Ensaios de saturação catiônica em argilominerais magnesianos da Bacia de Santos, pré-sal brasileiro

• Autor(a) principal: Müller, Laura de Souza
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/272894
• topic: Mineralogia; Argilominerais magnesianos; Esmectita; Saponita; Estevensita; Cationic exchange; XRD; Stevensite; Saponite; Smectites

A caracterização dos argilominerais magnesianos saponita e estevensita da Formação Barra Velha (FBV) da Bacia de Santos pode ser uma importante chave para melhor compreender o ambiente deposicional lacustre alcalino que deu origem a importantes rochas reservatório do pré-Sal brasileiro. Substituições iônicas nos diferentes sítios cristalográficos da estrutura desses minerais são responsáveis pela sua organização cristaloquímica. Consequentemente influenciando suas propriedades físicas específicas, como distâncias interplanares, graus de hidratação, cristalinidade e carga. Essas propriedades associadas a composição e distribuição dos elementos químicos nos diferentes sítios cristalográficos caracterizam as múltiplas espécies desse grupo. O grupo das esmectitas trioctaédricas tem, no entanto, sua identificação dificultada pela distintiva presença de estruturas irregulares, além de vacâncias, defeitos cristalinos e comumente interestratificações. Essas características refletem negativamente na qualidade dos resultados da técnica mais comum na caracterização de argilominerais, a difratometria de raios-X (DRX). Este trabalho apresenta um estudo experimental e analítico para avaliar a efetividade da saturação catiônica como ferramenta na distinção entre as saponitas e estevensitas da FBV através da DRX, bem como sua aplicabilidade em volumes amostrais restritos devido ao elevado custo atrelado à obtenção de amostras do pré-sal. A pesquisa foi baseada na adaptação de metodologias experimentais já postuladas pela bibliografia para a caracterização de esmectitas, mas ainda não aplicadas aos argilominerais do pré-Sal. Os ensaios foram realizados em 2 saponitas e 2 estevensitas da Formação Barra Velha. Para as saponitas, a troca foi realizada com dois cátions, Ca2+ e K+, enquanto para estevensitas foi feita apenas saturação em K+. Todos os resultados foram coerentes com o esperado pelas metodologias já estabelecidas, ainda que utilizando pesos amostrais até 200 vezes menores que os autores referenciados (25 a 128 mg). Quanto aos dados da DRX, foram observadas pequenas mudanças (~0,27 Å) no espaçamento basal das saponitas saturadas com Ca2+, além da permanência do grau de hidratação (2 W). Quanto as estevensitas, as modificações alcançaram valores de ~ 2,4 Å, representando a transição para o grau de hidratação 1 W. Além do espaçamento basal, os dados também apontaram que as duas espécies minerais experimentadas são de baixa carga. Por fim, pequenas variações após a saturação em K+ e em seguida etilenoglicol foram observadas e podem ser importantes aliadas na distinção entre as saponitas e estevensitas da FBV.