Levantamentos gamaespectrométricos em granitos diferenciados. I: revisão da metodologia e do comportamento geoquímico dos elementos K, Th e U

Abstract

Este trabalho é parte do projeto de estudo detalhado do Complexo Granítico Cunhaporanga (CGC), neoproterozoico, afl orante na região do Arco de Ponta Grossa (estado do Paraná, SE do Brazil). Inicialmente, foram utilizados os arquivos dos dados gamaespectrométricos do Projeto Aerogeofísico Serra do Mar Sul, da década de 70, em levantamento realizado para a CPRM. A seguir, foi realizado levantamento gamaespetrométrico terrestre, concentrado nas áreas do Granito Joaquim Murtinho (GJM), à NW, e do Granito Serra do Carambeí, à SW. Os estudos geofísicos sobre o GJM são apresentados como duas contribuições: nesta primeira, são discutidas a metodologia e a representação dos dados gamaespectrométricos em mapas color-scale, indicando que as respostas em granitos dependem fortemente de um fator climático, devido à mobilidade do K durante intemperismo em ambientes de clima subtropical com fortes chuvas, fator que também controla a migração mais acentuada do U. São citados os minerais portadores de U e Th, documentados em granitoides, e inventariados os processos que controlam a mobilidade de K, U e Th em solos. Nestes climas, sinais fortes do K sobre granitoides indicam preservação de rocha fresca e/ou alteração hidrotermal, enquanto que sinais diminuídos ou nulos evidenciam sua lixiviação por intemperismo. U e Th devem fi car retidos no solo residual, em minerais “resistentes”, com possibilidade de enriquecimento seletivo, com possível transporte coluvial para níveis topográfi cos inferiores. A solubilidade maior de U (como íon uranila) facilita a sua liberação, com migração, limitada pela retenção total ou parcial em fases minerais e orgânicas pedogênicas. O Th deve fi car retido na sua quase totalidade nas fases de “resistatos” e, quando liberado, incorporado nas substâncias pedogênicas orgânicas e inorgânicas.

This contribution is part of a research project on the Neoproterozoic Cunhaporanga Granitic Complex (CGC), cropping out in the Ponta Grossa Arch (Paraná state, SE Brazil). An initial study used the gamma-spectrometric data of the Serra do Mar Sul Aerogeophysical Project, performed during the 70’s for CPRM. Later, terrestrial gamma-spectrometric surveys focused on the study of the differentiated Joaquim Murtinho Granite (JMG) in the NW corner of CGC, and the Serra do Carambeí Granite, to the SW. In this paper, the results obtained for JMG are presented in two parts. The first deals with methodology and the presentation of several gamma-spectrometric “color-scale” maps, indicating that results obtained in granites depend strongly on a climatic factor, given the mobility of K during weathering in subtropical climates with strong rainfalls, also favoring a greater mobility of U. Minerals that are U and Th hosts, documented in granites, are reviewed, together with the weathering processes that control the mobility of K, U and Th in soils. Strong K signals in granitic areas submitted to these climates document the presence of fresh rock and/or effects of hydrothermal alteration, while weak or nil signals are evidence of strong leaching of K during weathering. U and Th will be retained in the residual soils, in part leading to their selective enrichment, also coupled with soil migration to lower topographic levels by colluvial transport. The larger solubility of U (as uranyl ion) allows its liberation under oxidizing conditions, and its migration, limited by the possibility of absorption in newly formed mineral and organic soil phases. Th should be retained almost totally in resistant phases and, when liberated in solution, will mostly be fixed in organic and inorganic soil substances.