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Revista
Boletim IGA
Volume
Ano
Data da Publicação
01-01-1971
Title (English)
Uranium minerals from Perus SP Brazil
Abstract (English)
This paper describes the secondary uranium minerals of the Perus district in São Paulo State, Brazil. The minera's may be genetically related to the igneous intrusions of the area. The uranium minerals are found in fractures and cracks of pegmatites and tourmaline bearing granites, which have been derived from a granitic magma, responsible also for the formation of the Pirituba granite. However, metamorphic rocks such as micaschists, amphibolites and hornfelses may be also found in the area. Several research methods have been utilized for the study of the uranium minerals, not only for identifying the various mineral species, but also for finding new physical and chemical data for the minerals themselves. The following methods have been used: optical microscopy and X-ray crystallography as the main techniques, and UV fluorescence, radioctivity detection, infra-red spectroscopy, thermal behaviour and chemical procedures as additional methods. Twelve different species of uranium minerals have been described in this paper: autunite, meta-autunite I, meta-autwrte II, hydrogen autunite, phosphuranylite, mineral "X", torbenite, meta-torbenite I, meta-torbenite II, uranophane, beta-uranophane, and uranium opal. A few of those minerals, meta-autunite II and meta-torbenite II, are artificial species, obtained by meating of autunite and torbernite respectively. Unfortunately, not all the mentioned minerals have been studied thoroughly bythe use of all described methods of research, due to occurrence of small amounts. Such are the cases with phos phuranylite, mineral X and hydrogen-autunite. The mineral "X", thus provisionally designated, is probably a new mineral species. Its physical properties were thoroughly investigated. However, the small quantity available has not allowed trustoworthy chemical analysis. Nevertheless, the physical properties and some spectrographical analysis indicate the mineral as an uranyl phosphate, isostructural with phosphurany ite. Besides the description of the uranium, the primary minerals of pegmatites and tourmaline granites have been investigated, for field evidences have indicated these rocks as the probable source for uranuim. Albite, microcline, tourmalines, lepidolite, quartz and apatite were throughly investigated as far as their physical and chemical properties are concerned. Apatite seems to be the primary source of uranium. This type of genesis has been reported in several other areas of the globe, where U+4 ions replaces Ca+² in the apatite crystal structure. The very sensitive method of radioactivation analysis has revealed a rate of 56 ppm U for apatite of Perus, which represents a high percentage, when one compares this figure with the amount of U, found in the other pegmatite minerals (3 ppm). The underground water carrying CO2 and O2 in solution, have attacked, oxidized, and dissolved the apatite, forming acid mineralizing solutions containing UO2+², Ca+², HC0(3)-1 and PO4-3 ions. Through a neutralizing action, in contact with alkaline solutions, such mineralizing liquids have precipitated autunite and torbernite. Phosphuranylite has been formed by autunite alteration through pH modification, and the mineral "X" originated by precipitation of Mg-bearing solutions. Uranophane and beta-uranophane resulted from the interaction of coroidall silica and mineralizing fluids, whose ions have provoked collold fluculation. This mechanism explains the colloform and radiated habit of such minerals. The uranium-bearing opal had probably a similar origin, that is, by f oculation of colloidal silica solutions in contact with electrolites.
Páginas
83-201
Título
Minerais uraníferos de Perus SP
Descrição
Êste trabalho tem por finalidade principal o estudo dos minerais uraníferos secundários de Perus, SP, correlacionando-os pela gênese às rochas magmáticas da região. Os minerais uraníferos se encontram em fendas e fraturas dos pegmatitos e granitos turmaliníferos, formações derivadas do magma parental que deu origem ao granito Pirituba. Encontram-se, contudo, na região outras rochas, porém metamórficas: xistos eneaixantes, anfibolitos e rochas çálcio-silicatadas de metamorfismo de contacto. Para o estudo dos minerais uraníferos foram empregados vários métodos de investigação, pois constitui objetivo do trabalho, não só identificar as diversas espécies de minerais e associações, como fornecer novos dados físicos e químicos sobre os minerais uraníferos. Foram utilizados os seguintes métodos: microscopia óptica e difração de raios-X. como métodos principais, e fluorescência, determinação de radioatividade, espectrografía de raios infravermelhos, tratamento térmico métodos químicos, como métodos complementares. Foram descritos no presente trabalho os minerais uraníferos adiante citados: autunita, meta-autunita I, meta-autunita II, hidrogênio-autunita, fosfuranilita, mineral X, torbernita, metatorbernita I, meta-torbernita II, uranofânio, beta-uranofânio e opala uranífera, totalizando 12 espécies diferentes. Alguns desses minerais, a meta-autunita II e a meta-torbernita II, somente existem artificialmente, tendo sido produzidos por aquecimento, respectivamente da autunita e torbernita. Nem todos os minerais tiveram o mesmo tratamento, pela impossibilidade de se aplicarem todos os métodos descritos de investigação, devido à ocorrência em pequena escala, como a fosfuranilita, uranofânio e hidrogênio-autunita. O mineral X, assim denominado provisoriamente, é provavelmente uma nova espécie de mineral uranífero. As suas propriedades físicas foram investigadas de maneira mais completa possível. Entretanto, a quantidade exígua de material não permitiu análises químicas dignas de inteira confiança. E' provável contudo que esse mineral seja o fosfato hidratado de uranilo e magnésio, iso-estrutural da fosfuranilita. Além da pesquisa dos minerais uraníferos, foram estudados os minerais primários não uraníferos dos pegmatitos e granitos turmaliníefros, pela grande probabilidade da fonte de urânio estar presente nos constituintes destas rochas: albita, mieroelínio, turmalinas, lepidolita, quartzo e apatita. Desses minerais a apatita parece constituir a fonte de urânio mais provável. Este tipo de gênese tem sido veficado em outras regiões, onde o urânio substitui átomos de cálcio na estrutura cristalina da apatita. Desses minerais a apatita parece costituir a fonte de urânio mais provável. Este tipo de gênese tem sido verificado em outras regiões, onde o urânio substitui átomos de cálcio na estrutura cristalina da apatita. Em Perus, a análise de ativação, de grande sensibilidade, revelou a porcentagem de 56 ppm U na apatita, teor esse muito superior àqueles verificados nos demais minerais não uraníferos citados (~ 3 ppm). As águas carregadas de CO2 e O2 atacaram, oxidaram e dissolveram a apatita, formando soluções mineralizadoras ácidas, contendo os ions UO2++, Ca++ HCO3-, PO4+++, etc. ou complexos destes ions. Por neutralização destas soluções em contacto com calcários ou por interação com soluções alcalinas, precipitaram-se autunita e torbernita . A fosfuranilita se formou por alteração da autunita e o mineral X por precipitação de soluções carregadas de Mg++. O uranofânio e o beta-uranofânio resultariam da integração de soluções coloidais de sílica com os fluídos mineralizadores ácidos, cujos ions provocaram a floculação do coloide. Nessas condições, se explica o hábito coloforme e fibro-radiado desses minerais. A opala uranífera se formaria por processo semelhante pela floculação de soluções coloidais de silica em presença de eletrólitos.
Autores
William Gerson Rolim de Camargo