Argilas cauliníferas

ARGILAS CAULINÍFERAS
Tipos e Definições
Este grupo de argilas inclui as argilas compostas por caulinite, com mais ou menos ilite, montmorilonite, quartzo e outros materiais não cauliníticos.
As variedades comerciais mais importantes são o caulino, as argilas em bola (“ball clays”) e as refractárias (incluindo as argilas duras –“flint clays”).
Caulino – é uma argila branca macia composta por caulinite bem ordenada e com um baixo teor de ferro. As características críticas para a
comercialização são a brancura e brilho, inércia química, ausência de abrasão (2 a 2,5 na escala de Mohs), estrutura lamelar e a dimensão submicrométrica.
Argila em bolas (“ball clay”)– o nome deriva do antigo costume inglês de cortar a argila em blocos com um pé cúbico, que eventualmente se
tornavam arredondados formando bolas. Tipicamente, a argila em bolas é um mistura de 70% de caulinite desordenada com ilite, quartzo,
montmorilonite, clorite, e pequenas quantidades de matéria carbonácea (2 a 3% como cobertura coloidal). A matéria orgânica escurece a cor para
cinzento claro, azul, castanho, ou preto. Este conteúdo orgânico associado à fina natureza da caulinite e à presença de outros minerais argilosos
tornam as argilas em bola altamente plásticas e conferem uma resistência a cru superior à do caulino. À argila em bola calcinada designa-se por
chamota.
Argila refractária (“refractory” ou “fire clay” ) – é um material sedimentar composto essencialmente por caulinite, que não funde com cor branca e
pode suportar temperaturas acima dos 1500 ºC – o que corresponde a um cone pirométrico equivalente (“PCE”) de 19 ou superior. O teor em
alumina varia de 20 a 25% até aos 45,9%, correspondente à composição teórica da caulinite pura calcinada. As argilas refractárias são classificadas
de acordo com o PCE (baixo 19 a 26, moderado 26 a 31,5, elevado 31,5 a 33 e super-elevado 33 a 34). Para que sejam refractárias as argilas
devem conter pouca mica e compostos de ferro, pois que estes tendem a combinar-se com outros componentes, baixando o ponto de fusão de
vitrificação.
Argila dura (“flint clay”) – é uma argila compacta microcristalina a cristalina composta principalmente por caulinite bem cristalizada. Parte com uma
fractura conchoidal típica, resiste à dispersão,e praticamente não tem plasticidade. Os cristais de caulinite estabelecem entre si intercrescimentos
(identação). Algumas argilas, muito aluminosas, são ainda menos plásticas e contêm geralmente diásporo ou boemite, esta última apresenta-se
disseminada ou sob a forma de concreções oóidicas.
Haloisite – é composta pelas mesmas unidades estruturais da caulinite mas contém mais hidroxilos; as diferenças verificam-se também ao nível da
ordenação do empilhamento das camadas. Aparece geralmente como cristais tubulares alongados ou unidades esféricas. Constitui um produto de
alteração hidrotermal de baixa temperatura (50 ºC) e de meteorização.
ARGILAS CAULINÍFERAS
Geologia
Os depósitos cauliníferos primários são formados pela alteração ou caulinização de rochas ricas em feldspatos como o granito, gnaisse,sienito,
arcose e cinzas vulcânicas ricas em feldspato, através da meteorização ou de processos hidrotermais. Durante o processo de caulinização, a
caulinite forma-se pela hidrólise de aluminossilicatos anidros e cerca de 25% do granito (por exemplo) perde-se, essencialmente na forma de alcalis
(potássio, sódio), magnésio, cálcio e sílica. As areias cauliníticas podem formar-se in situ através da alteração do feldspato de arcoses, devido à
percolação de águas subterrâneas.
A alteração hidrotermal, provocada pela acção de águas de circulação quentes pode gerar caulinite. A rocha mãe deverá ser permeável (fracturação
e/ou porosidade granular); os fluidos hidrotermais podem ser tardi-magmáticos ou estar dependentes de elevadas concentrações de elementos
radioactivos, sendo os granitos as rochas hospedeiras mais comuns.
A alteração do tipo solfatara produz caulinite em níveis de vulcanitos ácidos quando estes são atacados por vapores ricos em enxofre ou águas
quentes, ascendendo para a superfície. Estes depósitos são frequentemente ricos em alunite (sulfato de K) e sílica, e a sua utilização comercial está,
geralmente, restrita ao fabrico do cimento branco.
Uma vez formada, a caulinite pode permanecer ou acumular-se junto do local de formação como depósito residual ou primário de caulinite, ou
então entra no ciclo de erosão, sendo depositada a alguma distância do local de formação, gerando-se assim depósito sedimentares ou
secundários.
Génese dos caulinos:
1. Meteorização; 2. Hidrotermal; 3. Solfatara; 4. Misto (hidrotermal - essencialmente sericitização – com subsequente meteorização)
Génese da argila em bolas:
Todos os maiores depósitos de argila em bolas são sedimentares e a sua associação comum com matéria carbonácea indica ambiente de deposição pantanoso. O
padrão típico arranjo dos cristais é em espiral, o que pode ser devido ao movimento da argila durante a sedimentação, desidratação e compactação. O
afundamento, profundo e longo, litifica esta argila plástica, transformando-a em argila refractária não plástica.
Génese das argilas duras: Estas argilas formam depósitos sedimentares, que ocorrem em bacias cobertas por rochas carbonatadas ou em depressões com
sedimentos gresosos ou argilitos. Ambos os locais de deposição incluem pântanos com bastante vegetação. Isto conduz a um enriquecimento em alumina no
sedimento argiloso de dois modos: filtragem dos clastos maiores deixando passar as argilas coloidais através de si; remoção dos alcalis e da sílica a partir da argila.
A argila dura tem como fonte um solo ou rególito formado por numa fase precursora de alteração ou sedimentação. O material original é quase sempre uma ilite,
devido à estreita associação, tanto horizontal como vertical, com aquela argila plástica. Na transformação da ilite ou da caulinite em argilas sem ilite, macias e/ou
semi-duras, deverá estar envolvida a remoção do potássio e da sílica, por dissolução, hidrólise e diálise. Se a dessilicificação continuar, formam-se diásporo e
boemite, ou o seu percursor gibbsite, sob a forma de oólitos. Deste modo considera-se que a argila dura é intermédia, mineralogicamente, entre a caulinite-ilite e as
argilas aluminosas com nódulos de diásporo e boemite.