UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA / INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

TESE DE DOUTORADO N^o 058

CLAUDIA VALÉRIA DE LIMA

DATA DA DEFESA: 20/12/2002
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: MINERALOGIA E PETROLOGIA
ORIENTADOR: Prof. JOSÉ CARLOS GASPAR (UnB)
EXAMINADORES: Profa. EDI MENDES GUIMARÃES (UnB);Prof. ELTON LUIZ DANTAS (UnB); Prof. CLAUDIO GERHEIM PORTO (UFRJ); Prof. MARIA CRISTINA TOLEDO MOTTA (USP)

Palavras-chave:  perfis lateríticos, Bacia do Rio Jardim, taxa de erosão, ¹⁰Be, nuclídeos cosmogênicos 

Área de Trabalho da Tese: Bacia do Rio Jardim – Distrito Federal

RESUMO

            Na Bacia do Rio Jardim, localizada na região sudeste do Distrito Federal, foram individualizados três compartimentos morfológicos: o compartimento I (1000 a 1160 m), o compartimento II (850 a 1100 m), subdividido em IIA e IIB e o compartimento III (850 a 980 m). Estudos micromorfológicos, mineralógicos e químicos foram feitos em perfis lateríticos em cada um destes compartimentos.

O perfil 1 está localizado no compartimento IIB e possui 500 cm de profundidade. O solo é classificado como latossolo vermelho-amarelo desenvolvido sobre metarritmito argiloso do Grupo Paranoá. As principais fases mineralógicas encontradas foram caulinita e quartzo. Gibbsita ocorre a partir do horizonte B até o topo, associada a uma diminuição modal de caulinita. Geoquimicamente ocorre um enriquecimento em sílica nos horizontes superficiais acompanhado por um empobrecimento em alumínio.

            O perfil 5 localiza-se na borda da escarpa erosiva (IIA) e possui 230 cm de profundidade. O solo é classificado como latossolo vermelho-amarelo desenvolvido sobre quartzito do Grupo Paranoá. O perfil de alteração caracteriza-se por ser bastante evoluído, apresentando gibbsita da base ao topo, com presença de nódulos cauliníticos e ferruginosos. O índice de maturidade indica uma diminuição da matudidade do perfil da zona laterítica em direção aos horizontes superficiais.

O perfil 6, localizado no compartimento I, sobre metarritmito arenoso do Grupo Paranoá, possui 160 cm de profundidade. O solo é classificado como latossolo vermelho-amarelo. O perfil de solo é o mais evoluído entre os três estudados, indicado pela maior abundância de gibbsita. Os nódulos são cauliníticos e gibbsíticos. O comportamento geoquímico é semelhante ao do perfil 5 porém com um aumento menos significativo de sílica.

O comportamento geoquímico e mineralógico para os três perfis indica um processo de lixiviação nas porções mais superiores dos perfis, resultando em um aumento modal de quartzo em direção à superfície. Este processo é mais importante nos perfis da borda de chapada, aumentado sua intensidade em direção à escarpa erosiva.

Os nódulos opacos podem ser de composição caulinítica, gibbsítica ou ferruginosa e estão em processo de formação, indicando que os latossolos estudados não são resultado de degradação de couraças lateríticas e sim da evolução intempérica de rochas submetidas a um clima fortemente sazonal úmido/seco.

Uma taxa de erosão para o compartimento IIA foi calculada a partir de amostras de quartzo de um veio e da linha de pedra, sendo igual a 5m/Ma, utilizando-se determinações de ¹⁰Be. Os dados também indicam que a linha de pedra teve um desenvolvimento in situ com uma taxa de creeping do solo da ordem de 50 m/Ma. O tempo mínimo estimado para exposição do veio de quartzo foi de 300Ka, e a velocidade estimada para o avanço das escarpas na Bacia do Rio Jardim varia entre 600 a 650 m/Ma.

     
UNIVERSITY OF BRASILIA / INSTITUTE OF GEOSCIENCES

PhD THESIS N^o 058

CLAUDIA VALÉRIA DE LIMA

DATE OF ORAL PRESENTATION: 20/12/2002
TOPIC OF THE THESIS: MINERALOGY AND PETROLOGY
SUPERVISOR: Prof. JOSÉ CARLOS GASPAR (UnB)
COMMITTEE MEMBERS: Profa. EDI MENDES GUIMARÃES (UnB);Prof. ELTON LUIZ DANTAS (UnB); Prof. CLAUDIO GERHEIM PORTO (UFRJ); Prof. MARIA CRISTINA TOLEDO MOTTA (USP)

KeyWords: lateritic profiles, Rio Jardim basin, erosion rate, ¹⁰Be, cosmogenic nuclides.

ABSTRACT

    In the Rio Jardim Basin, southeastern of the Federal District, there are three distinct morphologically units: I (1000 to 1160 m ), II (850 to 1100 m), which is subdivided into IIA  and IIB, and III (850 to 980 m). Micromorphological, mineralogical, and chemical studies were performed in lateritic profiles in each unit. Well 01 (500cm deep) is localized in the morphological unit IIB. It is composed of a red-yellow latosoil developed on clayey metarhythmite of the Paranoá Group, which is mainly composed of kaolinite and quartz. Gibbsite occurs from the B horizon up, associated to a modal decrease of kaolinite. SiO₂ increases and Al₂O₃ decreases towards the surface. Well 05 (230 cm deep) is located in the morphological unit IIA. It is composed of a red-yellow latosoil developed on quartzite of the Paranoá Group, contains gibbsite from bottom to top and bears kaolinte and iron-rich nodules. The soil maturity index indicates a maturity decrease from the lateritic zone to the surface. Well 06 (160 cm deep) is located in the morphological unit I. It is composed of a red-yellow latosoil developed on sandy metarhythmite of the Paranoá Group and contains more gibbsite than the two other soils. This latosoil presents kaolinte and gibbsite nodules. The soil maturity index indicates a less pronounced maturity decrease to the surface than in well 05. The mineralogical and geochemical behaviors of the three soil profiles suggest that a leaching process in the upper horizons resulted in modal increase in quartz upwards. The leaching process is more intense as the scarp is approached. Opaque nodules may be mainly composed of kaolinte, gibbsite or iron oxi-hydroxides and are presently being formed, which indicates that the studied latosoils are not derived by the weathering of laterite crusts but of the underling rocks in a sazonal humid/dry climate.

            An erosion rate was calculated as 5m/Ma using ¹⁰Be determinations in quartz cobbles from a vein and stoneline for the IIB morphological unity.  These data also indicate that the stoneline had an in situ development and a creeping rate of  50m/Ma. The minimum estimated exposure time for the quartz vein is 300Ka and the estimated velocity of scarps dislocation in the Rio Jardim Basin varies from 600 to 650m/Ma.