IDENTIFICAÇÃO MINERALÓGICA DAS FRAÇÕES AREIA E ARGILA DOS SOLOS ALUVIAIS DO PERíMETRO K DO PROJETO DE IRRIGAÇÃO DE MORADA NOVA, CEARÁ 1. t~- c:.,.~ Fernando F.H. Ferreyra2 e Fátima R. Silva3 followed by intempered biotite and muscovite micas plus other mineral traces. The X rays difratograms showed that clay fraction was a mixture in lhe ratio 2:1 expansive minerais (vermiculite and montmorilonite) and lhe non-exoansive (micas and ilite) plus caulinite and Quartzo RESUMO Em amostras de 0-20cm de profundidade de so- los aluviais do Perímetro K do Projeto de Irrigação de Morada Nova-CE, foram analizadas os minerais das frações areia e argila. As amostras foram tratadas para eliminação dos sais solúveis, matéria orgânica e sesquióxidos. A identificação dos minerais da fração areia foi feita por microscopia petrográfica e da fração argila através de difratogramas de raios X em amos- tras saturadas com K+, Na+, Mg++ e Mg++ + etileno glicol. Os resultados mostraram que, na fração areia, o mineral predominante é o quartzo (90-96%), segui- do das micas biotita intemperizada e muscovita e tra- ços de outros minerais. Os difratogramas de raios X mostraram que, nos três solos estudados, a fração argila era uma mistura na qual predominavam os mi- nerais expansíveis (vermiculita e montmorilonita) e os não expansíveis (micas e ilita) na razão de 2 para 1, seguidos de caulinita e quartzo. KEY WORD& Aluvial soil, mineralogical fraction. PALAVRAS-CHEVE: Solos aluviais, composição mi- neralógica. SUMMARY: Alivial soil samples 0-20cm deep of a irrigation area at Morada Nova, Ceara, Brazilo were analyzed for sand and clay fractions. Samples were treated in arder to eliminate salts, organic matter and sesquioxids. The identification of sand was dane by petrografic microscopy and fraction by X rays difratograms in satured samples with K+, Na+, Mg++ and Mg++ + glicol etilene. The results showed that in sand fraction 90-96% was quartzo INTRODUÇÃO A freqüência e distribuição de minerais nos solos varia com a intensidade dos fato- res de sua formação. O material de origem fornece o grupo inicial de minerais que po- de ter grande influência sobre as proprie- dades e características dos solos. Os fato- res de formação - clima, relevo, agentes bióticos e tempo influenciam fortemente a composição do solo, controlando as rea- ções de inteperismo que alteram os mine- rais fornecidos pela rocha matriz (JACK- SON4). Os componentes inorgânicos dos solos comumente estão representados por um número limitado de espécie que, na sua maioria, possuem estrutura definida, em- bora em algumas - minerais intermediários e amorfos - a estrutura é pouco definida (BESOAIN1). O Perímetro K do Projeto de Irrigação de Morada Nova-CE compreende solos alu- viais derivados de sedimentos arenosos, sil- tosos e argilosos depositados pelo rio Ba- nabuiú durante o holoceno (DNOCS3). Tra- ta-se de solos eutróficos pouco desenvolvi- dos, com um horizonte A superficial dife- 1 Trabalho financiado pela FINEP e PDCT/NE/CE-17 (UFC/CNPq/BID). 2 Professor do Centro de Ciências Agrárias da Uni- versidade Federal do Ceará e Pesquisador-bolsista do CNPq. 3 Pesquisadora do PDCT/NE/CE 17. Ciên. Agron., Fortaleza, 22 (1/2): pág. 29-37 Junho/Dezembro, 1991 29
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IDENTIFICAÇÃO MINERALÓGICA DAS FRAÇÕES AREIA E ARGILA DOS SOLOSALUVIAIS DO PERíMETRO K DO PROJETO DE IRRIGAÇÃO DE MORADA NOVA, CEARÁ 1.
t~-c:.,.~
Fernando F.H. Ferreyra2 eFátima R. Silva3
followed by intempered biotite and muscovite micasplus other mineral traces. The X rays difratogramsshowed that clay fraction was a mixture in lhe ratio 2:1expansive minerais (vermiculite and montmorilonite)and lhe non-exoansive (micas and ilite) plus cauliniteand Quartzo
RESUMOEm amostras de 0-20cm de profundidade de so-
los aluviais do Perímetro K do Projeto de Irrigação deMorada Nova-CE, foram analizadas os minerais dasfrações areia e argila. As amostras foram tratadaspara eliminação dos sais solúveis, matéria orgânica esesquióxidos. A identificação dos minerais da fraçãoareia foi feita por microscopia petrográfica e da fraçãoargila através de difratogramas de raios X em amos-tras saturadas com K+, Na+, Mg++ e Mg++ + etilenoglicol. Os resultados mostraram que, na fração areia,o mineral predominante é o quartzo (90-96%), segui-do das micas biotita intemperizada e muscovita e tra-ços de outros minerais. Os difratogramas de raios Xmostraram que, nos três solos estudados, a fraçãoargila era uma mistura na qual predominavam os mi-nerais expansíveis (vermiculita e montmorilonita) e osnão expansíveis (micas e ilita) na razão de 2 para 1,seguidos de caulinita e quartzo.
KEY WORD& Aluvial soil, mineralogical fraction.
PALAVRAS-CHEVE: Solos aluviais, composição mi-
neralógica.
SUMMARY:Alivial soil samples 0-20cm deep of a irrigation area atMorada Nova, Ceara, Brazilo were analyzed for sandand clay fractions. Samples were treated in arder to
eliminate salts, organic matter and sesquioxids. Theidentification of sand was dane by petrografic microscopyand fraction by X rays difratograms in satured sampleswith K+, Na+, Mg++ and Mg++ + glicol etilene. Theresults showed that in sand fraction 90-96% was quartzo
INTRODUÇÃOA freqüência e distribuição de minerais
nos solos varia com a intensidade dos fato-res de sua formação. O material de origemfornece o grupo inicial de minerais que po-de ter grande influência sobre as proprie-dades e características dos solos. Os fato-res de formação - clima, relevo, agentesbióticos e tempo influenciam fortemente acomposição do solo, controlando as rea-ções de inteperismo que alteram os mine-rais fornecidos pela rocha matriz (JACK-SON4). Os componentes inorgânicos dossolos comumente estão representados porum número limitado de espécie que, na suamaioria, possuem estrutura definida, em-bora em algumas - minerais intermediáriose amorfos - a estrutura é pouco definida
(BESOAIN1).O Perímetro K do Projeto de Irrigação
de Morada Nova-CE compreende solos alu-viais derivados de sedimentos arenosos, sil-tos os e argilosos depositados pelo rio Ba-nabuiú durante o holoceno (DNOCS3). Tra-ta-se de solos eutróficos pouco desenvolvi-dos, com um horizonte A superficial dife-
1 Trabalho financiado pela FINEP e PDCT/NE/CE-17
(UFC/CNPq/BID).2 Professor do Centro de Ciências Agrárias da Uni-
versidade Federal do Ceará e Pesquisador-bolsistado CNPq.
dos óxidos de ferro seguindo-se o métodoadotado por KUNZE6. Em seguida, apósdispersão das amostras, efetuou-se a se-paração das areias por tamização em pe-neira com malha 0,OS3mm (ABNT -No. 270),coletando-se também a argila e o silte emsuspensão. A argila suspensa foi separadaapós sedimentação do silte e subdivididaem três frações para saturação do K+, Na+e Mg+2. A saturação das argilas foi realiza-da equilibrando-se por três vezes com so-luções de KCI, NaCI e MgCI26H20 1 N, se-parando-se os sobrenadantes por centrifu-gação. O excesso de cloretos foi eliminadopor lavagens sucessivas com metanol a SO%,e acetona a 9S%, comprovando-se sua au-sência com AgNO3 O,OSN. As argilas satu-radas foram secas em estufas a 400C e,em seguida, destorroadas em almofariz ecolocadas em recipientes apropriados. Asfrações areia e argila, assim preparadas,foram analisadas no Laboratório de Mine-ralogia do Serviço Nacional de Levantamen-to e Conservação de Solos, no Rio de Ja-neiro. A identificação dos minerais da fra-ção areia foi realizada através da micros-copia petrográfica, segundo a descrição dasespécies minerais de MILNER7. Na fraçãoargila foram obtidos difratogramas de raiosX das amostras saturadas com K+, Na+,Mg+2 e Mg+2 + etileno glicol a 2SoC. Nes-ta fração também foram obtidos difratogra-mas às temperaturas de 300 e SOOoC. Usou-se um aparelho de Raios X Rigatu Geiger-flex Omax II nas seguintes condições: Ra-diação Cuk - potência (voltímetro) 3SKv;
corrente (amperímetro) 1S ma; ângulo devarredura 20 (20 a 300 e 20 a 1S0); veloci-dade de varredura (goniômetro) a 2Q porminuto; velocidade do papel 1 Omm/min.; tem-po constante 1seg.; relação de contagem(cps) 1000; fendas 10. OS; 0,1So. RS; 10.SS; filtro Ni.
renciado, subjacente a camadas estratifi-cadas, as quais, normalmente, não guar-dam relações pedogenética~ entre si. Taissolos variam de moderadamente profundosa muito profundos, com drenagem de mo-derada a imperfeita (JACOMINE et alii5,DNOCS3).
A área apresenta clima do tipo Aw' se-gundo Koeppen, com precipitação médiaanual de 600mm, temperatura média anualde 26,20C e evaporação média diária de7,5mm. A estação chuvosa - entre janeiroe junho - é seguida de um período seco deseis a oito meses, sendo a irregularidadena intensidade e distribuição das chuvas acaracterística peculiar da região.
Apesar de serem solos de alto poten-cial agrícola, usados intensamente com di-ferentes culturas, poucas são as informa-ções existentes acerca de sua composiçãomineralógica, cujo conhecimento contri-bui-ria para a explicação das propriedades ecomportamento desses solos.
O presente trabalho tem como objetivoa identificação semi-quantitativa e qualitati-va dos minerais das frações areia e argilados solos aluviais do Perímetro K do Proje-to de Irrigação de Morada Nova-CE.
MATERIAL E MÉTODOSNo perímetro em estudo foram coleta-
das amostras na profundidade de 0-20cmem três solos aluviais de diferentes textu-ras: dois eutróficos (Typic Torrifluvent) detextura média - K-2 e K-6 -, e um vértice(Vertic Torrifluvent) de textura argilosa - K- 14. As características físicas e químicas
dos solos em referência constam da Tabela 1.Para a identificação dos minerais das
frações areia e argila, amostras de 20g deTFSA dos três solos foram colocadas embecker de 600ml, adicionando-se 100ml deNaOAc 1 N, aquecidas em banho-maria a700C por 30 minutos e eliminado o sabre-nadante. A operação foi repetida por trêsvezes para eliminação dos sais solúveis.Em seguida, removeu-se a matéria orgâni-ca com H202 (30 vol.), de acordo com ametodologia descrita por CARVALHO Fo.2e MOREIRA8; e procedeu-se à remoção
RESULTADOS E DISCUSSÃOO resultado das análises mineralógicas
da fração areia dos solos K-2, K-6 e K-14consta na Tabela 2. Na fração areia dosreferidos solos foram identificados os mes-mos componentes minerais, onservando-se
TABELA 1 - Análises Físicas e Químicas dos Solos Aluviais K-2, K-6 e K-14 do PerímetroK do Projeto de Irrigação de Morada Nova-CE.
K-2 K-6 K-14Características
57251859
fr.ar.
7,10,7
41302957
fr.arg.7,01,3
68181469
fr.ar.7,30,7
Areia (2,00 - O,OSmm) (%)
Silte (%)Argila (%)Grau de Floculação (%)Classificação TexturalpH (Água 1:1)CE (mS/cm a 2S0C)Complexo Sortivo (meqi100g)
9,50,2
0,290,3710,42,82,5
15,30,6
0,570,4716,93,42,7
7,30,5
0,290,22
8,33,53,1
Ca+2Mg+2Na+K+CTCPSTRAS (mmol/1)1/2
TABELA 2 - Constituintes da Fração Areia e Composição Qualitativa dos Minerais da
Fração Argila.
Mineral de ArgilaConstituintes MineraisSolo
Calinita, Mica ou Ilita,Montmorilonita e Vermi-culita.
K-2 96% de quartzo, grãos geralmente angulosos e sub-angu-losos, incolores e brancos, brilhantes e foscos; 40% demica muscovita; traços de zircão, sillimanita, anfibólio, epi-doto, turmalina, feldspato (microclina e plagioclásio) de de-tritos.
Caulinita, Mica ou Ilita,Montmorilonita e Vermi-culita.
K-6 90% de quartzo, grãos angulosos, superfícies, irregulares,incolores e brancos, brilhantes e foscos; 10% de mica mus-covita; traços de granada, anfibólio, turmalina, molibdenita,feldspato (microclina e plagioclásio), epidoto, zircão, silli-manita e detritos.
K-14 90% de quartzo, grãos angulosos, subangulosos, superfí-cies irregulares, incolores e brancos, brilhantes e foscos;10% de mica biotita intemperizada e mica muscovita; tra-ços de turmalina, anfibólio, epidoto, sillimanita, feldspato(microclina e plagioclásio) granada, molibdenita e detritos.
Caulinita, Mica ou Ilita,Montmorilonita e Vermi-culita.
tos basais da vermiculita e conseqüentetransformação para mica ou ilita.
Nas reflexões dos minerais de argila2:1 expansíveis apresentadas nos difrato-gramas das amostras saturadas com Mg+2e Mg+2 + etileno glicol (FIGs 1, 2 e 3)foram identificadas a vermiculita e a mont-morilonita. A primeira se caracteriza por nãose expandir além de 14,6Ao quando satu-rada com Mg+2 e Mg+2 + etileno glicol. Asérie de picos observados próximos ao damontmorilonita (17,6AO) indica que esta nãose encontra diferenciada. Segundo BAR-SHAD & KISHK, citado por BESOAIN1, en-tre a montmorilona e a vermiculita se de-senvolve uma série mineralógica contínua.Nas referidas figuras 1, 2 e 3, observa-setambém, nos difratogramas das amostrassaturadas com Na+, que foram identifica-dos pelos espaçamentos basais os mine-rais de argila: caulinita, mica ou ilita, vermi-culita e montmorilonita.
As semelhanças da composição mine-ralógica das frações areia e argila são ex-plicáveis pelo fato dos três solos estaremlocalizados próximos um dos outros e te-rem como material originário os mesmossedimentos aluviais do rio Banabuiu.
pequenas diferenças nas proporções en-contradas. O quartzo apresentou-se comoo mineral predominante, com teores varian-do de 90 a 96% do total, seguido das mi-cas, biotita intemperizada e muscovita, comteores que variaram de 4 a 10%, além detraços de outros minerais (zircão, sillimani-
ta, anfibólio, epidoto, turmalina, feldspato).A identificação qualitativa dos minerais
da fração argila é apresentada na Tabela2. Verificou-se composição similar nos trêssolos estudados nas FIGs. 1, 2 e 3 sãoexpressos os difratogramas de raios X dafração argila saturada com K+, Mg+2, Mg+2+ etileno glicol e Na+ X em lâminas orien-tadas, para os solos K-2, K-6 e K-14, res-pectivamente. Nas citadas figuras observa-se que a fração argila dos três solos é do-minada por minerais 2: 1 expansíveis (ver-miculita e montmorilonita) e expansíveis (mi-ca ou ilita), seguidos de caulinita e quartzo.
Nos difratogramas das amostras satu-radas com K+, através dos espaçamentosbasais, foi evidenciada a presença de cau-linita (7,0 e 3,5AO), mica ou ilita (10AO) equartzo (3,3AO). Nesses difratogramas, es-paçamentos superiores a 12Ao, caracterís-ticos das argilas 2:1 expansíveis, não fo-ram identificados. Quando as amostras fo-ram saturadas com Mg+2 e Mg+2 + etilenoglicol os difratogramas evidenciaram a pre-sença de minerais de argila com espaça-mentos basais superiores a 13,5Ao, peloaparecimento de picos difusos e pouco di-ferenciados entre si, sugerindo a presençade minerais 2: 1 associados.
A presença de caulinita nos solos foiconfirmada pelo desaparecimento do espa-çamento de 7,OAo nos difratogramas dasargilas saturadas com K+ e aquecidas a5000C, como ilustrada na FIG. 4 para osolo K-2. Na referida temperatura a estru-tura da caulinita é destruí da, desaparecen-do os picos de difração (BESOAIN1). A lar-gura e assimetria do pico de 7,OAo indicamque a caulinita se encontra mal cristalizadae está acompanhada de haloisita e meta-haloisita (POTTER & KAMPF7). Com o aque-cimento foi observada, também, uma maiorintensidade do pico de 10,OAo, o qual édecorrente da contração dos espaçamen-
CONCLUSÕESOs solos aluviais do Perímetro K do
Projeto Morada Nova-CE apresentaram aseguinte composição: na fração areia, o mi-neral predominante é o quartzo (90 a 96%),seguido das micas biotita intemperizada emuscovita (4 a 10%) além de traços deoutros minerais (zirção, sillimanita, anfibó-lio, epidoto, turmalina e feldspato).
Os difratogramas de raios X mostra-ram que, nos solos estudados, a fração ar-gila é uma mistura naqual predominam osminerais expansíveis (vermiculita e mont-morilonita) e os não expansíveis (micas ouilita) na região de 2:1, seguidos de caulinitae Quartzo.
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(mimeografada).9 - POSTER, R.O. Argilo-minerais e óxidos
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