Geologia ambiental

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Saída de campo do dia 31 de março 
Local: Empresa Dagoberto Barcellos 
Saída: 08:00hs da praça da Matriz passando pela UNIPAMPA 
Retorno: 12:00hs 
-Calça comprida e camisa de manga. 
-Sapato fechado 
-uso do capacete 
-caderneta de campo. 
-Termo de aceite das condições. 
 
Condições da empresa: 
Deveres dos Visitantes: 
 
1. Não utilizar câmeras fotográficas e/ou filmadoras, celulares e aparelhos eletrônicos; 
2. Respeitar as saídas de segurança devidamente sinalizadas; 
3. Nunca circular nas instalações sem acompanhamento de um colaborador da empresa; 
4. Não lançar qualquer tipo de objeto nas instalações; 
5. Não tocar em nenhum equipamento; 
6. Não fumar 
 
Relatório (em duplas): entrega dia 13 de abril*(digital) 
 
Mármores da região de Caçapava do Sul 
-Complexo metamórfico (Vacacaí) 
-Embasamento: - Complexo metamórfico Cambaí - Gnaisses 
 -Complexo metamórfico Porongos 
Base cartográfica da área de estudo: Folha Caçapava do Sul – SH.22-Y-A-V-I / Esc. 1:50.000 
0 2,5 5Km 
N S 
Embasamento Gnáissico 
Rochas vulcânicas e 
Sedimentares (clásticas e 
quimiogênicas 
Complexo Vacacaí: 
xistos e mármores 
Vulcânicas e sedimentares do 
Grupo Bom Jardim 
N S 
N S 
5 Km 
N 
Área de influência direta e indireta 
3 km 
N 
Área de influência direta e indireta em torno de 1.330 ha 
 
Conceitos gerais 
• O que é o calcário? 
 
Rocha sedimentar formada por mais de 50 % de minerais 
carbonáticos como: calcita, dolomita, aragonita, magnesita, 
siderita, entre outros, além de impurezas como matéria 
orgânica, silicatos, fosfatos, sulfetos, sulfatos, entre outros 
(MINEROPAR, 2009). 
 
Quando metamorfizados recebem o nome de mármore. 
 
 3. Conceitos gerais 
• Principais usos da rocha calcária 
 
• O emprego do calcário depende de sua composição química e de 
suas características físicas; 
 
• Sampaio & Almeida (2008): 
 Uso na agricultura; 
 Uso na indústria da cal; 
 Uso na indústria do cimento; 
 Uso na construção civil; 
 Uso na indústria de papéis; 
 Uso na alimentação animal; 
 Neutralização do enxofre com formação de sulfato na queima de 
carvão. 
 
• Uso na agricultura 
 
• Calagem; 
• Corretivo de acidez do solo; 
• Diminui os efeitos nocivos do alumínio e do 
manganês, além de ser fonte Ca e Mg. 
 • Uso na agricultura 
 
• Das características físicas: 
 
• Art. 2°. 
 
• suas partículas deverão passar 100% em peneira de 2 milímetros 
(ABNT n° 10); 
 
• no mínimo 70% em peneira de 0,84 milímetros (ABNT n° 20); 
 
• no mínimo 50% em peneira de 0,3 milímetros (ABNT n° 50). 
 
 
• Uso na agricultura 
 
• Poder de Neutralização (PN): é a capacidade potencial que o 
corretivo tem em neutralizar ácidos. É expressa em teor 
neutralizante equivalente ao carbonato de cálcio (%ECaCO3). 
 
• Soma (%CaO + %MgO): Esse valor corresponde a soma das 
porcentagens de óxido de cálcio e de óxido de magnésio presente 
na amostra. 
 
• Poder Relativo de Neutralização Total (PRNT): o PRNT calcula a 
eficiência dos corretivos de solo e é estabelecido de acordo com os 
valores de PN e RE (Reatividade das partículas) que é calculado de 
acordo com sua granulometria. 
 
• Uso na indústria da cal (cal virgem e 
hidratada) 
 
• A cal é o principal produto da calcinação das rochas carbonáticas, 
quando essas são elevadas a uma temperatura de 900°C a 1000°C. 
 
• A cal virgem segundo as normas da Associação Brasileira de Normas 
Técnicas - ABNT, é o produto composto predominantemente por 
óxido de cálcio ou por óxido de cálcio e óxido de magnésio, 
resultantes da calcinação de calcários magnesianos e dolomitos. 
 
• Já a cal hidratada é um pó de coloração esbranquiçada e é 
resultante da combinação da cal virgem com a água. 
Calcinação da amostra: 
Aquecimento do material a uma temperatura aproximada de 
1000°C por cerca de duas a três horas. 
 
CaMg (CO3)2 + calor = CaO + MgO + CO2 
 
Calcita (CaCO3)- 898°C 
Dolomita (CaMg (CO3)2)- entre 500 e 700°C 
 
• Grande demanda por energia. 
• Nas indústrias da região de Caçapava do Sul a fonte desta 
energia é a madeira. 
 
Classificação do calcários Bigarela (1956): 
 MgO 
Calcário calcítico 0,00 – 1,1% 
Calcário magnesiano 1,10 - 4,30 % 
Calcário dolomítico 4,30 – 10,5% 
Dolomito calcítico 10,5 – 19,1 % 
Dolomito 19,1 – 22,0 % 
 
 
 
Classificação: 
Dolomito calcítico marmorizado 
-Complexo metamórfico Vacacaí – Unidade 
metavulcância e unidade vulcano-sedimentar. 
-Idade: Proterozóico inferior. – 750 m.a. 
-Estrutura: em forma de lente irregular. 
-Embasamento: Gnaisses do comlexo 
metamórfico Cambaí. 
-Encaixantes: meta-pelitos, sedimentos 
vulcanogênicos metamorfizados e apófises 
graníticas. 
 
Calcários para corretivos de solo. 
*Soma de CaO + MgO mínimo de 38% 
Vantagens do calcário dolomítico: 
-Maior abundância em relação aos calcíticos. 
-Menor preço. 
-Maior poder de neutralização da acidez do solo (em relação ao calcário calcítico). 
-Presença do Magnésio como nutriente. 
-PRNT (poder relativo de neutralização total) = Pn (teores) e Granulometria 
No cálculo Pn entra como fator fundamental o peso atômico dos elementos. Então 
fazendo os respectivos cálculos o CaO tem peso = 1,78 e o MgO peso = 2,48. 
 
Ex: 
30% CaO x 1,78 = 53,40% 
12% MgO x 2,48 = 29,76% 
O PN será a soma de 53,40 + 29,76 
PN = 83% 
 
Calcários para fabricação de cal (calcinado) 
Mesmas características do calcário para fabricação de corretivo 
tendo como limitante a Presença de silicatos. Estes silicatos tem 
ponto de fusão menor que o carbonato. 
 
 
 
Calcários para fabricação de cimento. 
-Teor de MgO no máximo de 4% 
Os melhores calcários estão na região da Vila das Palmas (São 
Gabriel) e na Vila Santa Isabel e Pedreiras (Arroio Grande). 
 
Blendagem 
Características químicas: 
-28 - 32% de CaO 
-14 - 18 % de MgO 
 
Método de Lavra: 
A ceú aberto através do estabelcimento de bancadas com altura 
Variando de 8,00 – 10,00 m 
 
Etapas da lavra/beneficiamento: 
Decapagem – perfuração – detonação –transporte – britagem – 
Rebritagem, moagem e peneiramento. 
 
07 empresas exploram esta lente próximo a cidade de Caçapava do 
Sul. 
 
 
 
 
Zonas de produção e consumo de Calcário para corretivo de solo 
O Poder de Neutralização ou PN=carbonato de cálcio puro que é considerado como 100%. 
Os compostos de magnésio, por suas características químicas, têm PN maiores que os de 
cálcio. 
A legislação brasileira determina que os calcários, para serem comercializados, devem 
possuir, no mínimo. 38% de CaO + MgO. Como o cálcio e o magnésio, nos calcários, estão 
na forma de carbonatos, e não de óxidos, é necessário uma conversão. 
O equivalente em carbonato de cálcio do CaO é igual a 1,78 e do MgO é igual a 2,48. 
Como se calcula o PN? 
Seja um calcário com 30% de CaO e 12% de MgO. O cálculo do PN será utilizando os índices 
para equivalentes em carbonato de cálcio. Consideremos os seguintes pesos atômicos dos 
elementos: Ca = 40,08; Mg = 24,305; C = 12,011; O = 15,99994. 
O CaCO3 tem na soma dos pesos atômicos de seus elementos, igual a 100 
(40,08+12,011+15,99994x3), 
o CaO igual a 56,08 (40,08+15,99994) 
e o MgO igual a 40,30 (24,305+15,99994). 
Então, 100/56,08 = 1,78 e 
100/40,30 = 2,48. 
O equivalente em carbonato de cálcio do CaO e do MgO será: 
30% CaO x 1,78 = 53,40% 
12% MgO x 2,48 = 29,76% 
O PN será a soma de 53,40 + 29,76 
PN = 83% 
 
Reatividade: 
Legislaçãobrasileira: 
-no máximo, 5% de partículas com diâmetro maior que 2 mm. 
-no mínimo, 50% do calcário deve passar na peneira 50, e 
-70% na peneira 20 . 
*Partículas maiores que 2 mm não reagem na neutralização da acidez do solo. Isto é 
importante porque partículas com diâmetro maior levam mais tempo para reagir com os 
ácidos do solo. 
Partículas com diâmetro entre 2 e 0,84 (passando na peneira 10 e retido na peneira 20) 
reagem com o solo em dois a três anos; 
Partículas entre 0,84 e 0,30 mm (passando na peneira 20 e retida na peneira 50) reagem 
60% neste período; 
Partículas menores que 0,30 mm reagem em 6 meses. 
Isto nos permite calcular a reatividade de um calcário 
Ex: 
-58% (0,58) passam na peneira com diâmetro de orifícios de 0,30 mm (peneira ABNT50); 
-25% (0,25) são retidos na peneira 50 mas passam na peneira 20, que possui diâmetro de 
orifícios de 0,84 mm (peneira ABNT 20); 
-16% (0,16) são retidos na peneira 20, mas passam na peneira 10 que possui diâmetro de 
orifícios de 2,00 mm; 
-1% são retidas na peneira de 2,00 mm. 
Esta reatividade indica que 76,2% das partículas do calcário reagirão, no solo, num 
período de dois a três anos. 
 
 
 
A reatividade das partículas de um corretivo: 
1. reatividade zero (0) para a fração retida na peneira ABNT 10 
(peneira 2 mm). Estas partículas não têm efeito corretivo no período 
de 12 a 36 meses; 
2. reatividade 20% para a fração que passa na peneira ABNT 10 e 
fica retida na peneira ABNT 20 (0,84mm); 
3. reatividade 60% para a fração que passa na peneira ABNT 20 e 
fica retida na peneira ABNT 50 (0,30mm); 
4. reatividade 100% para a fração que passa na peneira ABNT 50. 
A fórmula para cálculo da reatividade (RE) é a seguinte 
RE = 0x(ABNT10)+20x(ABNT10-20)+60x(ABNT20-50)+100(ABNT50) 
No exemplo dado: 
RE = 0 x (0,01)) + 20x (0,16) + 60x (0,25) + 100x (0,58) 
RE = 58 + 15 + 3,2 + 0 
RE = 76,2% 
 
PRNT = (PN x RE) / 100 
PRNT = (83 x 76,2) / 100 
PRNT = 63% 
O que significa um PRNT de 63% ? 
Um PRNT igual a 63% significa que uma tonelada deste produto terá o mesmo efeito na 
neutralização da acidez do solo do que 630 kg de carbonato de cálcio puro e finamente 
moído, em dois a três anos. 
 
Recomendação de calagem: 
f = 100/PRNT. 
Um calcário com PRNT 63% para uma quantidade recomendada de 3 t/ha, a correção será a 
seguinte: 
f = 100/63 = 1,59 
Então: 3 x 1,9 = 4,8 t/ha. 
Num calcário de 80%, o f = 100/80 = 1,25; a nova quantidade será: 3 x 1,25 = 3,75 t/ha. 
 
Legislação: 
Faixa A - calcário com PRNT entre 45,0 e 60,0 %; 
Faixa B - calcário com PRNT entre 60,1 e 75,0%; 
Faixa C - calcário com PRNT entre 75,1 e 90,0 %; 
Faixa D - calcário com PRNT superior a 90,0 %. 
Calcários com PRNT menor que 45,0% não podem ser comercializados. 
 
 
 
Considere: 
Um calcário com Pn= 75% 
Quantidade recomendada pela análise (Qr) do solo: 3,0T/Ha 
Quantidade que efetivamente deverá ser usada (Qef): 4,0 T/Ha 
 
Qual o PRNT deste Calcário? 
Qual a reatividade deste calcário? 
Este calcário é classificado como ............... 
 
PRNT= Pn x Re 
Qr x f = Qef 
3 x f = 4 
f= 1,33 
 
f=100/PRNT 
1,33 = 100/PRNT 
PRNT = 100/1,33 
PRNT = 75,18 
 
PRNT=Pn x Re 
75,18 = 75 x Re 
Re = 75,18 /75 = ~ 1,0 ou 100 % deste calcário passa na peneira 50 mesh. 
Estes calcários são comercialemtne chamados de"fillers" e devem passar 100% na 
peneira 50. São utilizados quando se necessita de uma reação mais rápida. 
Fonte: TCC Juliano Fabris 
Mineralogia: 
-Calcita (CaCO3) e 
-Dolomita CaMg(CO3)2 
 
Contaminantes: 
Silicatos : -Piroxênios (Diopsidio CaMgSi2O6) 
 - Minerais do grupo do Talco 
 
Rochas associadas: -Xistos – assentamento físico 
de materiais terrígenos, intercalados na lente 
 -Apófises graníticas 
 -Diques de vulcânicas básicas/intermed. 
Fases da exploração: 
 
-Mineração a céu aberto: amplas áreas impactadas. Impacto Visual 
-Decapeamento de esteril 
- de materiais pouco consolidados ou inconsolidados (Escavadeira) 
-Extração de rochas associadas - explosivos 
Levados a aterro de esteril 
 
-Extração da Mármore – explosivo 
-Levados a usina de beneficiamento 
 
-Beneficiamento – Britagem – rebritagem e moagem 
-separação de material impuro gerando rejeito levados a aterros de rejeito. 
 
Impactos ambientais pela mineração da Mármore 
-Desmatamento para descobrir a jazida e para gerar energia para queima de cal. (passivo). 
-Áreas de beneficiamento e infraestrutura 
-Geração de aterros de esteril e rejeito (modificação da paisagem e materiais carreados para 
as drenagens. 
-Poeira gerada pela atividade de extração, transporte, beneficiamento (moagem). 
-Ruído pelas operações de extração, transporte e beneficiamento. 
-Vibrações pelas explosões 
-..................................................... 
Medidas mitigadoras: 
-Estabilização geotécnica das áreas impactadas pela mineração. 
-Plantio de árvores para revegetar o passivo gerado e para 
compensar extração. 
-Reflorestamento para gerar madeira para energia 
-Estabelecimento de aterros controlados de esteril e rejeito 
-Estabelecimento de uma extração correta tecnicamente com o 
máximo aproveitamento da matéria prima. 
-Beneficiamento eficiente com redução do rejeito. 
-Bancadas com altura correta e distância da camada de esteril 
segura. 
-Controle de vibrações. 
-redução de poeira (asperção de água nas estradas, filtros no 
beneficiamento, cortinas vegetais). 
-bacias de sedimentação. 
-monitoramento das características do ar, do lençol freático e das 
drenagens. 
-.................... 
Atividade Impactos Grau de importância Medidas Mitigadoras 
Exemplo: Mineração de mármore na região de Caçapava do Sul