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O granito de S. Gens e o jazigo de caulino da Senhora da Hora (Porto)
Autor(es): Neiva, J. M. Cotelo; Castro, T. Lopez de
Publicado por: Museu e Laboratório Mineralógico e Geológico; Centro de EstudosGeológicos
URLpersistente: http://hdl.handle.net/10316.2/37972
Accessed : 3-Feb-2019 13:35:48
digitalis.uc.ptimpactum.uc.pt
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Memóriase Notícias
PUBLICAÇÕES DO MUSEU E LABORATÓRIO MINERALÓGICO E GEOLÓGICO E DO CENTRO DE ESTUDOS GEOLÓGICOS DA UNIVERSIDADE DE COIMBRA
N.° 28
O GRANITO DE S. GENS E O JAZIGO DE CAULINO DA SENHORA DA HORA (PORTO)
POR
J. M. Cotelo NeivaProfessor da Universidade de Coimbra
ET. Lopez de Castro
Bolseiro do Consejo Superior de Inves- tigaciones Científicas de Espana
O jazigo de caulino da Senhora da Hora está situado em plena formação granítica. Na mancha de granitos do Porto encontram-se outros jazigos da mesma natureza, em especial no interior do polígono que tem por vértices Circunvalação, Sr.a da Hora, Custoias, Leça do Bailio, S. Mamede de Infesta, Ameal e Monte dos Burgos.
A corta em exploração está situada junto da estrada E.N. 6-la e uns 500 m. a SW. do Padrão da Légua.
Uma pequena linha de água, afluente do ribeiro da Sr.a da Hora e que nasce próximo e a Este do Padrão, atravessa a corta.
Na região afloram granitos de duas micas de grão médio. Num ponto ou noutro encontram-se pequenos retalhos de micaxisto, resto de cobertura do batolito granítico.
Recobrindo os granitos encontram-se, nesta área, alguns depósitos detríticos.
Uma mancha detrítica, Seixo-Padrão, a nível cerca de 100 m., estende-se para ocidente e atinge a região do jazigo de caulino e suponho se prolonga até proximidades da Circunvalação e Sr.a da Hora (92 m. de altitude).
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As rochas detríticas que se observam entre Seixo e Padrão são areias grosseiras, mais ou menos consolidadas, com intercalações de leitos de argila e por vezes alguns calhaus rolados de quartzo (1).
No jazigo de caulino, fazendo pequena cobertura ao granito, pode ver-se, por detrás dos armazéns e oficinas e por cima da corta, uma camada de areia quartzosa grosseira mais ou menos consolidada, por vezes por cimento ferruginoso.
Muito próximo do jazigo, cerca de 500 a 600 m. a NW. da corta, fica uma colina (137 m. de altitude), onde se abre a pedreira de granito de S. Gens em que esta rocha se apresenta bastante fresca. Esta colina deve ter ficado como ilhota do mar que deixou os detritos arenosos atrás referidos.
Na corta em exploração verifica-se que a cauliniza- ção do granito diminui gradualmente, duma maneira geral, com a profundidade. Por isso, a partir de certa profundidade a exploração deixa de ser economicamente viável.
O desmonte faz-se por processo hidráulico, por meio de jacto de água sob pressão. O caulino fica em suspensão na água; sofre subsequentemente uma longa série de decantações e passagem por peneiros de diversas malhas, para separação e purificação; finalmente é submetido a secagem. Estas operações, que foram minuciosamente estudadas pelos Engenheiros (2) da Companhia Anglo-Por- tuguesa de Caulinos, são efectuadas cuidadosamente de forma que é possível àquela companhia concessionária do
(1) A. Cândido de Medeiros — Alguns depósitos modernos dos arredores do Porto. «Estudos, Notas e Trabalhos do Serviço de Fomento Mineiro», vol. II, fase. 1, 1946, págs. 22 a 29.
(2) Aos Eng.os Almeida Penha e Cabral Sampaio agradecemos valiosas indicações quando das nossas visitas ao jazigo de caulino. Ainda ao Eng.° Almeida Penha endereçamos os nossos agradecimentos pelas informações que nos prodigalizou referentes aos diversos tipos de caulinos que a Companhia Anglo-Portuguesa de Caulinos fornece aos mercados europeus.
Couto Mineiro de Matozinhos lançar no mercado caulino dos seguintes tipos :
I — Caulino de impecável brancura de grão finíssimo, passado ao peneiro 200 mesh, isento de areia siliciosa, de Fe e de Mn, dando no peneiro 300 mesh um resíduo de mica inferior a 0,25 %. Coze muito branco a 1.380°C. É especialmente destinado a papéis couché e finos, acabamento de tecidos, produtos farmacêuticos e de beleza, pasta dentífrica, etc.
II — Caulino muitíssimo branco, de grão fino, passado ao peneiro 150 mesh, isento de areia siliciosa, de Fe e de Mn, dando no peneiro 200 mesh um resíduo de mica variando entre 0,25 e 0,50 % e cozendo branco a 1.380° C. É usado no fabrico de papéis finos, porcelana, borracha, acabamento de tecidos e coiros, tintas, etc.
III — Caulino muito branco, de grão fino, passado ao peneiro 120 mesh, isento de areia e de Mn, com
Fe2O3 < 0,9% e cozendo branco a 1.380°C. É destinado à fabricação de papéis ordinários e de impressão, de cerâmica fina e de faiança, de borracha, etc.
IV— Caulino branco, de grão fino, passado ao peneiro 100 mesh, isento de areia e de Mn, com Fe2O3< <1,2 % e cozendo branco a 1.380°C. É empregue no fabrico de papéis mais baixos e de impressão, cerâmica fina, tintas, etc.
V— Caulino branco amarelado, de grão fino, passado ao peneiro 100 mesh, isento de areia, com Fe2 O3< < l,50% Coze branco amarelado. Este tipo de caulino é preparado por encomenda especial e utilizado na fabricação de papéis corados, cerâmica refractária, etc.
VI — Caulino micáceo, de grão fino, com Al2 O3 ⋍ 34%.É destinado à cerâmica grosseira, etc.
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Como sub-produto da preparação destes tipos de caulino, a empresa concessionária do Couto Mineiro de Mato- zinhos ainda fornece ao mercado uma areia lavada com SiO2 > 80 %, Al2O3 ⋍ 8 %, Fe2O ⋍ 1%, CaO ⋍ 0,5 %.
É de encarecer a importância económica do jazigo de caulino da Sr.a da Hora, devida à sua óptima situação geográfica e ao grande volume das suas reservas.
As grandes frentes de exploração, que permitem estudo pormenorizado e boa colheita de amostras a diversas alturas, e o afloramento do granito inalterado nas proximidades, despertam o interesse por estas formações.
E assim, a génese do jazigo de caulino da Sr.a da Hora está a ser estudada em pormenor por um de nós (T. Lopez de Castro) e a comunicação que apresentamos não é mais que um intróito a esse trabalho.
O GRANITO DE S. GENS
O granito de S. Gens, cujo afloramento, onde se explora importante pedreira, está Pràticamente inalterado, é vizinho do granito profundamente caulinizado da Sr.a da Hora, a que passa lateralmente.
Antes de nós outros investigadores se interessaram pelas rochas eruptivas de S. Gens (1). Agora procuramos fazer um estudo mais actualizado do granito pelo interesse que tem para o estudo da génese do jazigo de caulino da Sr.a da Hora.
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(1) J. M. Pereira Barata — Contribuição para o estado das rochas do Porto. Coimbra, 1910.
Sousa Torres — Granitos de S. Gens, Porto.A. Lacroix—Sur quelques granites des environs de Porto. «Anais
da Faculdade de Ciências do Porto», t. XVIII, 1933.D J. Rosas da Silva— Granitos do Porto. Porto, 1936.D. J. Rosas da Silva — Nódulos graníticos — I S. Gens. «Publ.
do Mus. e Lab. Mineralógico e Geológico da Fac. de Ciências do Porto», n.° XIII, 1939.
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Macroscopia
É uma rocha de grão médio, de cor branca acinzentada. Tem o aspecto do típico granito de grão médio de duas micas.
Microscopia
Trata-se de rocha holocristalina, leucocrata, de grão médio e textura hipautomórfica-granular.
A ortoclase, alotriomorfa, por vezes maclada segundo a lei de Carlsbad, ligeiramente caulinizada, mostra extinção ondulante e alguns aspectos micropertíticos de albiti- zação. Contém inclusões aciculares de rútilo e alotriomor- fas de quartzo e moscovite.
Encontra-se alguma microclina, alotriomorfa, de aspecto típico, com inclusões de cristais alongados de apatite e alotriomorfos de quartzo e plagioclase.
A plagioclase, hipidiomorfa, maclada polissintètica- mente segundo a lei da albite e por vezes segundo o complexo albite-Carlsbad, encontra-se um tanto sericitizada e quase nada caulinizada. Pelas suas propriedades ópticas trata-se de oligoclase.
O quartzo apresenta-se em mais do que uma geração, pois alguns cristais estão inclusos nos feldspatos, mas a maioria é alotriomorfa e molda os outros minerais. Mostra forte extinção ondulante.
A moscovite é alotriomorfa, com raras faces de clivagem. Encontram-se alguns aspectos de intercrescimento de biotite e moscovite e raras inclusões de biotite na moscovite.
A biotite, alotriomorfa, de forte pleocroismo (7 = β = = castanho pinhão; a = amarelo-palha), contém inclusões de zircão com halos pleocroicos, de rútilo acicular e de grânulos de magnetite. Mostra, nalguns pontos, ligeira cloritização.
A apatite mostra-se por vezes individualizada, hipidiomorfa.
Numa das lâminas delgadas estudadas observou-se uma estreita vénula de clorite, acompanhada de raros grânulos de pirite, que atravessava a rocha.
Quimismo
A análise química do granito de S. Gens deu o seguinte resultado :
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Daqui deduz-se a norma seguinte :
e a expressão paramétrica
I. 4. 1. 3
que indica tratar-se de granito alcalino, ortósico, magne- siano.
Os números de Niggli, que calculamos,
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permitem filiar o granito de S. Gens no magma engadiní- tico de quimismo calco-alcalino :
Deshidratação
Estudamos a curva de deshidratação do granito inalterado de S. Gens, obtida pelo método do aquecimento intermitente, submetendo a amostra a temperaturas de
100°, 200°, 300°, 400°, 500°, 600° e 700° C. até peso constante. Partimos de amostra em equilíbrio com uma atmosfera de H2 SO4 a 50 %.
A amostra foi prèviamente reduzida a pó muito fino e passada por um peneiro de 0,1 mm.
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Obtivemos os seguintes resultados:
A forma da curva de deshidratação (fig. 1) indica-nos a existência de água firmemente unida às redes tridimen
sionais do feldspato e das micas, que se perde lentamente à medida que se eleva a temperatura.
Há um ligeiríssimo salto (0,38 %) entre 200° e 300° C., que poderá corresponder à moscovite.
Segundo Albareda e Aleixandre (1) a perda de água reticular na moscovite ocorre entre 400° e 500° C.; no entanto sabemos que essa temperatura varia muito com o tamanho do grão, deslocando-se a perda de água para temperaturas mais baixas à medida que a trituração é mais intensa.
A FORMAÇÃO CAULÍNICA DA SENHORA DA HORA
Amostra média da formação granítica profundamente caulinizada, que colhemos na corta em exploração na Senhora da Hora, estudámo-la óptica, química e tèrmica- mente. Não nos referiremos aos estreitos veios pegmatí- ticos que atravessam a corta e cujos feldspatos estão também caulinizados por, do ponto de vista económico, não oferecerem interesse.
Macroscopia
A formação caulínica mostra-se nitidamente proveniente da alteração do granito cuja descrição apresentamos atrás. Trata-se de granito caulinizado.
Em profundidade, na corta, nota-se o granito muito menos alterado e com bastante coesão, que passa lateral-
(1) J. Albareda y Herrera e Vicente Aleixandre — Sobre la aditividad en las deshidrataciones de me zelas de los minerales de la arcilla, «Anales del Instituto de Edofologia y Ecologia Vegetal» T. VI, vol. 3, 1947, págs. 603 a 632.
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mente, segundo a vertical ascendente, ao granito profundamente caulinizado.
Nesta formação o quartzo mostra-se granular, branco a hialino, o feldspato está alterado para uma massa branca pulverulenta e as palhetas de mica branca são numerosas. Não se notam palhetas de biotite.
Microscopia
Foi difícil o exame óptico de alguns dos minerais do granito profundamente alterado.
O quartzo mostra as mesmas características que no granito de S. Gens.
Os feldspatos estão quase totalmente caulinizados e sericitizados. Encontramos restos de cristais de feldspatos não totalmente alterados. Por estes restos verifica-se que a ortoclase e a microclina se caulinizaram dominantemente e que a plagioclase, embora se caulinizasse, sofreu principalmente sericitização (paragonitização).
Dos cristais de mica branca, de dimensões semelhantes aos da moscovite do granito de S. Gens, uns são biaxiais e outros unaxiais. Estes últimos resultam de alteração da biotite.
Notam-se alguns acículos de rútilo e um ou outro grânulo de apatite e de zircâo.
Examinando com grande ampliação a massa pulverulenta de alteração dos feldspatos, é possível distinguir típicos cristais de caulinite idênticos aos citados pela Dr.a D. Judite dos Santos Pereira (1).
(1) Cfr. Judite dos Santos Pereira — Formações portuguesas com haloisite, caulinite ou montmorillonite, 1944, págs. 72 a 79.
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Quimismo
A análise química do granito profundamente caulinizado deu o resultado seguinte :
Calculamos a norma desta formação caulinizada, obtendo:
(1) A. Holmes (Petrographic Methods and Calculations, 1930, pág. 406) escreve: «If magnesia be present it suggest a chlorite, but on account of the complexity of the chlorite group Washington advocates the formation of theoretical serpentine — 3 Mg O. 2 Si O2 2H2O (molecular weight = 276) from MgO with part of the residual Si O2 and H2O». Por isso é que calculamos a serpentina, que no granito é puramente virtual.
Como para o granito inalterado de S. Gens, estudamos a curva de deshidratação do granito muito caulinizado da Senhora da Hora seguindo o mesmo método.
Deshidratação
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Os valores que obtivemos são :Temperatura Perda de água (%)
100º......................................... ....... 1,20200°............................................ ... 1,70300°............................................... 2,45400°............................................... 5,90500°............................................... 6,30600°............................................... 6,35700º................................................ 6,35
A fig. 2 representa a curva de deshidratação construída com estes valores.
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Esta curva tem até 300° C. a forma aproximada de uma isobara de adsorção: a água libertada é água fixada aos minerais por adsorção. Entre 300° e 500° C. há um salto brusco da curva devido à existência de caulinite, e de 600° a 700° C. quase não há variação de peso.
Não se pode interpretar com garantia o deslocamento do ponto de inflexão da curva para temperaturas mais baixas que aquelas que normalmente apresenta o caulino como se fosse devido à existência de limonite ou de hidróxido de alumínio livre, porque, como já dissemos, seguindo Albareda, a situação deste ponto varia muito com o tamanho do grão; no entanto, a existência de hidróxido de alumínio e de limonite pode considerar-se uma hipótese possível, susceptível de verificação à vista de dados fornecidos por análises químicas e mecânicas.
ALGUMAS CONSIDERAÇÕES SOBRE A ALTERAÇÃO DO GRANITO DE S. GENS - SENHORA DA HORA
Do ponto de vista óptico, as modificações que o granito da região sofreu por alteração são as seguintes:
Granito inalterado de S. Gens
Quartzo
Feldspato potássico
Feldspato sódico-cálcico
Biotite Alguma clorite Mica branca uniaxial
CaulinoSericite (var. paragonite)
CaulinoAlguma sericite
(Mantem-se)
Granito profundamente caulinizado da Sr.a da Hora
Granito inalterado de S. Gens
Granito profundamente caulinizado da Sr.a da Hora
(Mantem-se muito provà- velmente)
Moscovite
Apatite
Rútilo
(Mantem-se)
(Aumenta) (1)
o que na norma traz para o granito alterado, em relação ao inalterado, aumento de quartzo, aparecimento de grande quantidade de caulinite, ocorrência em quantidade de moscovite e de algum rútilo, grande diminuição de feldspatos e prático desaparecimento do mineral ferro-magnesiano.
A comparação da curva de deshidratação do granito muito caulinizado da Sr.a da Hora (fig. 2) com a do granito inalterado de S. Gens (fig. 1) — note-se que as escalas são muito diferentes — leva-nos à conclusão de que ao passar deste material para aquele houve alteração de um silicate de rede tridimensional para uma estrutura folicular cuja água reticular se liberta bruscamente entre 300° e 500° C., importando a perda em 4 %, aproximadamente,, do material em peso.
Do ponto de vista químico verifica-se, confrontando a análise do granito inalterado com a do caulinizado, que essa alteração foi acompanhada de:
a) Diminuição de SiO2,FeO, CaO, Na2O, MgO ;b) Aumento de TiO2, Al2O3, P2O5, H2O + ;c) Aproximada invariabilidade de Fe2O3, K2O;
(1) Este aumento resulta em parte da exsudação de rútilo quando da alteração da biotite.
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O silicato de neo-formação com estas características é a caulinite, formada na quási totalidade à custa do feldspato da rocha originária.
Tendo em conta que a caulinite pura sofre entre 400° e 500° C. uma diminuição de peso de 10 %, podemos concluir, de modo aproximado, que a amostra contém cerca de 40 % de caulino, o que nos indica uma profunda alteração do granito da Senhora da Hora.
CONCLUSÕES
1.a — O jazigo de caulino da Senhora da Hora, de grande valor económico pelas suas enormes reservas e pela sua óptima situação geográfica, faz parte duma zona caulínica, de grande importância, inscrita no polígono que tem por vértices Circunvalação, Senhora da Hora, Cus- toias, Leça do Bailio, S. Mamede de Infesta, Ameal e Monte dos Burgos.
É uma região granítica onde dominam os granitos de grão médio de duas micas. Estes estão bem conservados em S. Qens e fazem passagem lateral ao granito profundamente caulinizado da Senhora da Hora.
2.a — O granito de S. Gens é de grão médio, leuco- crata, de textura hipautomórfica-granular, em que: feldspatos potássicos (ortoclase ± pouca microclina) > oliglo- clase; moscovite ⋍ biotite ; ocorrência normal de quartzo e acessoriamente de rútilo, apatite e magnetite.
Trata-se de granito alcalino, ortósico, magnesiano (I. 4. 1. 3), que se filia no magma engadinítico de qui- mismo calco-alcalino.
A curva de deshidratação do granito (fig. 1) mostra existência de água fortemente unida às redes tridimensionais dos feldspatos e das micas, que se perde lentamente à medida que se eleva a temperatura, havendo
ligeiro salto entre 200°-300° C. provàvelmente devido à moscovite.
3.a — O granito profundamente caulinizado da Sr.a da Hora, que constitui o jazigo em exploração, mostra a ortoclase e a microclina quase totalmente caulinizadas ; a plagioclase quase totalmente sericitizada e caulinizada ; mica branca em grande quantidade (parte moscovite e parte resultante da alteração da biotite). Os outros minerais têm o mesmo aspecto que no granito inalterado de S. Gens. Na massa caulínica encontram-se cristais de caulinite.
A norma deste granito profundamente alterado apresenta grande quantidade de caulinite.
Da curva de deshidratação (fig. 2) deduz-se a existência de cerca de 40 % de caulinite e provável ocorrência de hidróxido de alumínio.
4.a — Cremos que a caulinização do granito da Sr.a da Hora é de natureza supergénica.
As modificações que os minerais do granito sofreram por profunda alteração foram :
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Feldspato potássico
Feldspato sódico-cálcio
Biotite
CaulinoAlguma sericite
CaulinoSericite
Mica branca Rara clorite
Quartzo, moscovite e apatite mantiveram-se Pràticamente inalterados. O rútilo aumentou devido a parte dele se formar por exsudação quando da alteração da biotite.
S U M M A R Y
S. GENS GRANITE AND SENHORA DA HORA KAOLIN DEPOSIT
1. — The deposit of kaolin at Senhora da Hora, of great economic value owing to its enormous reserves and to its splendid geographical situation, is part of an area of kaolin, of great importance, inscribed in the polygon with the following vertices: Circunvalação, Senhora da Hora, Custoias, Leça do Balio, S. Mamede de Infesta, Ameal and Monte dos Burgos.
It is a granitic area where the medium grain granite of two micas is abundant. This is well preserved in S. Gens and give lateral passage to the very kaolinic granite of Senhora da Hora.
2. — S. Gens granite is of medium grain, leucocrate, of hipau- tomorphic granular texture, in which potash feldspars (ortoclase+little microcline) > oligoclase, muscovite ^ biotite; normal occurence of quartz and accessority of rutile, apatite and magnetite.
We are dealing with alkaline orthosic magnesian granite (I. 4. 1. 3.), which is related to calco-alkaline engadinitic magma.
The dehydration curve of granite (fig. 1) shows the existance of water united to the three-dimentional nets of feldspars and micas, which loses itself slowly as the temperature goes higher, giving a slight jump between 200°-300° C. probably owing to the muscovite.
3. — The Senhora da Hora highly kaolinic granite, which is the
Centro de Estudos Geológicos da Universidade de Coimbra (Instituto para a Alta Cultura).
Maio de 1950.
As alterações dos minerais foram acompanhadas de: diminuição de SiO2 FeO, CaO, Na2O, MgO; correspondente aumento de TiO2, Al2O3, P2O5, H2O+ aproximada invariabilidade de K2O e Fe2O3.
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deposit now being explored, shows the orthoclase and the microcline nearly totally kaolinised; the plagioclase practically sericitized and kaolinic; white mica in great quantity (part muscovite and part resulting from the alteration of biotite). The other minerals have the same aspect as in the unaltered granite from S. Gens. In the kaolinic mass one can find kaolinite crystals.
Normaly this kind of very altered granite has great quantity of kaolinite.
From the dehydration curve (fig. 2) we deduct the existance of about 40 % kaolinite and probable appearence of áluminium hydroxide.
4. — We think that kaolinization of Senhora da Hora granite is of supergenic nature. The modifications that the granite minerals had undergone by alteration were:
Potash feldspar
Sodic-calcic feldspar
Biotite
kaolinsome sericite
kaolinsericite
white mica rare chlorite
Quartz, muscovite and apatite have remained practically unaltered. Rutile has increased, owing to the fact that some of it was formed by exsudation while the alteration of biotite took place.
The alterations of the minerals were accompanied by: decrease of SiO2, FeO, CaO, Na2O, MgO; corresponding increase of TiO2, Al2 O3, P2 O5, H2O+ ; approximate invariability of K2O and Fe2 O3.
