Caracterização química e mineralógica de fosfatos de alumínio da falha de Samambaia, Rio Grande do Norte

Vilalva, Frederico Castro Jobim

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

2025-08-13

Aluminofosfatos

Alteração hidrotermal

Neotectônica

A Falha de Samambaia, no Rio Grande do Norte, representa uma estrutura sismogênica de relevância no contexto tectônico do Brasil, caracterizada por intensa atividade neotectônica e alterações hidrotermais em zonas de fratura. Nesse cenário, foram identificadas mineralizações de fosfatos de alumínio com potencial papel na selagem e evolução diagenética dessas zonas. Esta pesquisa visa caracterizar textural e quimicamente as fases fosfatadas presentes em veios e brechas da Falha de Samambaia, compreender seus mecanismos de formação e discutir suas implicações na história de alteração hidrotermal e supergênica da região. Foram utilizadas análises integradas de DRX, QEMSCAN, MEV/EDS e EPMA em amostras coletadas em diferentes zonas da falha. Os dados permitiram identificar mineralogia, composição química e relações texturais entre fases fosfatadas e minerais associados. Os principais aluminofosfatos identificados foram variscita, crandallita e millisita/wardita, associados a caulinita e quartzo. A variscita é o mineral predominante, com ampla variação composicional (substituições Al³⁺⇌Fe³⁺). Crandallita e millisita/wardita ocorrem subordinadamente, sugerindo evolução sob diferentes pulsos de fluido. Evidências texturais indicam que os fosfatos precipitaram em ambientes ácidos e de baixa temperatura, com predominância de fluidos meteóricos. A presença de aluminofosfatos na Falha de Samambaia resulta de múltiplos eventos de alteração química, com forte controle do pH e atividade de fósforo. Esses minerais podem ter papel relevante na redução da permeabilidade em zonas fraturadas. Estudos futuros devem integrar dados isotópicos, petrofísicos e experimentais para elucidar a origem dos fluidos, estabilidade mineral e impactos na dinâmica de falhas.

The Samambaia Fault in Rio Grande do Norte represents a seismogenic structure of relevance in the tectonic context of Brazil, characterized by intense neotectonic activity and hydrothermal alterations in fracture zones. In this scenario, aluminum phosphate mineralizations with potential role in sealing and diagenetic evolution of these zones were identified. This research aims to characterize texturally and chemically the phosphate phases present in veins and breccias of the Samambaia Fault, understand their formation mechanisms, and discuss their implications in the hydrothermal and supergene alteration history of the region. Integrated analyses of XRD, QEMSCAN, SEM/EDS, and EPMA were employed on samples collected from different fault zones. The data allowed identification of mineralogy, chemical composition, and textural relationships between phosphate phases and associated minerals. The main aluminophosphates identified were variscite, crandallite, and millisite/wardite, associated with kaolinite and quartz. Variscite is the predominant mineral, with wide compositional variation (Al³⁺⇌Fe³⁺ substitutions). Crandallite and millisite/wardite occur subordinately, suggesting evolution under different fluid pulses. Textural evidence indicates that phosphates precipitated in acidic and low-temperature environments, with predominance of meteoric fluids. The presence of aluminophosphates in the Samambaia Fault results from multiple chemical alteration events, with strong pH control and phosphorus activity. These minerals may play a relevant role in permeability reduction in fractured zones. Future studies should integrate isotopic, petrophysical, and experimental data to elucidate fluid origin, mineral stability, and impacts on fault dynamics.