A mineralogia de argilas permite identificar tanto a alteração dos minerais primários como dos secundários. Como esta análise permite identificar os argilo- minerais que compõem o solo, bem como o grau de evolução pedogenética, ela torna-se ferramenta eficaz na interpretação das condições ambientais dos paleossolos e das modificações que esses argilo-minerais sofreram ao longo do tempo. Esta análise foi efetuada no laboratório de Difração de Raio X do Instituto de Geociências da UFRGS. A rotina do laboratório, para este tipo de análise é o seguinte:
a) saturação de Mg+2 e Etilenoglicol;
b) saturação K- a 25º C;
c) saturação em K- e aquecimento a 350º C;
Após o tratamento, as amostras foram dispostas em lâminas e analisada através de difratômetros de raios-X Modelo Norelco-Philips, radiação de Cu-K.
A interpretação e identificação dos argilo-minerais foi realizada com base no comportamento de seus espaçamentos basais. A estimativa da quantidade de minerais constituintes foi feita através da observação da relativa intensidade dos picos apresentados nos difratogramas.
A mineralogia de argilas permite informações sobre a alteração dos minerais primários (feldspatos, quartzo e mica) e reconhecimentos de minerais de alteração (óxidos e hidróxidos de alumínio e ferro e argilo-minerais) (MODENESI,1989).
Suguio (1980), citando Millot (1970), apresenta os três principais processos envolvidos na gênese de minerais de argila das rochas sedimentares: 1) herança detrítica ou herança total; 2) herança por transformação, e 3) neoformação (autigênese) – é controlada pela dinâmica das soluções naturais percolando os produtos intemperizados dos sedimentos (considerados por muitos como raro). As propriedades das argilas mudam significativamente com a natureza dos íons adsorvidos. O tipo de argilo-mineral e a natureza dos íons adsorvidos são importantes no controle das propriedades dos sedimentos. Sua importância reside na possibilidade de indicar condições específicas das áreas de acumulação, tais como alcalinidade da água, caráter dos sais dissolvidos, temperatura e presença de matéria orgânica.
Segundo Jenkins (1985), diferentemente dos minerais herdados, os minerais de origem pedogenética são, por definição, estáveis dentro do pedoambiente em que são formados. Entretanto, pedoambientes são passíveis de mudanças ao longo do tempo, conseqüentemente, modificações na assembléia mineral, particularmente no caso dos argilo-minerais, são esperadas. Quando minerais de origem pedogenética são preservados, eles se tornam excelentes indicadores do ambiente em que se formaram. Para Jenkins (1985), seqüências de desenvolvimento de argilo-minerais, com base na relação pedogênese/tempo, podem ser estabelecidas, apesar de possíveis modificações do material parental em função, por exemplo, de processos de intensa lixiviação. Para esse autor, estas seqüências tendem a ser empíricas, e somente em poucos casos o conhecimento teórico avança no
reconhecimento da estabilidade em campo dos indivíduos minerais. O fator tempo, em pedogênese, é responsável por apenas uma fração do requerido para a formação de uma completa seqüência evolutiva de argilo-minerais, tanto é que somente limitadas seções são envolvidas, seguidamente resultando em sutis mudanças (ex. ilita, vermiculita, smectita) e conseqüentemente após detalhada e cuidadosa análise (FENWICK, 1985, JENKINS, 1985). Apesar desses detalhes, o uso de argilo-minerais na interpretação da influência climática e do fator tempo é importante no reconhecimento de paleossolos (JENKINS, 1985).
De acordo com Kravskopf (1910), os minerais argilosos formam-se a partir de material alumino-silicoso pela ação da água sob elevadas temperaturas (centenas de graus centígrados), através de reações cujos mecanismos não são completamente conhecidos. Em temperaturas ambientes, os argilo-minerais se formam através de reações extremamente lentas. Segundo esse autor, os minerais argilosos também podem formar-se a partir de seus óxidos constituintes ou de suas soluções, sob condições somente especificadas a altas temperaturas. Trabalhos experimentais indicam que soluções ácidas favorecem a formação de caulinita e as básicas a de montmorilonita, isto ocorre tanto em altas quanto em baixas temperaturas (KRAVSKOPF, 1910). Diante desta afirmação, é possível supor que a caulinita seja o produto final da climatização1, sob condições ácidas do solo e boa drenagem em climas temperados, que a montmorilonita seja o produto final “onde as soluções são alcalinas, e que a ilita seja o mineral argiloso estável onde exista abundância de K+” (KRAVSKOPF, 1910, p. 168). De acordo com Kravskopf (1910) e Jenkins (1985), minerais de argila podem ser característicos de determinados ambientes de climatização. Entretanto, para Kravskopf (1910), esta hipótese não encontra sustentação suficiente, pois evidências demonstram o caráter ambíguo dos argilo-minerais, que, em determinados locais, confirmam esta hipótese e em outros a contradizem. Para o autor, as dificuldades surgem quando se tenta obter informações de minerais argilosos que podem não pertencer a um determinado solo, mas podem ser produto da climatização de rochas ou podem ter sido
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Segundo Kravskopf (1910, pág.162), a climatização de um mineral alumino-silicoso ocorre através de lenta e complexa hidrólise, cujo efeito final é a remoção dos cátions e da parte da sílica em solução, enquanto o alumínio e o restante da sílica permanecem sob a forma de mineral argiloso. Assim sendo, a natureza do mineral argiloso depende, provavelmente do ambiente de climatização. Neste caso a Caulinita é favorecida por soluções ácidas e boa drenagem, a montmorilonita, por soluções alcalinas contendo Ca++, Mg++ e Fe++, e a Ilita, por uma abundância de K+. Para esse autor, certas regiões tropicais a climatização produz uma remoção mais completa da sílica, deixando óxidos hidratados de ferro e alumínio como principais resíduos inorgânicos do solo.
transportados de outros locais. Segundo esse autor, minerais argilosos, uma vez formados, não mudam facilmente, “permanecendo em sua forma original por períodos de tempo tão longo como as eras geológicas, mesmo quando o pedoambiente é alterado” (KRAVSKOPF, 1910, p.169). Apesar desses problemas, a identificação de argilo-minerais em paleossolos tem contribuído significativamente na interpretação do pedoambiente.