Evolução geoquímica e mineralógica em perfis de alteração sobre rochas serpentinizadas no sudoeste de Minas Gerais

EVOLUÇÃO GEOQUÍMICA E MINERALÓGICA EM PERFIS DE ALTERAÇÃO SOBRE ROCHAS... 1069 R. B as. Ci. Solo, 31:1069-1083, 2007 EVOLUÇÃO GEOQUÍMICA E MINERALÓGICA EM PERFIS DE ALTERAÇÃO SOBRE ROCHAS SERPENTINIZADAS NO SUDOESTE DE MINAS GERAIS(1) Pablo Vidal-To ado(2), Rosa Cal o(3), Felipe Macias(3), Sebas ião G. Ca alho(4) & Alexand e Ch is o a o Sil a(5) RESUMO Es udou-se a e olução geoquímica e mine alógica em ês pe is dis in os de al e ação de ochas se pen inizadas que oco em nas imediações dos municípios de Alpinópolis e Fo aleza de Minas, no sudoes e do Es ado de Minas Ge ais, sob egimes de umidade e de empe a u a údico e é mico, espec i amen e. Nas condições a uais, o g au de e olução química e mine alógica é mode ado em elação ao desen ol ido sob e ou os ipos de ochas básicas e ul abásicas da mesma á ea, ca ac e izando-se po uma impo an e pe da de Na e Mg e, em meno p opo ção, de Ca e Si. O Al (localmen e ambém o Fe) é o elemen o menos mó el dos sis emas. O K é escasso no ma e ial de o igem e nas zonas de al e ação, e oco e en iquecimen o desse elemen o nos ho izon es supe iciais po apo e ex e no. Os mine ais p imá ios mais acilmen e in empe izá eis, como o alco, a emoli a e a clo i a ioc aéd ica, são abundan es ainda na ação a gila desses solos opicais com composição mine alógica pouco comum, mas são odos e modinamicamen e ins á eis. Do pon o de is a geoquímico, o p ocesso de al e ação a ual pode se de inido como uma bissiali ização, que pode coincidi com e uginização, com o mação de mine ais ioc aéd icos secundá ios po ans o mação di e a de es u u a e ambém po neo o mação, odos coexis indo com os mine ais p imá ios esiduais. No en an o, as ases de maio e olução, em olumes com d enagem mais e icien e, endem à monossiali ização, com o mação de caulini as de di e en es g aus de c is alinidade. A assembléia mine alógica (1) Pa e da ese de li e docência do p imei o au o . T abalho inanciado pela FAPESP e pela Uni e sidade de San iago de Compos ela. Recebido pa a publicação em dezemb o de 2005 e ap o ado em maio de 2007. (2) P o esso do Depa amen o de Ciência do Solo, Escola Supe io de Ag icul u a Luiz de Quei oz – ESALQ/USP. Caixa Pos al 09, CEP 13418-900 Pi acicaba (SP). Bolsis a do CNPq. E-mail: [email p o ec ed] (3) P o esso do Depa amen o de Eda oloxia, Facul ad de Bioloxia, Uni e sidad de San iago de Compos ela. CP 15706, San iago de Compos ela, Espanha. E-mail: [email p o ec ed] (4) P o esso do Ins i u o de Geociências e Ciências Exa as, Uni e sidade Es adual Paulis a – UNESP. Rio Cla o, CEP 13500-230 Rio Cla o (SP). E-mail: [email p o ec ed] (5) P o esso da Uni e sidade Fede al dos Vales do Jequi inhonha e Mucu i – UFVJM. Caixa Pos al 38, CEP 39100-000 Diaman ina (MG). E-mail: [email p o ec ed] 1070 Pablo Vidal-To ado e al. R. B as. Ci. Solo, 31:1069-1083, 2007 exis en e e idencia a me aes abilidade e o ca á e incipien e do sis ema pedogené ico. Te mos de indexação: solos opicais, solos pouco desen ol idos, ochas ul amá icas, se pen ini os, alco, clo i a, in e es a i icados. SUMMARY: GEOCHEMICAL AND MINERALOGICAL EVOLUTION IN ALTERATION PROFILES ON SERPENTINIZED ROCKS IN SOUTHWESTERN MINAS GERAIS, BRAZIL The geochemical and mine alogical e olu ion was s udied in h ee di e en al e a ion p o iles o ul ama ic (se pen ine) ocks nea Alpinópolis and Fo aleza de Minas, in sou hwes e n Minas Ge ais S a e (B azil). Soil mois u e and empe a u e egimes a e udic and he mic, espec i ely. The cu en chemical and mine alogical e olu ion deg ee is mode a e compa ed o o he basic and ul ama ic ma e ial o he same a ea and is cha ac e ized by signi ican losses o Na and Mg and, o a lesse ex en , o Ca and Si. Ve y li le K was ound in he pa en ma e ial and in he al e a ion zones, whe eas he su ace ho izons a e en iched by ex e nal addi ion. Aluminum (locally also Fe) a e he leas mobile elemen s o he sys em. The p ima y easily wea he able mine als, such as alc, emoli e and also ioc ahed al chlo i e, a e abundan in he clay ac ion and a e all he modynamically uns able in hese opical soils o a e mine alogical composi ion. The ongoing geochemical p ocess can be de ined as bisiali iza ion ha can coincide wi h e uginiza ion, wi h he o ma ion o ioc ahed ic seconda y mine als by di ec ans o ma ion o he s uc u e and also by neo o ma ion, all coexis ing wi h he esidual p ima y mine als. Howe e he mos wea he ed phases obse ed in well-d ained posi ions, ended o monosiali iza ion wi h kaolini e o ma ion o a iable c ys allini y deg ee. The mine alogical assembly e idences he me as abili y and incipien na u e o he pedogene ic sys em. Index e ms: opical soils, li le wea he ed soils, ul ama ic ocks, se pen ine, alc, chlo i e, in e s a i ied mine als. INTRODUÇÃO A se pen inização é um p ocesso de al e ação hid o e mal me assomá ico que a e a as ochas ul abásicas e básicas quando subme idas ao me amo ismo egional na ácies xis o e de. Nessas condições, sob empe a u as en e 200 e 500 °C, os mine ais p imá ios, em pa icula as oli inas, são ans o mados, po ação de luidos icos em Mg e me ais pesados, em mine ais mais es á eis pa a as condições de supe ície. A se pen inização dessas ochas pode se o al ou pa cial. Quando pa cial, coexis e com mine ais do g upo das se pen inas (p incipalmen e an igo i a e c iso ilo), uma associação mine al ca ac e izada po b uci a, alco, an ibólios ib osos, clo i as, calci a, dolomi a, espinélios (magne i a e c omi a, en e ou os), saponi as, e c. Todos esses mine ais pode ão oco e em quan idades a iá eis, dependendo semp e da ocha p eexis en e (p o óli o) e das ca ac e ís icas do luxo se pen inizan e (Malpas, 1991; Coleman & Jo e, 1992). Po an o, as ochas se pen inizadas possuem ele adas concen ações de Mg e e olução en e ao in empe ismo mui o he e ogênea, uma ez que se compõem de mine ais de con as ada esis ência à al e ação. O in empe ismo de ochas se pen inizadas é mui o a e ado pelas condições climá icas, pela composição o iginal do p o óli o, pelo g au de se pen inização inal e pela composição das águas supe iciais (Coleman & Jo e, 1992). En e an o, em linhas ge ais, os p ocessos de al e ação e pedogênese ap esen am ca ac e ís icas mui o peculia es, como uma pequena espessu a do man o de al e ação e dos solos, em compa ação com os de ou os ma e iais nas mesmas condições climá icas e que ocupam supe ícies geomó icas semelhan es (Jenny, 1980), ped egosidade e ochosidade conside á el, baixa e ilidade na u al e, eqüen emen e, p oblemas de oxicidade ligados à exis ência de ele adas concen ações de me ais pesados, como C , Ni, Co e Cu, p incipalmen e (Robe s & P oc o , 1991). Associada a esses aspec os, é eqüen e a p esença de ege ação escassa e com endemismos e, ou, nanismos, o que, jun amen e com os aspec os an e io men e ci ados, con igu a um ambien e edá ico ca ac e ís ico, que se con encionou denomina sínd ome se pen ínica . Essa sínd ome em a aído a a enção mundial de i oecólogos e pedólogos desde o século passado, mas são ecen es os es udos de elações solo-plan a nesses ecossis emas (Robe s & P oc o , 1991). EVOLUÇÃO GEOQUÍMICA E MINERALÓGICA EM PERFIS DE ALTERAÇÃO SOBRE ROCHAS... 1071 R. B as. Ci. Solo, 31:1069-1083, 2007 Di e sos abalhos êm se ocupado dos p ocessos de al e ação e pedogênese sob e esses ma e iais em di e en es condições climá icas, desde opicais (T escases, 1975; Ségalen e al., 1980; Schwe man & La ham, 1986) a ias (Bulme e al., 1992; Adamson e al., 1993) e, p incipalmen e, empe adas (Rabenho s e al., 1982; Clea es, 1983; Cal o de An a e al., 1987; Boni ácio e al., 1997; Aguila e al., 1998; Lee e al., 2003). A maio ia dos abalhos sob e ochas ul amá icas no B asil é dedicada à sua geologia ou aos es udos geoquímicos da al e ação, ambos isando ao in e esse econômico, sob e as mine alizações icas em me ais, como Ni e C . Do pon o de is a geomo ológico, boa pa e desses maciços ul amá icos, que ambém são po ado es de jazidas la e í icas de Ni, apa ecem, de modo ge al, sob a o ma de ele os abula es, em que os pon os al os se cons i uem em emanescen es de an igas supe ícies de aplainamen o (Sul Ame icana ou Velhas, desc i as po Les e King) de idade e ciá ia (Mel i e al., 1980). Es udos da geoquímica de al e ação supé gena ol ados pa a a gênese desses depósi os esiduais de Ni o am ei os po di e sos au o es (Mel i e al., 1980; Oli ei a & T escases, 1980; Esson, 1983), essal ando a na u eza cauliní ica ou oxídica dos La ossolos que ecob em essas la e i as. Oli ei a & T escases (1980) desc e e am a exis ência de p o undos pe is de al e ação no planal o cen al b asilei o, e a se pen ina es á p esen e apenas na ácies sap oli o g ossei o, desapa ecendo nas ácies la e í icas sob ejacen es. Os mesmos au o es (T escases & Oli ei a, 1980) es uda am o Mo o do Ni, localidade p óxima à á ea de es udo des e abalho, onde ambém desc e em o pe il de al e ação la e í ico de um mo o e abula de 1.000 m de al i ude (p o a elmen e emanescen e ou es ígio das supe ícies Sul Ame icana ou Velhas), si uado sob e os se pen ini os da Sé ie Minas. No ambien e sub opical do Rio G ande do Sul, em supe ícies eju enescidas, os solos são simila es aos encon ados no ambien e empe ado, com pequena espessu a e p esença abundan e de mine ais in empe izá eis (Meneggo o,1983), sendo conside ados po Pin o & Kamp (1996) como os solos menos in empe izados do Rio G ande do Sul. Em abalhos de campo ealizados pa a es udos da na u eza geológica no g eens one bel Mo o do Fe o (Ca alho e al., 1993), no sudoes e de Minas Ge ais, egião de clima opical úmido com es ação seca de inida, mui as das oco ências de se pen ini os o am acilmen e mapeadas de ido ao con ole es u u al do ele o exe cido po essas ochas, com a lo amen os ochosos e p esença de solos pouco p o undos, si uação semelhan e à desc i a pa a os ambien es sub opical e empe ado (Alexande e al., 1985). Segundo Ca alho e al. (1993), os se pen ini os do sudoes e de Minas Ge ais de i am-se de pe ido i os koma ii icos. As se pen inas de i am-se di e amen e de oli inas e indi e amen e de alco, emoli a, ac inoli a e clo i a, quando esses mine ais ep esen am ases in e mediá ias de al e ação das oli inas. O obje i o des e abalho oi ap esen a e discu i as endências de e olução mine alógica e geoquímica dos ês pe is de solos de i ados de ochas se pen inizadas, com egime é mico e údico, si uados em supe icies geomó icas eju enescidas do sudoes e de Minas Ge ais. MATERIAL E MÉTODOS Ca ac e ização dos locais dos es udos Os es udos o am ealizados em ês pe is de al e ação desen ol idos de ochas se pen inizadas, em di e en es locais do g eens one bel Mo o do Fe o, nas p oximidades dos municípios de Fo aleza de Minas – pe il 1 (P1) e Alpinópolis – pe il 2 (P2) e pe il 3 (P3) (Figu a 1). Os solos desses pe is o am desc i os, analisados e classi icados po Vidal-To ado e al. (2006), segundo o Sis ema B asilei o de Classi icação de Solos (Emb apa, 1999), como Che nossolo Háplico Fé ico ípico (P1), Neossolo Regolí ico eu ó ico ípico (P2) e Cambissolo Háplico Eu o é ico lép ico (P3). A associação ochosa de na u eza ulcano- sedimen a que compõe o g eens one sup amencionado encon a-se embu ida ec onicamen e po alhas ou po ou as es u u as sin o mais em um embasamen o g aní ico-migma í ico-gnáissico a queano, egionalmen e denominado Complexo Campos Ge ais (Ca alho e al., 1993). Localmen e, as unidades li ológicas es udadas, além de se pen ini os, con êm ambém ou os li o ipos, como alco xis o, emoli a xis o, clo i a xis o e che s de na u eza di e sa, podendo oco e ainda in e calações com g ani o/ gnaisses e an iboli os. O P1, p óximo à cidade de Fo aleza de Minas, es á localizado no opo con exo de uma colina sob e ochas se pen inizadas ci cundadas po alco-xis os que ap esen am ele o ondulado (Figu a 1). Os pe is P2 e P3, localizados nas p oximidades da cidade de Alpinópolis, oco em em á ea de ele o sua e e com a iadas li ologias no seu en o no, den e as quais se des acam an iboli os, xis os e g ani os/gnaisses de composição a iada (Figu a 1); na base do P2 oi cons a ado o con a o ab up o en e o se pen ini o e o sap oli o g aní ico. Nos ês pe is, a ochosidade é mui o abundan e e balizada po a lo amen os de ochas se pen inizadas, o que pe mi iu a delimi ação das á eas de es udo. De o ma ge al, os se pen ini os de ambas as á eas ap esen am a seguin e composição mine alógica: se pen ina (30–90 %), ac inoli a/ emoli a (0–40 %), clo i a (0–18 %), opacos (5–15 %), ca bona os (0–12 %), oli ina (0–5 %), alco (0–1 %) e clinopi oxênio (0–1 %) (Ca alho e al., 1993). 1072 Pablo Vidal-To ado e al. R. B as. Ci. Solo, 31:1069-1083, 2007 O clima a ual se ca ac e iza po coincidi em as maio es empe a u as com o pe íodo mais chu oso e as meno es com o pe íodo seco. As médias anuais de p ecipi ação e empe a u a são de 1.500 mm e 20 °C, espec i amen e. As chu as são mais abundan es no pe íodo de ou ub o a ab il, com p ecipi ações médias mensais en e 150 e 250 mm, e o pe íodo mais seco é de junho a agos o, com p ecipi ações médias mensais en e 25 e 30 mm. A empe a u a média dos meses mais ios (junho-julho) é de 15 °C, e a dos meses mais quen es (dezemb o a ma ço), de 22 a 23 °C. Essas ca- ac e ís icas climá icas co espondem aos egimes de empe a u a e umidade é mico e údico, espec i a- men e (Soil Su ey S a , 1996). Embo a secundá ia, a ege ação na i a es á p esen e e se a a de lo es a es acional semidecidual com espécies de ce ado. Análises ísicas, químicas e mine alógicas Fo am cole adas amos as de ochas (com di e en es g aus de al e ação) e dos ho izon es do solo nos ês pe is es udados. A análise o al de ochas, ei a em amos as moídas após i u ação em moinho mecânico de ága a, da e a ina e das a gilas ( ação < 0,002 mm) dos ho izon es oi ealizada po usão alcalina, segundo o mé odo desc i o po ASTM (1991) e Be sch & Bloom (1996), u ilizando me abo a o de lí io como unden e em um luxe au omá ico LECO FX6-200, com pos e io dissolução em meio ácido e de e minação po espec o o ome ia de abso ção a ômica de chama do con eúdo de Al, Fe, Mn, Ca, Mg e Si; o Na e o K o am de e minados po espec o o ome ia de emissão de chama. Na ação < 2 mm de e minou-se ambém: pH H2O (1:2,5); pH de ab asão (G an , 1969); análise g anulomé ica (Cama go e al., 1986 ); C o gânico e bases ocá eis (Raij e al., 1987); e ex ações sele i as de Fe, Al e Mn, u ilizando o mé odo do di ioni o-ci a o adap ado po Buu man e al. (1996) e o do NH4–oxala o (Blakemo e e al., 1987). A p epa ação das amos as pa a análises da mine alogia da ação a gila ealizou- se seguindo os mé odos desc i os po Cama go e al. (1986), sendo as amos as analisadas po di a ome ia de aios X sob adiação de Cu e il o de Fe, ob endo- se di a og amas de ag egados o ien ados. P epa ou-se uma solução de equilíb io solo-água ( elação 1:2), onde, após uma semana de empo de con a o, de e minou-se, após il agem p é ia po 0,45 μm: pH, condu i idade elé ica, NO2–, NO3–, SO4=, Cl–, F–, HCO3–, Ca2+, Mg2+, Na+, K+ e NH4+, po c oma og a ia iônica (DIONEX 4500), sendo Si, Fe e Al de e minados po abso ção a ômica. As a i idades iônicas e os índices de sa u ação mine al o am calculados segundo Kha aka e al. (1989), u ilizando-se o p og ama Solmineq 88. Figu a 1. Localização da á ea de es udo e ep esen ação esquemá ica do ele o, li ologia e si uação dos pe is es udados. EVOLUÇÃO GEOQUÍMICA E MINERALÓGICA EM PERFIS DE ALTERAÇÃO SOBRE ROCHAS... 1073 R. B as. Ci. Solo, 31:1069-1083, 2007 RESULTADOS E DISCUSSÃO Tendências da e olução geoquímica As á eas se pen inizadas es udadas ca ac e izam- se po ap esen a em solos pouco desen ol idos, quando compa ados p incipalmen e com os Ni ossolos e La ossolos o mados nas p oximidades (Vidal-To ado, 1999b), po ém sob e ou os ipos de ochas básicas e ul abásicas. Adicionalmen e, ap esen am eições de in ensa dinâmica e osi o-acumula i a, com con a os lí icos e lí ico- agmen á ios p óximos à supe ície, ele ada ochosidade supe icial e in e na e aca di e enciação de ho izon es. Rochas com a iados g aus de al e ação apa ecem incluídas em uma ma iz de maio e olução, com es u u a simila à dos ho izon es C ou B. O ho izon e supe icial ap esen a ele ada sa u ação do complexo de oca po Mg e Ca, oscilando a elação Ca/Mg en e 0,6 e 3,4 (Quad o 1). Mui o eqüen emen e, os p ocessos e osi os a o ecem a p esença de ho izon es A mode ados, menos espessos, mas com a ibu os ísico-químicos simila es aos an e io es. Os solos exibem ex u as que a iam de anco, anco-a giloso a a gila, com ele ados con eúdos de sil e e a gila, en e 210 e 400 g kg-1 e 230 e 580 g kg-1, espec i amen e (Quad o 1). O pH em água é neu o a ligei amen e básico (6,4 a 7,0), com pouca oscilação en e ho izon es. A análise o al da ocha menos al e ada (R de P1) é ca ac e ís ica dos ma e iais ul abásicos subme idos à se pen inização, com ele ada p opo ção de MgO (230 g kg-1), baixa elação Ca/Mg (0,19), mode ada pa icipação de SiO2 (471 g kg-1) e escasso con eúdo de Al e, sob e udo, de elemen os alcalinos, não alcançando 15 g kg-1 a soma de K2O + Na2O (Quad o 2). As análises ealizadas po Ca alho e al. (1993), em amos as de ochas se pen inizadas da á ea de Alpinópolis, cole adas em sondagens a p o undidades supe io es a 30 m, indicam que a ocha esca dessa á ea pode supe a 350 g kg-1 de MgO, com elações Ca/Mg en e 0,02 e 0,08 (Quad o 2) e con eúdos de SiO2 ao edo de 400 g kg-1. A e olução geoquímica cons a ada du an e a al e- ação e pedogênese e idencia o ca á e abe o dos sis- emas es udados, com impo an e pe da dos elemen- os mais mó eis, alcalinos e alcalino- e osos, e cla a endência dos ma e iais em di eção ao sis ema esi- dual (Cheswo h, 1973) (Figu a 2). A e olução do pH de ab asão pe mi e segui mais ni idamen e os p o- cessos de in empe ismo (Figu a 3). Assim, em o- chas não ou pouco al e adas o pH de ab asão oscila en e 9,1 e 10,0, dec escendo pa a 7,5–8,0 em ochas al e adas, a é 6,5–5,8 nos ho izon es C e B. Nos ho i- zon es supe iciais não subme idos a eju enescimen- o, o pH de ab asão dec esce a é alo es en e 6,0 e 5,3. O g au de e olução geoquímica alcançado nos ho izon es mais desen ol idos não é mui o in enso, man endo-se longe do campo habi ual dos ho izon es e alí icos de climas quen es e úmidos, esul ado que co obo a o de ou os es udos, que e idenciam e olução geoquímica pouco exp essi a pa a as ochas Quad o 1. A ibu os ísicos e químicos dos solos es udados Ho izon e P o undidade A eia Sil e A gila C pH H2OK + Ca 2+ Mg 2+ Ca 2+ /Mg 2+ cm ________________________ gkg -1 ________________________ __________ mmolckg -1 __________ P1 – Che nossolo Háplico Fé ico ípico AO 10 a 0 400 330 270 35 6,5 4,6 230 170 1,3 A1 0–10 370 400 230 35 6,5 2,3 240 70 3,4 A2 10–30 310 350 340 31 6,8 1,7 71 40 1,8 AB 30–50 310 360 330 18 6,8 0,7 55 30 1,8 Bi 1 50–90 220 380 400 10 6,9 0,5 66 50 1,3 Bi2 90–110 140 280 580 13 7,0 0,2 48 65 0,7 C 110–130 320 230 450 9 6,9 0,2 38 85 0,4 P2 – Neossolo Regolí ico eu ó ico ípico AO 5 a 0 430 240 330 35 6,5 4,4 112 71 1,6 A1 0–10 460 210 330 27 6,4 4,7 26 40 0,6 AB 10–50 250 290 460 15 6,5 1,2 14 33 0,4 Bi 50–80 210 290 500 5 6,7 0,4 8 27 0,3 CB 80–130 330 230 440 5 6,8 0,3 11 75 0,1 P3 – Cambissolo Háplico eu o é ico lép ico Ap 0–10 390 320 290 21 6,4 3,3 34 39 0,9 Bi1 10–40 280 320 400 15 6,5 0,9 25 25 1,0 Bi2 40–70 250 320 430 8 6,6 0,6 29 65 0,4 1074 Pablo Vidal-To ado e al. R. B as. Ci. Solo, 31:1069-1083, 2007 se pen inizadas em elação à alcançada po ou os ma e iais básicos e ul abásicos co-gené icos em ambien es úmidos an o sub opicais como empe ados (Menego o, 1983; Cal o de An a e al., 1987; Viei a e al., 1991). Nesse aspec o, a ação a gila, que ep esen a a ase de e olução mais a ançada, mos a pe da mais in ensa de elemen os alcalinos e alcalino- e osos, apa ecendo ocasionalmen e mui o p óxima ao ex emo do sis ema esidual (a gilas dos ho izon es C e B de P2) (Figu a 2). En e os cons i uin es majo i á ios do sis ema esidual, o Si é o elemen o mais mó el (Figu a 4). A dessilici icação p oduzida na passagem da ocha esca pa a os ho izon es B p oduz pe da en e 70 e 88 % do alo inicial de SiO2, em elação ao Al2O3, conside ado como imó el. A mobilidade geoquímica do Fe em elação ao Al pa ece es a elacionada com a hid ologia dos solos. No caso de P1, que ocupa o opo con exo de uma colina onde o solo é mais bem d enado, o Fe ap esen a mobilidade meno ou igual ao Al (Figu a 5). Os pe is P2 e P3 são mais asos e a opog a ia local é plana, o que pode se a causa de ce o hid omo ismo empo á io nos pe íodos chu osos p olongados. O exame mic omo ológico e elou, localmen e, ní idas eições de seg egação e di usão de Fe nos ho izon es Bi desses dois pe is (Vidal-To ado e al., 2006), as quais e idenciam a maio mobilidade geoquímica do Fe em elação ao Al (Figu a 5). Esses esul ados são mais acilmen e econhecidos a pa i dos balanços iso-Al2O3 ealizados, conside ando como e e ência (mais p ese ada), em odos os casos, a ocha cole ada no pe il 1 de Fo aleza de Minas (RFF) (Figu a 5). Nas p imei as ases da al e ação da ocha o elemen o que so e pe das mais in ensas é o Na, com pe da supe io a 90 % quando o ma e ial es á ainda em es ado de ocha consolidada (Ra1 e Ra2). As pe das ela i as de Mg es ão en e 60 e 90 % nes as ases iniciais. O Ca mos a e olução simila à do Mg em P2 e P3, embo a com pe da inicial menos p onunciada. A endência aluminizan e do p ocesso é cons a ada mais ni idamen e quando se conside a a composição da ação a gila, cujo con eúdo de Al2O3 oscila en e 43 e 164 g kg-1 (Quad o 3). As elações mola es SiO2/ Al2O3 dec escem da ocha (46) a é o sap oli o (25 pa a 15), os ho izon es do solo (15 pa a 5) e a ação a gila (3). A a iação da elação mola MgO/Al2O3 é, pa a a mesma seqüência, 34, 15 a 5 e 6 a 2,1. O K ap esen a compo amen o singula como conseqüência do seu escasso con eúdo nessas ochas, o que pe mi e de ec a ganho ela i o nos solos de ido à in luência de ou os ma e iais do en o no (g ani os). Nos ho izon es supe iciais dos solos ambém pa ece ha e in luência biogênica nos elemen os mais implicados nos ciclos biogeoquímicos (Figu a 5). Na Figu a 2. A aliação da e olução geoquímica du an e a al e ação e pedogênese das ochas se pen inizadas, u ilizando os esul ados das análises químicas o ais (em mol kg-1) e si uando-os no diag ama de Cheswo h (1973). R : ochas escas da egião de Alpinópolis (MG) (Ca alho e al., 1993) e ocha esca amos ada nos a lo amen os associados ao pe il 1 em Fo aleza de Minas (MG); Ral .: ochas em ia de al e ação. EVOLUÇÃO GEOQUÍMICA E MINERALÓGICA EM PERFIS DE ALTERAÇÃO SOBRE ROCHAS... 1075 R. B as. Ci. Solo, 31:1069-1083, 2007 Quad o 2. Composição química de ochas com di e en es g aus de al e ação e dos ho izon es dos solos es udados Ho izon e ou ocha SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO K2ONa 2O ______________________________________________________________________________ gkg -1 _____________________________________________________________________________ P1 – Che nossolo Háplico é ico ípico AO 236 17 182 50 69 6,58 6,42 A1 277 25 213 51 87 1,36 2,58 A2 300 34 224 41 69 0,88 2,49 AB 311 32 310 43 81 2,41 3,74 Bi1 342 34 255 44 77 0,56 1,43 Bi2 257 38 330 17 51 0,40 1,16 C 287 31 325 31 81 0,32 1,07 Ral . 2 328 40 226 66 140 0,06 0,14 Ral . 1 356 30 146 31 167 0,02 0,04 R es. 471 17 137 36 230 0,08 14,66 P2 – Neossolo Regolí ico eu ó ico ípico AO 152 31 90 1 17 2,97 1,07 A1 364 40 95 3 66 3,85 1,16 BC 321 82 136 3 62 5,62 2,14 CB 236 65 205 10 51 2,49 1,25 C 148 29 140 9 41 0,80 1,25 R/C 436 30 139 34 56 0,14 0,57 Ral . 1 440 34 147 12 100 0,09 0,16 P3 – Cambissolo Háplico eu o é ico lép ico Ap 321 57 174 17 85 0,80 2,67 Bi1 235 54 217 11 91 0,32 1,60 Bi2 264 69 119 10 48 0,88 2,05 Ral . 2 351 85 158 59 147 0,54 3,28 Ral . 1 402 43 85 58 134 1,46 2,74 Rochas não-al e adas de Alpinópolis(1) F01 (163)(2) 439 6 101 25 352 0,10 0,40 F01 (166) 409 8 128 5 343 0,60 13,00 F01 (190) 382 8 144 6 320 0,60 16,00 F06 (58) 406 38 120 18 325 0,10 0,60 F06 (34) 409 8 148 5 322 0,60 17,00 (1) Dados de Ca alho e al. (1993). (2) P o undidade, em me os, das espec i as sondagens geológicas. R es.: ocha esca; Ral .: ocha al e ada/có ex de al e ação (2 menos al e ada que 1). Figu a 3. E olução do pH de ab asão nos pe is de al e ação es udados. 1076 Pablo Vidal-To ado e al. R. B as. Ci. Solo, 31:1069-1083, 2007 análise da ação a gila, a elação MgO/Al2O3 é 1,8 ez mais ele ada na supe ície do que no ho izon e C de P1 (Quad o 3); pa a o CaO/Al2O3 e Na2O/Al2O3 esse a o é de 3,9 e 7,7 espec i amen e. Pa a o K, a elação K2O/Al2O3 chega a ap esen a índice de acumulação ela i a de 50, o que apóia a hipó ese de apo e exógeno, além da con ibuição biogênica. Em sín ese, o p ocesso de al e ação é ca ac e ís ico de um sis ema sub a i o, com pe da quase o al de Figu a 5. Pe das e ganhos (balanço isoalumínio) dos componen es majo i á ios nos pe is de al e ação es udados. Tomou-se como e e ência inicial a composição da ocha esca do pe il 1 (RFF). RFA: ocha esca de Alpinópolis (Ca alho e al., 1993). Figu a 4. Va iação dos componen es do Sis ema Residual (Cheswo h, 1973), nos di e en es es ádios de al e ação e ganhos (balanço iso-alumínio) dos componen es majo i á ios nos pe is 1. Na e de Ca e Mg (em dois dos ês pe is) e dessilici icação en e 60 e 80 %, com endência aluminizan e dos ma e iais esiduais (aluminizan e e e uginizan e em P1). A seqüência global das elações de mobilidade nos elemen os majo i á ios é: Na > Mg > Ca, Si > Fe > Al. Nos ho izon es do solo, a elação Fe di ioni o (FeDC)/ Fe o al (Fe ) oscila en e 0,21 e 0,60. Em odos os pe is, a quan idade de FeDC é maio nos ho izon es B EVOLUÇÃO GEOQUÍMICA E MINERALÓGICA EM PERFIS DE ALTERAÇÃO SOBRE ROCHAS... 1077 R. B as. Ci. Solo, 31:1069-1083, 2007 e C do que nos ho izon es A, o que no amen e suge e o eju enescimen o supe icial dos solos (Figu a 6). Nos ho izon es B, en e 40 e 50 % do Fe encon a-se em o mas ex aí eis em di ioni o ci a o, p o a elmen e como óxidos, o que indica g au de e olução simila ou ligei amen e mais a ançado em compa ação com solos desen ol idos sob e se pen ini os em ambien es empe ados (Boni ácio e al., 1997; Aguila e al., 1998; Cal o de An a e al., 1999). As baixas elações FeOX/FeDC e AlOX/AlDC (en e 0,06 a 0,24 e 0,20 a 0,50, espec i amen e) indicam a escassa oco ência de óxidos de Fe e de Al de baixo g au de o dem es u u al. Tendências da e olução mine alógica A composição mine alógica da ação a gila é discu ida em de alhe em Vidal-To ado e al. (2006). Ap esen a mescla de mine ais he dados ( emoli a, alco e clo i a), de ans o mação di e a (in e es a i icados clo i a- e miculi a e clo i a- esmec i a) e, po úl imo, de mine ais neo o mados (caulini a, goe hi a e hema i a) (Quad o 4), podendo neo o ma ambém esmec i as e, al ez, alco nas ases iniciais de al e ação. A p obabilidade de oco ência e a e olução das ácies mine ais ca ac e izadas o am es imadas po meio de di e sos p ocedimen os. Os dados da composição química da ação sólida o am aplicados ao diag ama de ases p opos o po Righi & Meunie (1995) pa a o sis ema Mg–Fe–Al, cons i uin es básicos das camadas de oc aed os dos mine ais de a gila o mados a pa i da al e ação de ochas básicas e ul abásicas (Figu a 7). Os esul ados e idenciam que a composição da ocha não-al e ada co esponde ao campo de es abilidade do alco, que inclui ambém ou os mine ais p imá ios, como as clo i as ioc aéd icas e a se pen ina (c iso ilo, an igo i a). As ochas em ase de al e ação e dos ho izon es A, B e C do solo ap esen am assembléias i ásicas do ipo saponi a- e miculi a ioc aéd ica-non oni a, enquan o a composição da ação a gila co esponde a assembléias do ipo bi ásica e miculi a ioc aéd ica- non oni a ou i ásica e miculi a ioc aéd ica- e miculi a dioc aéd ica-non oni a, nas quais as e miculi as se iam dominan es. A a iação dos dados da composição química du an e as ases de al e ação e pedogênese e idenciam endência global de deses abilização da pa agênese p oduzida du an e a se pen inização ( alco, clo i a e se pen inas) e de inc emen o dos ilossilica os 2:1, com p edomínio de mine ais do ipo das e miculi as i e dioc aéd icas, como é usual em meios onde, embo a haja maio mobilidade ela i a, o Mg con inua dominando em elação ao Al. Assim, em e mos geoquímicos, o p ocesso de al e ação pode se ca ac e izado globalmen e como uma bissiali ização (Ped o, 1979), com maio possibilidade de oco ência pa a as ases ioc aéd icas. A p esença de mine ais 1:1 se ia mais p óp ia das ases de maio e olução pedogené ica. Uma a aliação da e olução mine al a ual dos sis emas pode se ei a a pa i dos dados da composição de uma solução de equilíb io do solo. A ase luida ob ida no labo a ó io da mis u a solo-água (1:2), após uma semana de empo de con a o, pode ia se u ilizada como uma ap oximação dessa solução de Ho izon e ou ocha SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO K 2 ONa 2 O ______________________________________________________________________________ gkg -1 _____________________________________________________________________________ P1 – Che nossolo Háplico é ico ípico A1 137 43 59 28 40 0,7 1,0 A2 150 56 114 6 42 0,1 2,0 AB 120 60 116 5 35 0,1 1,0 Bi1 156 85 146 11 38 0,2 2,0 Bi2 131 73 98 9 32 0,4 0,2 C 163 66 96 11 35 0,2 0,2 P2 – Neossolo Regolí ico eu ó ico ípico BC 124 89 82 1 25 1,6 0,2 CR 186 164 136 1 16 1,2 0,2 R/C 193 154 96 1 7 0,9 1,0 P3 – Cambissolo Háplico eu o é ico lép ico Bi1 120 81 116 1 22 1,9 0,2 Bi2 137 106 76 1 22 0,4 2,0 Quad o 3. Composição química da ação a gila de ho izon es selecionados dos solos es udados