Sistemas de alteração e gênese de solos em piroclastos da Ilha de Trindade, Atlântico Sul.

Abstract

Este estudo objetivou caracterizar as feições de alteração e a gênese de solos sobre piroclastos da Ilha de Trindade (IT), Atlântico Sul, através de estudos macromorfológicos, micromorfológicos, mineralógicos e geoquímicos. As coletas das amostras foram realizadas no Vulcão do Paredão de idade Holocênica (perfil P1) e a Formação Quartenária Morro Vermelho (perfis P2, P3 e P4). Os piroclastos de P1 e P2 são interpretados como depósito de brecha vulcânica, enquanto o piroclasto de P3 é um depósito de lápili. P4 apresenta fragmentos de rochas com composição mineralógica diferente dos outros perfis sugerindo outro evento de deposição de bombas piroclásticas. As erupções associadas podem ser consideradas como estrombolianas. Os piroclastos são de cor cinza escuro com algumas regiões avermelhadas alteradas. Análises ao microscópio óptico suportada por difração de raios-X revelaram uma mistura de biotita, goethita, ilmenita, anatásio, magnetita, hematita, piroxênios, zeólitas e olivina como seus principais componentes minerais. A análise petrológica mostra estruturas vesiculares e amigdaloides, com uma textura hipocristalina e uma massa vítrea de sideromelano que muda para palagonita, indicando claramente uma erupção freatomagmática. Análises de infravermelho nas regiões palagonitizadas revelaram a presença de haloisita, sugerindo alteração do sideromelano para minerais de argila tubular. Amígdalas e microfraturas estão parcial ou totalmente preenchidas de zeólitas, que são formados pela percolação de água que reage com a palagonita e precipitação de elementos químicos do fluido hidrotermal. Iddingsitas e Ti-magnetitas ocorrem nas fraturas e bordas das olivinas. O avanço da alteração em direção ao perfil do solo, deixando apenas relíquias de cristais de olivinas ou atingindo sua transformação total nos horizontes superiores, mostra que o intemperismo é o principal processo de formação das iddingsitas. Algumas Ti-magnetitas são zonadas com núcleo rico e borda pobre em Cr, sugerindo uma origem mantélica do magma. O diopsídeo explica o alto conteúdo de elementos traços. Dados geoquímicos mostram que os piroclastos estão subsaturados em sílica e encontram-se nos campos dos ultrabásicos e dos foiditos no diagrama de classificação TAS. Os solos de P1 e P2 apresentam, respectivamente, horizontes A-Bi-C e A-C decapitado; e os solos de P3 e P4 apresentam horizontes AC. Os solos mostram uma matriz argilosa avermelhada e acastanhada e são friáveis com uma consistência plástica. Suas microestruturas são granulares, grãos simples e microagregados intergrãos e, os agregados mostram b-fábrica indiferenciada. Os constituintes mineralógicos da fração pó total são biotita, hematita, magnetita, ilmenita, piroxênio, olivina, haloisita, goethita, anatásio e rutilo. A fração argila é marcada pela presença de haloisita, ferrihidrita e pequenas quantidades de alofana. Todos os solos apresentaram propriedades ândicas e podem ser classificados como Andossolos não alofânicos. Além disso, as características micromorfológicas se assemelham aos Andossolos de outras ilhas vulcânicas descritas na literatura (Pico, Faial, Terceira, Canarias, Santa Fé). A predominância da haloisita na fração argila formada pela alteração do sideromelano, sugere que a alofana seria uma fase intermediária dessa rápida transformação favorecida pelas condições climáticas da IT. A geoquímica total mostrou que em todos os perfis o Al, Fe e Ti se acumulam devido a suas baixas mobilidades e o Ca, Na, K e Mg são os mais intensamente lixiviados. Os perfis localizados nas cotas mais baixas tendem a ter valores de K e Mg mais elevados no horizonte A devido a influência dos sprays salinos e a deposição de elementos químicos provenientes das regiões mais elevadas. Ti, Mn, Fe, Co, Cr, Ni, V, Zr, S foram enriquecidos nos solos de P1 e P3 devido à perda de elementos mais móveis durante o processo de formação do solo. Zn e Cu se concentram no horizonte A dos perfis P3 e P4 que apresentaram maior concentração de matéria orgânica e fragmentos de piroclastos inalterados. A lixiviação das ETRs do alto para a encosta inferior levou ao enriquecimento desses elementos, especialmente ETRs leves, no solo de baixa altitude (258 m). O perfil de alta altitude mostrou anomalias positivas de Ce devido a maior exposição ao intemperismo.