzo. O enriquecimento em quartzo e o provável aporte externo de SiO2, via decomposição de material vegetal, levou a neoformação da caolinita a partir da gibbsita nos perfis de N5, igarapé Bahia e Camoaí. Nos perfis de Outeiro e Mosqueiro a presença de caolinita no solo deve-se ao seu enriquecimento relativo a partir da crosta. Como consequência da transformação mineralógica houve a lixiviação de ferro nos perfis de N5, igarapé Bahia, Outeiro e Mosqueiro e de alumínio no de Camoaí, além de V, Cr, Ni, Mo, Ga, Sc, Cu, Pb e ETR, forte enriquecimento em Zr e em parte de 13 e Mn em todos os perfis. As transformações que levaram à quebra no equilíbrio das crostas, a sua desagregação e cominuição, formando relictos e uma nova fase mineral argilosa, são consequências da ação da matéria orgânica, que torna o ambiente mais ácido e menos oxidante, em um processo similar ao da formação de perfis intempéricos em ambiente tropical úmido. As diferenças mineralógicas e geoquímicas observadas entre os perfis são conseqüência das variáveis composicionais das crostas que, em parte, refletem também o seu grau de maturidade. As características mineralógicas e geoquímicas dos solos nos perfis estudados permitem que eles sejam correlacionados a Argila de Belterra, podendo-se portanto admitir que a Argila de Belterra tem origem autóctone em relação as crostas lateríticas subjacentes