Interestratificado caulinita-esmectita em um argissolo desenvolvido a partir de rocha sedimentar do Sul do Brasil Interlayered kaolinite-smectite minerals in an acrisol developed from sandstone parent material in Southern Brazil

Abstract

Caulinita é um argilomineral comumente encontrado nas frações finas de solos tropicais e subtropicais do Sul do Brasil. Em difratometria de raios X, sua presença é verificada pelo pico correspondente à distância 00l de d = 0,715 nm. Contudo, em alguns solos pode-se observar pico superior a d = 0,720 nm, correspondendo a uma haloisita ou a um interestratificado caulinita-esmectita (C-E). A avaliação dessa hipótese e posterior discussão sobre a gênese do solo constituiu o objetivo deste trabalho. Amostras de rocha e dos horizontes A1, A2, E e Bt de um Argissolo Vermelho-Amarelo sob vegetação pioneira foram coletadas no campus da Universidade Federal de Santa Maria. A fração argila foi extraída por sedimentação, saturada com Ca2+ e submetida à difratometria de raios X nas seguintes condições: normal, à temperatura ambiente (N); depois de saturada com etilenoglicol (EG); depois de aquecida a 300 e 550 °C; e depois da solvatação com formamida. Os difratogramas de raios X (DRX) brutos foram submetidos à modelagem matemática na região entre 11 e 15 ° de 2 teta, com auxílio do programa DecompRX. Os DRX indicaram a presença de dois picos: um estreito e intenso a d = 0,717 nm, atribuído à caulinita; e outro mais largo e menos intenso a d = 0,720 nm. Este último foi sensível à solvatação com etilenoglicol, deslocando-se a d = 0,730 nm, e, depois de aquecido a 300 °C, retornando a d = 0,720 nm. Esse comportamento é típico de entrecamadas expansíveis. Em face disso, atribuiu-se a existência de interestratificado caulinita-esmectita, visto que a presença de haloisita não foi confirmada pelo teste com formamida. Em DRX modelado, confirmou-se a presença de interestratificado caulinita-esmectita, na proporção de 0,8-0,9 de caulinita e 0,1-0,2 de camadas de esmectitas. Ademais, a C-E representa cerca de 90 % e a caulinita em torno de 10 % do pico a d = 0,720 nm. A presença de C-E foi também observada na rocha, indicando que ela é proveniente de herança do material de origem. A mineralogia deste solo indica estádio intermediário entre argilominerais de estrutura do tipo 2:1 e 1:1 no processo de intemperismo.Kaolinite is commonly found in fine fractions of tropical and subtropical Brazilian soils. Kaolinite can be verified by an X-ray diffractogram, made of a series of 00l peaks, at the distance of 0.715 nm. However, in some soils, major peaks can be found at about d = 0.720 nm, indicating halloysite or kaolinite-smectite (K-S) interstratified minerals. The objectives of this study were to verify this hypothesis and subsequently discuss soil genesis. Parent material and soil samples from the horizons A1, A2, E and Bt were collected in a Red Yellow Acrisol, covered by native vegetation, on the Campus of the Universidade Federal de Santa Maria, RS, Brazil. The clay fraction was separated by sedimentation, Ca2+ saturated and X-ray diffracted after the following treatments: control, air drying, (N); ethylene-glycol saturation (EG); heating to 300 and 550 °C; and, after formamide saturation. The raw X-ray diffractograms (XRD) were modeled between 11 and 15 degrees 2 theta (using DecompRX). Two peaks were found in the XRD around this region. The first peak was sharp and intense at d = 0.717 nm, corresponding to kaolinite; the second, broader and less intense, was observed at d = 0.720 nm. The peak at d = 0.720 nm was sensitive to EG treatment; it varied from d = 0.720 nm to d = 0.730 nm and returned to about d = 0.720 nm after heating to 300 °C. This behaviour is typical of expansive layers. The presence of interstratified K-S minerals was inferred since halloysite clay was not identified by the formamide test. The XRD were analyzed and indicated interstratified K-S mineral at a proportion of 0.8_0.9 kaolinite layers and 0.1-0.2 smectite layers. Furthermore, the K-S covered about 90 % and kaolinite alone 10 % of the modelled peak, at d = 0.720 nm. K-S was also found in the bedrock, indicating that K-S was inherited from the parent material. The soil mineralogy indicates an intermediate weathering stage of the clay minerals with a 2:1 and 1:1 structure in the weathering process of this soil.

Keywords

• intemperização
• difração de raios X
• horizonte Bt
• weathering
• XRD analysis
• Bt horizon