Contribuições às Ciências da Terra

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1 Contribuições às Ciências da Terra UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ESCOLA DE MINAS DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EVOLUÇÃO CRUSTAL E RECURSOS NATURAIS RASTREAMENTO GEOQUÍMICO DE POSSÍVEIS CONTAMINAÇÕES REMANESCENTES DE MINERAÇÕES DE PIRITA NO MUNICÍPIO DE OURO PRETO, QUADRILÁTERO FERRÍFERO, MINAS GERAIS CRISTINA MARIA MARTINS 25 Contribuições às Ciências da Terra

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3 RASTREAMENTO GEOQUÍMICO DE POSSÍVEIS CONTAMINAÇÕES REMANESCENTES DE MINERAÇÕES DE PIRITA NO MUNICÍPIO DE OURO PRETO, QUADRILÁTERO FERRÍFERO, MINAS GERAIS i

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5 FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO Reitor João Luiz Martins Vice-Reitor Antenor Barbosa Júnior Pró-Reitor de Pesquisa e Pós-Graduação Tanus Jorge Nagem ESCOLA DE MINAS Diretor José Geraldo Arantes de Azevedo Brito Vice-Diretor Marco Túlio Ribeiro Evangelista DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA Chefe César Augusto Chicarino Varajão iii

6 EVOLUÇÃO CRUSTAL E RECURSOS NATURAIS iv

7 CONTRIBUIÇÕES ÀS CIÊNCIAS DA TERRA VOL. 21 TESE DE MESTRADO Nº 233 RASTREAMENTO GEOQUÍMICO DE POSSÍVEIS CONTAMINAÇÕES REMANESCENTES DE MINERAÇÕES DE PIRITA NO MUNICÍPIO DE OURO PRETO, QUADRILÁTERO FERRÍFERO, MINAS GERAIS Cristina Maria Martins Orientador Dr. Hubert Mathias Peter Roeser Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais do Departamento de Geologia da Escola de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto como requisito parcial à obtenção do Título de Mestre em Ciências Naturais, Área de Concentração: Geologia Ambiental e Conservação de Recursos Naturais OURO PRETO 25 v

8 Universidade Federal de Ouro Preto Escola de Minas - Departamento de Geologia - Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais Campus Morro do Cruzeiro s/n - Bauxita Ouro Preto, Minas Gerais Tel. (31) , Fax: (31) pgrad@degeo.ufop.br Os direitos de tradução e reprodução reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser gravada, armazenada em sistemas eletrônicos, fotocopiada ou reproduzida por meios mecânicos ou eletrônicos ou utilizada sem a observância das normas de direito autoral. ISSN: Depósito Legal na Biblioteca Nacional Edição 1ª Catalogação elaborada pela Biblioteca Prof. Luciano Jacques de Moraes do Sistema de Bibliotecas e Informação - SISBIN - Universidade Federal de Ouro Preto M386r Martins, Cristina Maria. Rastreamento geoquímico de possíveis contaminações remanescentes de minerações de pirita no Município de Ouro Preto, Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais. [manuscrito]. / Cristina Maria Martins xxix, 159f. : il.; color.; grafs.; tabs.; mapas. Orientador: Prof. Dr. Hubert Mathias Peter Roeser. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de Minas. Departamento de Geologia. Programa de Pós Graduação em Geologia Ambiental e Conservação de Recursos Naturais. Área de concentração: Geoquímica Ambiental. 1. Sulfetos - Oxidação - Teses. 2. Água - Teses. 3. Piritas - Teses. 4. Minérios de ferro - Teses. 5. Quadrilátero Ferrífero - Ouro Preto (MG). I. Universidade Federal de Ouro Preto. Escola de Minas. Departamento de Geologia. Programa de Pós-graduação em Geologia Ambiental e Conservação de Recursos Naturais. II. Título. CDU: Catalogação: sisbin@sisbin.ufop.br vi

9 Ao meu pai, Antônio Martins À minha mãe, Geralda Maria Martins vii

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11 Tudo o que acontece com a Terra, acontece com os filhos e filhas da Terra. O homem não tece a teia da vida; ele é apenas um fio. Tudo que se faz à teia, ele faz a si mesmo. (Ted Perry, inspirado por carta do chefe Seattle) ix

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13 Agradecimentos Gostaria de transmitir meus agradecimentos: A Deus; à minha família; ao Departamento de Geologia da Universidade Federal de Ouro Preto, pela oportunidade e meios necessários para desenvolver uma pesquisa ao nível de mestrado. Ao CNPq, pela concessão da bolsa de estudo, e ao projeto de cooperação internacional CAPES/DAAD Probal. Ao meu orientador, Prof. Dr. Hubert Roeser, pela oportunidade de realizar essa pesquisa, pela sua confiança, incentivo e diversas contribuições conferidas a esse trabalho. Ao Prof. Dr. Hermínio Nalini, pelo acompanhamento dos trabalhos, principalmente os de caráter laboratorial. Ao Prof. Dr. Jorge Lena pelos ensinamentos que contribuíram para a composição da parte referente à geoquímica de águas. Aos demais amigos e colegas do Laboratório de Geoquímica Ambiental - LGqA/DEGEO: à Janice Cardoso e à Luciana Vetel pelo grande auxílio nas diversas etapas de laboratório. Aos demais pesquisadores e funcionários do LGqA - Adivane, Adriana, Márcio Basílio, Aline, Camila e Vandir. Ao Sr. Elmo de Castro Guimarães e ao Sr. Washington Dias pelas informações concedidas a respeito das antigas minas de pirita de Ouro Preto. Ao Núcleo de Valorização de Materiais Minerais do Departamento de Metalurgia EM/UFOP, pela disponibilização dos recursos necessários à execução das análises bacteriológicas: a Dominique Daman e ao Prof. Dr. Versiane Abis Leão pelo acompanhamento e interesse conferido a essa etapa. Ao Prof. Dr. José Fernando de Paiva, pelo auxílio na execução de análises via polarografia. Ao Prof. Dr. José Domingues Fabris, do Dep. de Química da UFMG, pela execução de análises a partir de espectroscopia Mössbauer. Ao Sr. Eike Gierth, da Universidade de Clausthal - Alemanha, pela análise microscópica de minerais opacos. Ao Prof. Dr. Maurício Carneiro e funcionários do LOPAG/DEGEO, pela disponibilização do laboratório para preparação de amostras e confecção de lâminas. Ao DEMIN/UFOP, pela utilização de um de seus laboratórios. À Profa. Dra. Angélica e a Wanderley pela disponibilização das análises mineralógicas via difratometria de raios-x. À bióloga Míriam Roschel, pelo auxílio nos procedimentos utilizados para a coleta, armazenamento e descrição de plantas. Ao Dr. Berhnard Dold e à UNESCO, pela oportunidade de participar de um curso sobre Metalogenia e Geoquímica Ambiental, que me conferiram vários conhecimentos preliminares. Àqueles que me acompanharam nas etapas de campo: Prof. Dr. Jorge Lena, Sr. Elmo Guimarães, Valter Pereira, Virgínia Porfiro, Miguel Martins e Daniela Teixeira. A Edson da secretaria de pós-graduação, aos funcionários de laboratórios, biblioteca, e demais dependências do DEGEO/DEMIN pela cooperação ao longo dos trabalhos. À Wanusa, Lane, Míriam, Fernanda, Ariana, Rafael, Newman, Gabriel e demais amigos e colegas do DEGEO, pelos inúmeros momentos de companheirismo. À Virgínia e à Daniela, pela amizade e presença constantes. A todos: muito obrigada! xi

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15 Sumário AGRADECIMENTOS... xi LISTA DE ILUSTRAÇÕES... xix LISTA DE QUADROS... xxiii LISTA DE TABELAS... xxv RESUMO... xxvii ABSTRACT... xxix CAPÍTULO 1. INTRODUÇÃO Generalidades Objetivos Localização e acesso... 3 CAPÍTULO 2. GEOLOGIA REGIONAL Introdução Litoestratigrafia Complexos Metamórficos Arqueanos Supergrupo Rio das Velhas... 7 Grupo Nova Lima... 7 Grupo Maquiné Supergrupo Minas... 8 Grupo Caraça... 8 Grupo Itabira... 8 Grupo Piracicaba... 9 Grupo Sabará Grupo Itacolomi Depósitos Sedimentares Cenozóicos Geologia Estrutural e Geotectônica Fisiografia, Geomorfologia, Clima e Vegetação CAPÍTULO 3. ASPECTOS LOCAIS Litoestratigrafia Descrição Geral Breve Histórico CAPÍTULO 4. OXIDAÇÃO DE SULFETOS, GERAÇÃO DE ACIDEZ E 21 MOBILIZAÇÃO DE ELEMENTOS QUÍMICOS Generalidades Os sulfetos Reações de oxidação em sulfetos xiii

16 Reações de oxidação nos principais sulfetos produtores de ácido Pirita Marcassita Pirrotita Calcopirita Arsenopirita Reações de oxidação em outros sulfetos Mobilidade, especiação e processos de sorção Processos de neutralização Predição da drenagem ácida Tratamento CAPÍTULO 5. METAIS E TOXICIDADE Introdução Os Metais Elementos principais Cálcio (Ca) Magnésio (Mg) Sódio (Na) Potássio (K) Ferro (Fe) Manganês (Mn) Alumínio (Al) Silício (Si) Metais pesados e/ou potencialmente tóxicos Arsênio (As) Mercúrio (Hg) Cádmio (Cd)... 4 Chumbo (Pb) Cromo (Cr) Cobre (Cu) Níquel (Ni) Zinco (Zn) Cobalto (Co) Antimônio (Sb) Vanádio (V) Molibdênio (Mo) Lítio (Li) xiv

17 CAPÍTULO 6. METODOLOGIA Introdução Sistemática de coleta, preparação e análise de amostras Rochas... 5 Preparação e análises mineralógicas e químicas Água Preparação dos frascos e coleta Armazenamento e análises químicas Sedimentos e Solos Preparação e análises Plantas Coleta e preparação Abertura e análises químicas Análise Bacteriológica CAPÍTULO 7. GEOQUÍMICA DAS ROCHAS Aspectos gerais Mineralogia das rochas Análises químicas Elementos maiores Ferro (Fe) Alumínio (Al) Manganês (Mn) Cálcio (Ca) Elementos menores Vanádio (V) Cromo (Cr) Cobalto (Co) Níquel (Ni) Cobre(Cu)... 7 Zinco (Zn)... 7 Arsênio (As) Molibdênio (Mo) Chumbo (Pb) Lítio (Li) Cádmio (Cd) Conclusões xv

18 CAPÍTULO 8. HIDROQUÍMICA Generalidades Aspectos geoquímicos locais Parâmetros físico-químicos Potencial hidrogeniônico (ph) Potencial de oxi-redução (Eh) Temperatura (T)... 8 Sólidos totais dissolvidos (STD)... 8 Condutividade elétrica (CE) Turbidez Alcalinidade Sulfato (SO = 4 ) e cloreto (Cl - ) Concentração dos elementos em água Estudo da Lagoa do Gambá Parâmetros físico-químicos Concentração dos elementos em água Conclusões CAPÍTULO 9. GEOQUÍMICA DE SEDIMENTOS Introdução Apresentação dos resultados Caracterização mineralógica Análises químicas Elementos maiores Elementos menores Conclusões CAPÍTULO 1. GEOQUÍMICA DE SOLOS Fontes de metais em solos Apresentação dos resultados Generalidades Caracterização mineralógica Análises químicas Elementos maiores Elementos menores Conclusões CAPÍTULO 11. METAIS PESADOS EM PLANTAS Introdução Apresentação dos resultados xvi

19 Elementos maiores Ferro e Alumínio Zinco Manganês Outros elementos Vanádio Cromo Cobalto Níquel Cobre Molibdênio Chumbo Lítio Conclusões CAPÍTULO 12. BACTÉRIAS E A OXIDAÇÃO DE SULFETOS O papel das bactérias na oxidação de sulfetos Resultados da análise bacteriológica Conclusões CAPÍTULO 13. CONSIDERAÇÕES FINAIS ANEXOS BANCA EXAMINADORA (Ficha de Aprovação) xvii

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21 Lista de Ilustrações Figura 1.1. Processo de formação de drenagem ácida com mobilização e acumulação de 2 metais pesados em diferentes ambientes... Figura 1.2. Mapa de localização de Ouro Preto, com a delimitação da área de estudo... 4 Figura 2.1. Mapa geológico simplificado do Quadrilátero Ferrífero... 5 Figura 2.2. Coluna estratigráfica do Quadrilátero Ferrífero Figura 3.1. Mapa litoestratigráfico da região, com a localização das minas de pirita 15 estudadas na região de Ouro Preto... Figura 3.2. Ruínas das instalações da Mina de Santa Efigênia, exibindo rejeito às margens do 18 Ribeirão do Carmo... Figura 3.3. Ruínas das instalações da mina do Piquete Figura 4.1. Cristais de pirita Figura 4.2. Formas da pirita Figura 6.1. Etapas de preparação, dissolução e análise das amostras de rocha... 5 Figura 6.2. Coleta de água no ponto da Lagoa do Gambá (P3A1) Figura 6.3. Etapas de preparação e análise das amostras de água Figura 6.4. Etapas de preparação, dissolução e análise das amostras de solos e sedimentos Figura 6.5. Etapas de preparação, dissolução e análise das amostras de plantas Figura 7.1. Filito da antiga mina do Piquete, exibindo material precipitado, de coloração 57 amarelada... Figura 7.2. Amostra de quartzito (P2R6B), da antiga mina de Santa Efigênia, exibindo 59 sulfetos oxidados... Figura 7.3. Capa de oxidação (c. o.) em rocha filítica contendo pirita, na antiga mina do 6 Piquete... Figura 7.4. Concentração de elementos maiores (Al, Fe, Mn e Ca) em amostras de rochas Figura 7.5. Concentração de Fe em amostras de rochas Figura 7.6. Concentração de Al em amostras de rocha Figura 7.7. Concentração de Mn em amostras de rochas Figura 7.8. Concentração de Ca em amostras de rochas Figura 7.9. Concentração de elementos menores em amostras de rochas (V, Cr, Co, Ni, Cu, 67 Zn, As, Mo, Pb, Li, Sb, Cd)... Figura 7.1. Concentração de V em amostras de rochas Figura Concentração de Cr em amostras de rochas Figura Concentração de Co em amostras de rochas Figura Concentração de Ni em amostras de rochas Figura Concentração de Cu em amostras de rochas... 7 Figura Concentração de Zn em amostras de rochas Figura Concentração de As em amostras de rochas xix

22 Figura Concentração de Mo em amostras de rochas Figura Concentração de Pb em amostras de rochas Figura Concentração de Li em amostras de rochas Figura 7.2. Concentração de Cd em amostras de rochas Figura 8.1. Valores de ph medidos em amostras de águas de estações de seca e chuva Figura 8.2. Percolação de água sobre filito contendo pirita oxidada Figura 8.3. Drenagem ácida na antiga mina do Piquete (P1A1), durante estação chuvosa Figura 8.4. Valores de Eh medidos em amostras de águas de estações de seca e chuva Figura 8.5. Valores de temperatura medidos em amostras de águas de estações de seca e 8 chuva... Figura 8.6. Valores de sólidos totais dissolvidos medidos em amostras de águas de estações 81 de seca e chuva... Figura 8.7. Valores de condutividade elétrica medidos em amostras de águas de estações de 81 seca e chuva... Figura 8.8. Valores de turbidez medidos em amostras de água de estações de seca e chuva Figura 8.9. Valores de alcalinidade determinados em amostras de águas de estações de seca 83 e chuva... Figura 8.1. Concentração de Al em amostras de águas de estações de seca e chuva Figura Concentração de Mn em amostras de água nas estações de seca e chuva Figura Concentração de Fe em amostras de águas de estações de seca e chuva Figura Correlação positiva entre - Na e Ca (A), Na e K (B), Mg e Ca (C), Sr e Ca (D), 87 Ba e Ca (E), Sr e Na (F) em amostras de água... Figura Relação entre ph e profundidade em amostras da Lagoa do Gambá (P3A1) Figura Relação entre alcalinidade e profundidade em amostras da Lagoa do Gambá 89 (P3A1)... Figura Relação entre Eh (potencial de oxi-redução) e profundidade em amostras da 9 Lagoa do Gambá (P3A1)... Figura Relação entre concentração e profundidade em amostras da Lagoa do Gambá 91 (P3A1)... Figura 9.1. Concentração de elementos maiores (Ca, Mn, Al, Fe) em sedimentos Figura 9.2. Concentração de elementos maiores (Ca, Mn, Al, Fe) em sedimentos de fundo Figura 9.3. Concentração de Fe em amostras de sedimentos (A) e de sedimentos de fundo 97 (B)... Figura 9.4. Concentração de Al em amostras de sedimento (A) e de sedimentos de fundo (B) 97 Figura 9.5. Concentração de Mn em amostras de sedimentos (A) e de sedimentos de fundo 98 (B)... Figura 9.6. Concentração de Ca em amostras de sedimentos (A) e de sedimentos de fundo 98 (B)... Figura 9.7. Concentração de elementos menores (Cd, Sb, Li, Pb, Mo, As, Zn, Cu, Ni, Co, Cr, 99 V) em amostras de sedimentos... xx

23 Figura 9.8. Concentração de elementos menores (Cd, Li, Pb, Mo, As, Zn, Cu, Ni, Co, Cr, V) 99 em amostras de sedimentos de fundo... Figura 9.9. Concentração de As em amostras de sedimentos (A) e de sedimentos de fundo 1 (B)... Figura 9.1. Concentração de Ni em amostras de sedimentos (A) e de sedimentos de fundo 11 (B)... Figura Concentração de Co em amostras de sedimentos (A) e de sedimentos de fundo 11 (B)... Figura Correlação positiva entre Ni e Co em amostras de sedimentos de fundo Figura Concentração de Cu em amostras de sedimento (A) e de sedimentos de fundo 12 (B)... Figura Concentração de Li em amostras de sedimentos (A) e de sedimentos de fundo 13 (B)... Figura Concentração de Cr em amostras de sedimentos (A) e de sedimentos de fundo 13 (B)... Figura Concentração de Pb em amostras de sedimentos (A) e de sedimentos de fundo 15 (B)... Figura Concentração de Zn em amostras de sedimentos (A) e de sedimentos de fundo 15 (B)... Figura Correlação positiva entre - Pb e Zn (A), Pb e Fe (B) - em amostras de 15 sedimentos de fundo... Figura Concentração de V em amostras de sedimento (A) e de sedimento de fundo (B). 16 Figura 9.2. Correlação positiva entre - V e Fe (A), V e Cr (B) - em amostras de sedimento 16 de fundo... Figura Concentração de Mo em amostras de sedimentos (A) e de sedimento de fundo 16 (B)... Figura Concentração de Cd em amostras de sedimentos (A) e de sedimentos de fundo 17 (B)... Figura Correlação positiva entre - Cd e Fe (A), Cd e V (B), Cd e Pb (C) - em amostras 17 de sedimentos de fundo... Figura 1.1. Cambissolo (amostra P1O2) sobre rocha filítica Figura 1.2. Concentração de elementos maiores (Ca, Mn, Al e Fe) em amostras de solos Figura 1.3. Concentração de Al em amostras de solos Figura 1.4. Concentração de Fe em amostras de solos Figura 1.5. Concentração de Ca em amostras de solos Figura 1.6. Concentração de Mn em amostras de solos Figura 1.7. Concentração de elementos menores (Cd, Li, Pb, Mo, As, Zn, Cu, Ni, Co, Cr, 118 V) em amostras de solos... Figura 1.8. Concentração de Cd em amostras de solos Figura 1.9. Correlação positiva entre Cd e Fe em amostras de solos Figura 1.1. Concentração de Li em amostras de solos Figura Concentração de Pb (A) e Zn (B) em amostras de solos xxi

24 Figura Correlação positiva entre Pb e Zn em amostras de solos Figura Concentração de Mo em amostras de solos Figura Concentração de As em amostras de solos Figura Concentração de Cu nas amostras de solos Figura Concentração de Co (A) e Ni (B) em amostras de solos Figura Correlação positiva entre Co e Ni em amostras de solos Figura Concentração de V (A) e Cr (B) em amostras de solos Figura Correlação positiva entre V e Cr em amostras de solos Figura Baccharis sp. (P1P1C), proveniente da mina do Piquete Figura Briófita (P2P1B) localizada no ponto da mina de Santa Efigênia Figura Concentração de elementos maiores (Zn, Al, Fe, Mn) em amostras de plantas Figura Concentração de Fe e Al em amostras de plantas Figura Concentração de Zn em amostras de plantas Figura Concentração de Mn em amostras de plantas Figura Concentrações de Cd, Sb, Li, Pb, Mo, Cu, Ni, Co, Cr, V em amostras de 13 plantas... Figura Concentração de V em amostras de plantas Figura Concentração de Cr em amostras de plantas Figura Concentração de Co em amostras de plantas Figura Concentração de Ni em amostras de plantas Figura Concentração de Cu em amostras de plantas Figura Concentração de Mo em amostras de plantas Figura Concentração de Pb em amostras de plantas Figura Concentração de Li em amostras de plantas Figura Gráfico Eh-t para cultura de bactéria em rocha P1R Figura Gráfico Eh-t para cultura de bactéria em amostra de rocha P1R Figura Gráfico Eh-t para cultura de bactéria em sedimento P1S1-c Figura Gráfico Eh-t para cultura de bactérias em sedimento P2J-c Figura Gráfico Eh-t para cultura de bactérias em sedimento P2JX Figura Gráfico exibindo valores de Eh para os experimentos de confirmação, e seus 141 respectivos controles, na cultura de bactérias... Figura Gráfico exibindo valores de ph para os experimentos de confirmação, e seus 141 respectivos controles, na cultura de bactérias... Figura Presença de bactérias em experimento relativo a sedimento de corrente - P1S1-c (A), e sua mudança de posição alguns segundos depois - (B)... Figura Presença de bactérias em experimento relativo a sedimento de corrente - P1S1c- 143 (A), e sua mudança de posição alguns segundos depois - (B)... xxii

25 Lista de Quadros Quadro 4.1- Mobilidade de alguns elementos químicos em função do meio Quadro 4.2. Compostos que acumulam metais pesados e algumas de suas propriedades Quadro 5.1: Tabela periódica, mostrando elementos químicos e seus efeitos biológicos 33 conhecidos e prováveis... Quadro 5.2: Relação de algumas propriedades químicas para elementos químicos Quadro 5.3: Elementos químicos e os principais efeitos causados nos organismos Quadro 6.1: Designações das amostras coletadas referentes às sub-áreas Quadro 6.2: Componentes das soluções utilizadas na cultura de bactérias Quadro 7.1. Tipos de amostras de rochas e seus respectivos pontos de coleta Quadro 8.1. Amostras de água e respectivos pontos de coleta Quadro 9.1. Sedimentos e suas respectivas regiões amostradas Quadro 1.1. Relação entre as amostras de solos, tipos e os pontos de coleta Quadro Relação entre as partes analisadas dos diferentes tipos de plantas e seus 127 respectivos pontos e ambientes de coleta... Quadro Elementos caracterizados nos ambientes das antigas minas de pirita, onde se 148 encontram assinalados aqueles que se apresentaram em altas concentrações... xxiii

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27 Lista de Tabelas Tabela 7.1. Mineralogia das amostras de rochas, definida a partir de difratometria de raios-x. 62 Tabela 7.2. Valores máximos de concentrações obtidos para as rochas da região investigada 63 e para outras rochas do Sinclinal Dom Bosco... Tabela 8.1. Parâmetros físico-químicos das amostras de água relativos à estação de seca Tabela 8.2. Parâmetros físico-químicos das amostras de água relativos à estação de chuva Tabela 8.3. Parâmetros físico-químicos da água na Lagoa do Gambá Tabela 9.1. Concentrações de metais (máximas e mínimas) definidas em amostras de 18 sedimentos de fundo e os níveis críticos TEL e PEL... Tabela 1.1. Medidas de ph e Eh em amostras de solos Tabela Medidas de Eh e ph para cultura de bactéria em rocha P1R Tabela Medidas de Eh e ph para cultura de bactéria em rocha P1R Tabela Medidas de Eh e ph para cultura de bactéria em sedimento P1S1-c Tabela Medidas de Eh e ph para cultura de bactéria em sedimento P2J-c Tabela Medidas de Eh e ph para cultura de bactéria em sedimento P2JX Tabela Medidas de Eh e ph para cultura de bactérias em teste de confirmação xxv

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29 Resumo No município de Ouro Preto, Minas Gerais, são conhecidas algumas regiões onde a pirita foi explorada com a finalidade de se produzir ácido sulfúrico. Sabe-se que os depósitos sulfetados geralmente contêm quantidades significativas de alguns elementos químicos, como - Hg, As, Cd, Pb, Zn, Cu, Co e Ni. Esses constituintes pertencem à gama dos elementos potencialmente tóxicos que, uma vez liberados em grandes quantidades em águas, sedimentos, solos ou plantas, podem causar contaminações. Vários dos elementos pesados são liberados e mobilizados por drenagem ácida, cuja formação é bastante comum em regiões de ocorrência de pirita. A água pode adquirir um caráter ácido ao percorrer terrenos contendo sulfetos, que se oxidam sob a atuação de oxigênio e microorganismos específicos. Nesse processo, são gerados íons de H +, além de Fe 3+ e SO = 4. Quando a drenagem ácida entra em contato com vários minerais, ela libera e mobiliza elementos dos mesmos, concentrando-os, o que pode causar a contaminação de diferentes ambientes. O problema de geração de drenagem ácida e mobilização de elementos pesados é bastante comum em ambientes de minas que contêm sulfetos. Nesses locais, o processo de acidificação é acelerado pelas atividades exploratórias, que expõem grandes volumes de materiais à atuação da atmosfera. A presença de altas concentrações de elementos tóxicos torna-se agravante se esses elementos se encontrarem biodisponíveis. Quando ocorre a incorporação de altos níveis de metais pesados nos organismos, esses elementos podem exercer um elevado nível de toxicidade no ser humano, animais e plantas. O relato deste trabalho possui enfoque geoquímico ambiental que trata da existência de contaminações por metais pesados em regiões de duas antigas minas de pirita de Ouro Preto e circunvizinhanças. Nesses pontos, procurou-se investigar os processos de geração de drenagem ácida e conseqüente mobilização e concentração de metais em ambientes distintos. Para tanto, foram analisadas diferentes amostras de rochas, águas, sedimentos, solos e plantas. As investigações permitiram verificar que, em determinados pontos, existe contaminação por alguns elementos. Essa acumulação deve-se tanto aos processos de lixiviação por drenagem ácida, quanto à própria litologia local. Para a região da antiga mina do Piquete, verificou-se um aumento na concentração de metais regida por um ambiente ácido. Em alguns pontos, principalmente naqueles localizados na região da antiga mina de Santa Efigênia, observou-se que a presença de carbonatos inibe o processo de acidificação dos ambientes. As regiões das minas estão assinaladas pela presença de níveis tóxicos de metais, como: Al (152,5 µg/l) em água; As (273,4 mg/kg) - Cr (148,6 mg/kg) - Cd (57,9 mg/kg) - Cu (179,1mg/kg) - Pb (58,7 mg/kg) - Zn (231,7 mg/kg) em sedimentos de corrente; As (177,9 mg/kg) - Cd (36,3 mg/kg) - Cu (225 mg/kg) - Pb (122,9 mg/kg) - Ni (85,1mg/kg) - Cr (122,7mg/kg) em solos; Zn (,17%), - Mn (,35%) - Ni (67,6 mg/kg) - Cu (15 mg/kg) - Pb (48,2 mg/kg) em plantas. A concentração de elementos químicos em águas, sedimentos, solos e plantas possui uma relação direta com a litologia local; porém é influenciada por outros fatores, como: condições físico-químicas do ambiente, variações sazonais, disponibilidade e biodisponibilidade de elementos químicos. xxvii

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31 Abstract In Ouro Preto county, Minas Gerais, some regions are known where pyrite was explored for the production of sulfuric acid. One knows that the sulfurized deposits generally contain significative quantities of some chemical elements, such as Hg, Cd, Pb, Zn, Cu, Co, Ni. These constituents belong to the range of the heavy metals that, once liberated in great quantities in water, sediments, soils and plants, may cause contaminations. From these heavy elements, several of them are liberated and mobilized by acid drainage, the formation of which is very common in regions of pyrites occurrence. The water may acquire an acid nature, while it runs through soils containing sulfides, which oxidize themselves under the action of oxygen and specific organisms. In the process, ions of H + are generated, as well as Fe 3+ and SO = 4. When the acid drainage enters in contact with various minerals, it liberates and mobilizes some elements. This may cause contamination in different kinds of environment. The problem of acid drainage generation and mobilization of heavy elements is very common in sites containing sulfides. In these sites the acidification process is accelerated by exploration activities that expose great volumes of materials to the action of the atmosphere. The presence of high concentrations of toxic elements becomes aggravating if these elements are bioavaillable. When the incorporation of high levels of heavy metals occurs in the organisms, the elements may cause a high level of toxidity in human being, animals and plants. The report of this work has geochemical environmental focus, that deals with the existence of contaminations by heavy metals in regions of two old pyrite mines in Ouro Preto and surrounding. In these points, the aim was to investigate the process of acid drainage generation and consequent mobilization and concentration of heavy metals in different areas. For this purpose, different samples of rocks, waters, sediments, soils and plants were analyzed. The investigations made it possible to verify that, in certain points, there is contamination by some elements. This accumulation is due to the leaching processes by acid drainage, that concentrated various elements and, also, according to the local lithology itself. As to the region of the old Piquete Mine, an increase was observed in the concentration of metals generated by the acid ambiance. In some points, mainly those situated in the regions of the old Santa Efigênia Mine, the fact observed is that the presence of carbonates inhibits the acidification process of the sites. The areas of mines are distinguished by the presence of the toxic levels of metals such as: Al (152,5 µg/l) in water; As (273,4 mg/kg) - Cr (148,6 mg/kg) - Cd (57,9 mg/kg) - Cu (179,1 mg/kg) - Pb (58,7 mg/kg) - Zn (231,7 mg/kg) in botton sediments; As (177,9 mg/kg) - Cd (36,3 mg/kg) - Cu (225 mg/kg) - Pb (122,9 mg/kg) - Ni (85,1 mg/kg) - Cr (122,7 mg/kg) in soils; Zn (,17%), - Mn (,35%) - Ni (67,6 mg/kg) - Cu (15 mg/kg) - Pb (48,2 mg/kg) in plants. The concentration of chemical elements in water, sediments, soils and plants has a direct relation with the site lithology. But it is influenced by other factors such as: physico-chemical conditions of the site, seasoming variations, availability and bioavaillability of the chemical elements. xxix

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33 CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO 1.1. GENERALIDADES Os diversos jazimentos metálicos localizados no sudeste do Quadrilátero Ferrífero têm imprimido, ao longo dos anos, uma forte conotação econômica à região. No entanto, as atividades mineiras acarretaram uma série de mudanças nas características físico-químicas do ambiente. Durante os últimos anos, registra-se um grande esforço no sentido de se conhecer o comportamento químico de alguns elementos, principalmente no que diz respeito aos metais pesados e a sua dispersão em ambientes distintos, principalmente em águas e sedimentos (cf. Eleutério 1997, Andrade 2, Costa 21, Cruz 22). Os metais pesados possuem uma de suas fontes relacionada à ocorrência de depósitos sulfetados, nos quais, geralmente, se encontram presentes os elementos calcófilos (que possuem afinidade com o cobre), tais como: Hg, As, Cd, Pb, Zn, Cu, Co, Ni. Esses constituintes pertencem à gama dos elementos pesados que, uma vez liberados em grandes quantidades em águas, sedimentos, solos e plantas, podem causar a contaminação do meio ambiente. Alguns dos elementos pesados possuem um caráter tóxico e, como podem ser acumulados nos organismos, são nocivos para o ser humano, animais e plantas. No município de Ouro Preto, Minas Gerais, em locais próximos ao Bairro Santa Efigênia, são conhecidas algumas regiões onde se exerciam atividades exploratórias de pirita. Tais atividades destinavam-se à produção de ácido sulfúrico, muito utilizado na confecção de pólvora, principalmente em épocas da Segunda Guerra Mundial. Sabe-se que, durante a exploração mineral, grandes quantidades de pirita eram mobilizadas e expostas ao ar, sendo, então, oxidadas. Devido à percolação de água nas rochas sulfetadas, supõe-se que prevaleciam condições de drenagem ácida na região das minas. Essa condição de acidez pode ter mobilizado elementos pesados que, anteriormente, em outras condições, poderiam possuir uma baixa mobilidade; tais elementos, uma vez liberados, possuem uma grande chance de serem acumulados na biota (Figura 1.1). Devido a esse processo de acidez e liberação de elementos pesados, é importante que se realize um rastreamento geoquímico nas áreas das minas e circunvizinhanças, com o intuito de se verificar a dispersão e a acumulação de elementos pesados nos diferentes ambientes.

34 Martins, C. M., 25. Rastreamento geoquímico de possíveis contaminações remanescentes... Água superficial O 2 Pirita Água meteórica Atividade microbiológica Água ácida Rochas (Filitos, xistos, quartzitos) Depósitos hidrotermais (Hg, As, Cd, Pb, Zn, Cu, Co Ni, Fe) Mobilização de metais pesados Água Solo Sedimento Planta Figura 1.1: Processo de formação de drenagem ácida com mobilização e acumulação de metais pesados em diferentes ambientes OBJETIVOS Os estudos desenvolvidos neste trabalho visam investigar o comportamento geoquímico de elementos químicos vinculados às antigas minas de pirita de Ouro Preto. As pesquisas realizadas permitirão determinar a concentração de elementos pesados nos ambiente das minas (rocha, água, sedimento, solo e planta). Procurou-se verificar a existência da acumulação de metais pesados devido à presença de pirita, à sua oxidação e conseqüente liberação e mobilização de elementos. Para tanto, foram estudadas duas regiões (mina do Piquete e mina de Santa Efigênia) onde esse mineral foi extraído. Nesses locais, era interessante fazer um estudo geoquímico/ambiental, pois os terrenos se encontram ocupados, tendo seus solos e/ou águas utilizados pelo homem e animais. Procurou-se, também, determinar a concentração dos elementos químicos em questão em águas, solos, sedimentos e plantas, em alguns pontos, fora da área de influência da mina. Tais estudos foram realizados a título de comparação com o conteúdo de metais presentes nas amostras coletadas dentro das regiões que continham pirita, para determinar se essas se encontravam contaminadas. As principais atividades desenvolvidas nesse estudo estão voltadas para: - verificar a situação atual das antigas minas, em relação à ocorrência de pirita e à geração de drenagem ácida; 2

35 Contribuições às Ciências da Terra Série M, vol. 21, 159p. - verificar a ocorrência de elementos pesados vinculados à pirita, tais como As, Zn, Pb, Cu, Ni, Mo, Sb, Co, Cr, e Cd; - investigar possíveis contaminações remanescentes relativas à presença de elementos pesados em águas, sedimentos, solos e plantas nas imediações das minas; - verificar alguns parâmetros condicionantes dos processos de oxidação da pirita, e de geração de drenagem ácida, tais como as variações sazonais e a presença de bactérias acidófilas; - determinar a influência que os eventuais contaminantes exercem no ambiente; - verificar a segurança da utilização da água e dos solos nas regiões próximas às antigas minas LOCALIZAÇÃO E ACESSO A área investigada situa-se na região sudeste do município de Ouro Preto, Estado de Minas Gerais. A região envolve duas antigas minas de pirita, localizadas próximo à saída de Ouro Preto em direção à Mariana (Figura 1.2). Os pontos das antigas minas e circunvizinhanças estudadas compreendem, em conjunto, cerca de 3,7 km². O acesso para as duas antigas minas pode ser feito, em Ouro Preto, pela MG-356 até o Bairro de Santa Efigênia, seguindo-se, então, em direção ao Bairro Padre Faria, até a Estação Vitorino Dias (antiga Fábrica de Tecidos). Para acessar a região da antiga mina de Santa Efigênia, deve-se, nesse ponto, seguir pela Estrada de Ferro Central Brasil, por cerca de,6 km, em sentido ao Bairro da Barra, até o ponto das ruínas. O acesso à segunda antiga mina (Piquete) pode ser feito a partir da Estação Vitorino Dias até a BR-262, ou então, pelo Bairro Bauxita, e depois, por aproximadamente 1,5 km por essa mesma rodovia, em sentido à Mariana. Nesse trajeto, segue-se até uma estrada de terra, à direita, posicionada próximo ao Córrego Bigode Chinês, e depois, por cerca de,7 km em estrada secundária em direção ao sul. 3

36 Martins, C. M., 25. Rastreamento geoquímico de possíveis contaminações remanescentes... 7º 6º 5º 4º 656 BRASIL MG º 1º Ouro Preto 2º º Mapa de localização da região de Ouro Preto - MG 4º Cachoeira do Campo Taboões Parque Municipal da Cachoeira das Andorinhas Legenda Belo Horizonte Serra do Siqueira Área de estudo Área de proteção ambiental MG-356 Estação do Tripuí MG-356 Ouro Preto Carmo Parque Estadual do Itacolomi Mariana E. F.Vitória-Minas do Vitória Ribeirão 7744 Dom Bosco Rodrigo Silva Botafogo Boa Vista Rancharia BR-262 Cidade Distrito Povoado Rodovia Ferrovia Estrada não pavimentada Ribeirão RFFSA-Leopoldina 1 1 2km 7738 Figura 1.2: Mapa de localização de Ouro Preto, com a delimitação da área de estudo.(modificado de Cruz, 2 e Projeto Mapas Municipais de Minas Gerais, Município de Ouro Preto -MG, 198). 4

37 CAPÍTULO 2 GEOLOGIA REGIONAL 2.1. INTRODUÇÃO O Quadrilátero Ferrífero corresponde a uma área de cerca de 7. km² situada na porção centro-sul do Estado de Minas Gerais. Segundo Almeida (1977), encontra-se inserido no extremo sudeste do Cráton São Francisco (Figura 2.1). Constitui uma região clássica da geologia pré- Cambriana do mundo, que é amplamente estudada devido à potencialidade econômica de seus depósitos minerais e à sua complexidade geológica. N Brasil Brasília CSF 5 km 44 ' 43 3' Complexo Belo Horizonte Serra da Piedade Belo Horizonte Complexo de Caetés 2 ' Serra do Curral Complexo do Bonfim BIF Metassedimentos Proterozóicos Greenstone Arqueano Complexos graníticos N Maiores falhas/empurrões Foliação principal Sinclinais/anticlinais Complexo do Bação 2 km Sinclinal Dom Bosco Ouro Preto Figura 2.1: Mapa geológico simplificado do Quadrilátero Ferrífero (modificado de Dorr, 1969).

38 Martins, C. M., 25. Rastreamento geoquímico de possíveis contaminações remanescentes... Os primeiros trabalhos voltados para estudos mineralógicos-geológicos dessa região datam do século XVIII e início do século XIX. Os trabalhos de tal cunho descrevem ocorrências de minerais (ou minérios) contendo elementos como: Au, Pd e Pt (e.g. Sarmento 1735, Wollaston 185). O início sistemático das pesquisas foi realizado por Eschwege (1833) e por Gorceix (1881). A partir de então, seguiu-se uma série de publicações voltadas para a caracterização litoestratigráfica e estrutural da região (e.g. Derby 196, Harder & Chamberlim 1915, Guimarães 1931, Guild 1957, Pomerene 1964, Barbosa 1968). Vários desses trabalhos, juntamente a uma outra gama de cunho geológico, foram sumarizados em Dorr (1969); esse autor executou um mapeamento geológico em escala 1:25., que constitui um dos principais trabalhos já realizados no Quadrilátero Ferrífero LITOESTRATIGRAFIA Nas diversas publicações sobre a geologia do Quadrilátero Ferrífero, constam várias iniciativas para se propor uma coluna estratigráfica da região. Atualmente, acredita-se que o Quadrilátero Ferrífero seja composto por três grandes unidades litoestratigráficas (e.g. Dorr 1969, Ladeira & Viveiros 1984, Ladeira 1985, Carneiro 1992, Carneiro et al. 1995, Alkmim & Marshak 1998), representadas na Figura 2.2: embasamento cristalino arqueano (complexos metamórficos), seqüências vulcano-sedimentares arqueanas (Supergrupo Rio das Velhas) e seqüências supracrustais proterozóicas (Supergrupo Minas e Grupo Itacolomi). Ainda na região, ocorrem as intrusivas pós- Minas e os depósitos cenozóicos Complexos Metamórficos Arqueanos Os complexos metamórficos correspondem ao embasamento cristalino arqueano. Os litotipos dos complexos compreendem rochas como metatonalitos, metagranitos, migmatitos, anfibolitos, mataultramafitos e pegmatitos, de idades Arqueana e Transamazônica (e.g. Cordani et al. 198, Teixeira 1985, Machado et al. 1989). Os complexos metamórficos possuem denominações como Bonfim, Belo Horizonte, Caeté, Bação; esses complexos apresentam-se geralmente na forma de estruturas dômicas que circundam a região do Quadrilátero Ferrífero, à exceção do Bação, que é localizado em seu interior (Chemale Jr. et al. 1991). As rochas granito-gnáissicas, que representam os complexos em sua grande totalidade, foram consideradas por Dorr (1969) e Herz (197) como compostas apenas por rochas graníticas intrusivas na seqüência supracrustal. Com a evolução das pesquisas e, com base nas novas tecnologias Rb-Sr, parte desses complexos foi reinterpretada como embasamento remobilizado (e.g. Ladeira 198, Roeser et al. 1982, Belo de Oliveira & Teixeira 199). 6

39 Contribuições às Ciências da Terra Série M, vol. 21, 159p Supergrupo Rio das Velhas A unidade assim denominada representa um clássico terreno greenstone belt arqueano (Almeida 1976; Ladeira 198). Esses terrenos associam litotipos como metabasalto e metakomatiíto, lava riolítica metamorfizada e rocha metassedimentar intercalada, que incluem formação ferrífera bandada do tipo Algoma (BIF), carbonatos e silicatos (Alkmim & Marshak 1998). O Supergrupo Rio das Velhas é subdividido, da base para o topo, em Grupo Nova Lima e Grupo Maquiné, sendo esse primeiro o que abrange maior área (Dorr et al. 1957, Dorr 1969). Grupo Nova Lima As rochas do Grupo Nova Lima, inicialmente descritas por Dorr et al. (1957), encontram-se subdivididas, segundo Ladeira (198), Ladeira et al. (1983), Ladeira e Viveiros (1984), em: - Unidade metavulcânica (basal): composta de metakomatiítos peridotíticos, metabasaltos, metafelsitos, metacherts, metacherts carbonáticos, formação ferrífera e xistos tufáceos, correspondentes ao Grupo Quebra Osso. Apresentam textura spinifex e estruturas do tipo pilow-lava. - Unidade metassedimentar química (intermediária): os litotipos compreendem metachert ferruginoso, formação ferrífera bandada, quartzo-carbonato xisto, filitos e xistos grafitosos, que se alternam com derrames de basaltos. - Unidade clástica superior: envolve rochas como quartzo-mica xisto, filito e quartzitos imaturos, além de conglomerado polimítico. Grupo Maquiné O Grupo Maquiné encontra-se sobreposto ao Grupo Nova Lima. É separado do mesmo por uma discordância angular e, localmente, erosiva (Dorr et al. 1957). O Grupo Maquiné é subdividido em Formação Palmital e Formação Casa Forte. A primeira, definida por O Rourke (1957), é constituída predominantemente de filito, filito quartzoso com lentes de quartzito e metaconglomerado basal subordinado. A Formação Casa Forte (Gair 1962) é composta de quartzitos sericíticos, cloríticos a xistosos, conglomerados e filitos. 7

40 Martins, C. M., 25. Rastreamento geoquímico de possíveis contaminações remanescentes Supergrupo Minas Esse supergrupo compreende uma seqüência supracrustal proterozóica. A base do Supergrupo Minas é representada pelas unidades dos Grupos Tamanduá e Caraça (Alkmim & Marshak 1998), conforme exibido na Figura 2.2. O posicionamento de alguns grupos, como Tamanduá e Sabará, bem como sua gênese, é muito questionada por alguns autores. O Grupo Tamanduá foi definido nas Serras do Cambotas e do Caraça (Simmons & Maxwell 1961) e subdividido por Simmons (1968), em duas formações: Quartzito Cambotas, posicionado na base do grupo, sendo constituído de filitos, xistos e quartzitos; Formação Superior, sem denominação, composta de filitos, xistos, quartzitos e formação ferrífera. Os trabalhos mais recentes definem a seguinte subdivisão para esse supergrupo, considerandose, da base para o topo: Grupo Caraça Caracterizado por Dorr et al. (1957), esse grupo sobrepõe-se em discordância angular sobre o Grupo Tamanduá, sendo subdividido em Formação Moeda e Formação Batatal. - Formação Moeda: nomeada por Wallace (1958), tal formação comporta rochas como quartzito, grit, conglomerado e filitos subordinados. O tipo característico dessa unidade é o quartzito sericítico, resultante do metamorfismo de arenitos transgressivos (Barbosa 1968). - Formação Batatal: essa unidade foi assim designada por Maxwell (1958). Encontra-se capeando a Formação Moeda, em contato transicional. As rochas dessa formação são caracterizadas por constituírem filitos ou mica xistos, podendo apresentar filitos muito puros, ou, em alguns pontos, levemente grafitosos (Dorr 1969). Grupo Itabira O Grupo Itabira compreende rochas cujos sedimentos foram depositados em bacia pouco profunda, em condições oxidantes, onde ligeiras variações de ph determinariam a deposição das litologias que caracterizam as duas formações (Barbosa 1968), definidas da base para o topo (Dorr 1969, Barbosa 1968), em: 8

41 Contribuições às Ciências da Terra Série M, vol. 21, 159p. - Formação Cauê: a base dessa formação é concordante com o aleitamento do Filito Batatal. As rochas compreendem itabirito dolomítico, itabirito anfibolítico e leitos de quartzito, filito e dolomito; o litotipo é a formação ferrífera tipo Lake Superior, que corresponde a uma rocha bandada, com níveis alternados de quartzo e hematita. - Formação Gandarela: sobrepõe-se ao Itabirito Cauê em contato de transição e interdigitado. A principal rocha da Formação Gandarela é o mármore dolomítico, ao qual se associam itabiritos dolomíticos, filitos e clorita xistos. Grupo Piracicaba Compreende quatro formações, sendo a Fecho do Funil descrita por Simmons (1968) e, as demais, por Pomerene (1958): - Formação Cercadinho: encontra-se separada da Formação Gandarela por meio de discordância erosiva (Dorr 1969). A Formação Cercadinho é descrita por Barbosa (1968) como tipicamente constituída por bancos decimétricos a métricos de quartzito cinzento hematítico, alternados a interbancos de filito prateado; esse último constitui-se predominantemente de sericita e hematita. O tipo de sedimentação reflete, segundo o mesmo autor, o caráter rítmico de sedimentação em águas rasas. - Formação Fecho do Funil: dispõe-se subjacente à Formação Cercadinho por meio de contato gradacional. O caráter da sedimentação muda, em relação à deposição anterior, devido ao aprofundamento da bacia (Barbosa 1968), onde seriam formadas as rochas dessa unidade: filitos, filitos dolomíticos, dolomito, itabirito dolomítico e clorita xistos. - Formação Taboões: a rocha típica ocorre geralmente decomposta nos afloramentos, correspondendo a um material arenoso, branco, fino e friável, ou ainda, pode se apresentar como um quartzito de granulação muito fina, de cor cinza-oliva quando fresco (Barbosa 1968). O contato com a Formação Barreiro, subjacente, é concordante, e geralmente, de transição brusca (Dorr et al. 1957). - Formação Barreiro: as rochas compreendem filitos, filitos grafitosos pretos a cinza e xistos rosados, localmente associados a camadas de quartzito fino de cor preta. Na região de Ouro Preto, Barbosa (1968) descreve um quartzito semelhante ao Taboões, interestratificado com filito grafitoso, sendo o conjunto denominado Formação Barreiro. 9

42 Martins, C. M., 25. Rastreamento geoquímico de possíveis contaminações remanescentes... Grupo Sabará Essa unidade foi inicialmente relatada por Gair (1958) como Formação Sabará, e, posteriormente, considerada como grupo (e.g. Ladeira 198, Renger et al. 1994). Encontra-se separada da seqüência sobrejacente por meio de profunda discordância angular. A base do Grupo Sabará é normalmente assinalada por um filito conglomerático. As rochas típicas são tufos, vulcanoclásticas, conglomerados e diamictitos, apresentando matriz comumente clorítica e xistosa (Barbosa 1968, Dorr 1969, Renger et al. 1994). O Grupo Sabará pode representar turbiditos derivados de terrenos vulcânicos (Alkmim & Marshak 1998), sendo interpretado como uma fácies sin-orogênica do Evento Transamazônico (Renger et al. 1994) Grupo Itacolomi Esse grupo foi inicialmente designado de Quartzito Itacolomi por Harder & Chamberlin (1915). Os litotipos característicos são: quartzitos, quartzitos conglomeráticos e lentes de conglomerado com seixos de itabirito, filito, quartzito e quartzo de veio (Dorr 1969). O contato com a unidade superior é feito segundo uma discordância angular (Guimarães, 1931). O Grupo Itacolomi representa sedimentos que foram originados a partir da erosão de todas as formações pré-cambrianas, o que reflete a heterogeneidade do material, cuja deposição realizou-se em estreita depressão intermontante (Barbosa 1968, Dorr 1969) Depósitos Sedimentares Cenozóicos Os depósitos cenozóicos são pouco expressivos na região do Quadrilátero Ferrífero. Gorceix (1884) caracterizou argilas cobertas por linhitos, com vestígios de capeamento limonítico, nas Bacias de Gandarela e Fonseca. Johnson (1962) caracterizou depósitos superficiais de tálus, laterita, canga e aluvial nas quadrículas de Cachoeira do Campo e Ouro Branco. Pomerene (1964) descreve depósitos superficiais em Vargem dos Óculos e Lagoa do Miguelão (sopé da Serra da Moeda), definindo sua deposição como lacustre e de preenchimento de vale. Santos (1998) atribui uma gênese sedimentar para os corpos argilosos do Morro do Caxambu, e sedimentar, com alteração de uma intrusiva félsica, para o corpo argiloso da Mina de Vermelhão, na região de Ouro Preto. 1

43 Contribuições às Ciências da Terra Série M, vol. 21, 159p. Figura 2.2: Coluna estratigráfica do Quadrilátero Ferrífero (modificada de Alkmim & Marshak 1998) GEOLOGIA ESTRUTURAL E GEOTECTÔNICA A região do Quadrilátero Ferrífero encerra uma série de megaestruturas (cf. Figura 3.1) que se encontram dispostas principalmente na forma de sinclinais (e.g. Sinclinais Santa Rita, Dom Bosco, Moeda e Serra do Curral) e anticlinais (e.g. Anticlinal de Mariana). Outras feições marcantes na região correspondem aos complexos metamórficos e aos sistemas de falhamentos. Esses primeiros apresentam-se preferencialmente na forma de estruturas dômicas, recebendo denominações locais, como Complexo Metamórfico Bonfim, Caeté, Bação (e.g. Guimarães et al. 1967, Herz 197, Carneiro 1992). Os grandes falhamentos estão representados pelos Sistemas do Fundão, Engenho e Água Quente (e.g. Dorr et al. 1957, Dorr 1969, Chemale Jr. et al. 1991, Endo 1997). 11