58º CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA58º CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA Bento Gonçalves, 18 a 21 de maio de 2014, 18 a 21 de maio de 2014

58º CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA58º CONGRESSO BRASILEIRO DE CERÂMICA Bento Gonçalves, 18 a 21 de maio de 2014, 18 a 21 de maio de 2014

Weberton Luis Pereira1 , Raimundo Humberto Cavalcante Lima1

1. DeGeo – Universidade Federal do Amazonas. (weberton.geologo.ufam@hotmail.com)

Weberton Luis Pereira1 , Raimundo Humberto Cavalcante Lima1

1. DeGeo – Universidade Federal do Amazonas. (weberton.geologo.ufam@hotmail.com)

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Variações Estruturais dos Depósitos de Caulins do Amazonas Através do Método de Variações Estruturais dos Depósitos de Caulins do Amazonas Através do Método de Refinamento de Rietveld.Refinamento de Rietveld.

Os caulins são matérias-primas minerais utilizadas no setor cerâmico devido suas propriedades de cor de queima, refratariedade durante a queima, plasticidade, dentre outras, proporcionando opacidade, brilho, alvura e maciez (Gomes, 2002).

No estado do Amazonas, os depósitos de caulins conhecidos são do tipo sedimentar pertencentes à Formação Alter do Chão, da qual esta é formada, principalmente, por arenitos feldspáticos e siltitos. Os caulins são produtos de alteração dessas rochas devido a ação intempérica na região e, são encontrados ao longo da BR 174 que interliga Manaus (AM) a Boa Vista(RR) e na rodovia AM-010 que interliga Manaus (AM) à Itacoatiara (AM), área da pesquisa (Figura 1).

A difratometria de raios X (DRX) corresponde a uma das principais técnicas de caracterização microestrutural desses materiais, particularmente aqueles presentes na fração argila. Portanto, utilizando os conhecimentos de DRX em conjunto com os métodos de refinamento de Rietveld, busca-se, além da identificação dos minerais, um estudo de parâmetros da estrutura cristalina, tais como: grau de cristalinidade e do tamanho de partícula e uma semi-quantificação mineralógica (Larson & Von Dreeler, 2004).

Figura 1. Mapa de localização das áreas de coleta das amostras, próximos as cidades de Presidente Figueiredo e Itacoatiara no estado do Amazonas. Em vermelho áreas da pesquisa.

OBJETIVOOBJETIVOO objetivo do trabalho foi analisar a estrutura cristalina dos argilominerais

presentes nos materiais de alteração da formação Alter do Chão do estado do Amazonas utilizando o método de refinamento de Rietveld.

MATERIAIS E MÉTODOS MATERIAIS E MÉTODOS Os resultados mostrados são referentes a três (03) amostras de Caulim

coletados da formação Alter do Chão (figuras 2, 3 e 4). As duas primeiras, foram coletadas no Km 45 da BR 174 (amostras A e B) e última coletada no Km 80 da AM 010 (amostra C). Utilizou-se o Método de Rietveld (In: CHVATAL, 2007) para refinamento das estruturas cristalinas, identificando as fases minerais, o quantitativo das fases, tamanho de cristalito e microdeformação.

Para obtenção dos dados de cristalinidade, tamanho do cristalito e quantificação mineralógica foi utilizado o software livre (MAUD), para o refinamento dos difratogramas de raios-X. O MAUD realiza análise microestrutural com modelos isotrópicos e anisotrópicos e permite importação de estruturas a partir de bases de dados. As funções mais utilizadas para se obter os resultados são: linha de base e parâmetros de escala, analise quantitativa, analises estruturais do cristal, textura, parâmetros de micro deformação e parâmetros de deformação .

Foram feitos refinamentos de difratogramas de raios-X de amostras compostas por uma ou mais fases cristalinas compostas.

Figura 2: voçoroca mostrando o afloramento do perfil caulinitico.

Amostra B

Amostra A

Figura 3: Fotografia mostrando perfil do caulim, onde foi

coletadas as amostras A e B..

RESULTADOS E DISCUSSÕESRESULTADOS E DISCUSSÕESAs amostras analisadas pelo refinamento pelo software MAUD, obteve

como resultados, o tamanho de cristalito, a microdeformação, a quantificação mineralógica e os parâmetros de cela unitária, como demonstrado na figura 8.

CONCLUSÕESCONCLUSÕES

REFERÊNCIAS

Amostras A B CFase Cristalina caulinita

63192-ICSD Kaolinita

27713-ICSDKaolinita

31135-ICSDQuartzo

201352-ICSD

Tamanho do cristalito

1074,91 Å 728,45 Å 1175,12 e 5874,32 Å

Micro-deformação

4,61% 7.18 % 0,25 e 1,120 %

Quantificação %

98% 99% 30,07 e 69,92 %

Ângulo Alfa 91,63 91,63 91,78Ângulo Beta 104,57 106,74 104,71

Ângulo Gama 90,06 89,18 89,79

Nas analises das amostras A, B e C, as fases de caulinita se diferem nas CIFS (ficha com dados cristalográficos), principalmente, quanto aos parâmetros angulares (ver figura 8). Observaram-se, também, cristalinidades maiores que na B (figura 6), devido, principalmente, a microdeformação ser menor e o tamanho do cristalito ser maior nas amostras A (figura 5) e C (figura 7). Provavelmente, devido ao fato da localização dessas amostras no perfil de intemperismo estarem em um nível de alteração menor. A amostra C é a menos influenciada (figura 4) pelo intemperismo, apresentando ainda além da caulinita, o quartzo. Este foi identificado, somente na amostra C, onde este encontra-se em maior concentração que a caulinita, sua cristalinidade é alta e possui uma micro deformação baixa.

BRAGG, L. & CLARINGBULL, G.F. Crystal structures of minerals. Ithaca: Cornell University Press, 1965. 409p. CHVATAL, M. Mineralogia para principiantes, Cristalografia, Rio de Janeiro, 2007. 232p.LARSON,A.C.; VON DREELER, R.B. General structure analysis system (GSAS). Los Alamos Nactional Laboratory, 2004. 231p.MONTEIRO D.N.C.; Horbe, A.M.C; SILVA, C.C.; A caulinita de perfis intempéricos sobre a Formação Álter do Chão, 2007. 133p à 142p. “Contribuições à geologia da Amazônia, volume.5, 2007”.

Os minerais como o esperado, possuem propriedades estruturais diferentes, sendo estas relacionadas com a localização nos horizontes saprolíticos.

As caulinitas sofrem uma redução em tamanho de cristalito conforme o horizonte está mais evoluído intempericamente, o saprólito grosso amostra A e C, possuem cristalitos em média de 1074,91 Å e 1175,12Å respectivamente, enquanto no saprólito fino ou nível caulinitico puro, amostra B, chega no seu tamanho mínimo de 728,45Å . Esta relação com o perfil intempérico continua para se demonstrar a microdeformação, da qual onde a caulinita menos evoluída sofreu menos influência de fatores externos e possui valores de deformação de 0,25%, enquanto no ápice, nível caulinitico puro ou argiloso a caulinita tem deformação em média de 7,18%.

Figura 4: Horizonte saprolitico, às margens da rodovia AM-010 onde foi coletado a amostra C.

Figura 5: Difratograma da amostra A.Figura 6: Difratograma amostra B.

Figura 7 : Difratograma da amostra A.

Figura 8: Tabela demostrando propriedades estruturais das amostras A, B, C..