Fenómenos de contaminação metálica associados à evolução supergénica de paragéneses sulfuretadas em formações do Silúrico (Caminha, N Portugal)

Abstract

A drenagem ácida é um fenómeno complexo que ocorre devido à dissolução oxidativa dos sulfuretos e, que, frequentemente é responsável pela contaminação do meio aquático. Estas reacções de alteração dos sulfuretos promovem a mobilização de espécies químicas, assim como o desenvolvimento de neoformações mineralógicas supergénicas, designadas de minerais de drenagem ácida. Apesar de vulgarmente a drenagem ácida estar relacionada com a actividade mineira, este foco de poluição peculiar manifesta-se em quaisquer ambientes onde estejam presentes sulfuretos em condições de interacção com o ar e com a água. Assim, a drenagem ácida pode ter origem natural ou resultar de qualquer actividade antrópica, desde que se verifique a exposição dos sulfuretos aos agentes de meteorização. A área do Serro em Caminha, Noroeste de Portugal, definiu-se como objecto de estudo, já que neste local ocorrem rochas do Silúrico ricas em sulfuretos. Identificou-se aqui um fenómeno de contaminação natural por drenagem ácida, intensificado pela actuação antrópica, causado pela instalação de uma captação de água que provocou a instabilização dos sulfuretos in situ e em fragmentos de rocha deslocados. Para caracterizar este fenómeno e avaliar o seu impacte procedeu-se à análise de tipo físico-química das alterações reveladas na qualidade do meio hídrico, assim como ao estudo paragenético das neoformações mineralógicas com importância ambiental. A abordagem efectuada incluiu a colheita e análise de diferentes tipos de amostras geológicas: águas superficiais, águas subterrâneas, amostras representativas das litologias presentes e, ainda, produtos de neoformação supergénica. As amostras de água colhidas na campanha de Setembro evidenciaram contaminação ácida e metálica, enquanto na campanha de Abril os valores dos diferentes parâmetros são considerados normais ou próximos do fundo regional. A análise comparativa entre estes dois períodos revelou a imposição de efeitos sazonais na composição das águas de drenagem e na qualidade da água da captação. Os minerais de drenagem ácida ocorrem como eflorescências salinas e produtos ocres. Nas primeiras predominam sulfatos de ferro, rozenite e melanterite, enquanto os segundos incluem a jarosite e a goethite. A dissolução dos minerais de drenagem ácida mais instáveis promove a mobilização de sulfato e metais, desencadeando picos de contaminação, principalmente na sequência das primeiras chuvas de Outono.

The Acid Rock Drainage is a complex phenomenon that occurs due to oxidative dissolution of sulfides and that is often responsible for the contamination of the aquatic environment. The oxidation of sulfide minerals promotes the mobilization of chemical species, as well as the development of supergenic minerals, designated acid drainage minerals. Although this type of acid pollution is commonly related to mining exploitation, it may occur in in any environment where sulfides are able to interact with air and water. Thus, acid drainage can occur naturally or result from any anthropogenic activity since there is exposure of sulfides to the weathering agents. The area of Serro in Caminha, Northwest of Portugal, was the subject of this research, because in this site there are Silurian rocks with high content in sulfides. Here, there is a phenomenon of natural contamination by acid drainage that was intensified by an anthropogenic activity related with the installation of a public water supply system. The construction of this infrastructure provoked the instability of sulfides in situ and in displaced rock fragments. To characterize this phenomenon and evaluate its environmental impact, several types of geological samples were analyzed: superficial and groundwater samples, rock samples and supergenic products. The water samples collected in September campaign showed acid and metallic contamination, while in the April campaign the values of the different parameters are considered normal or close to regional background. The comparative analysis between these two sampling periods revealed the imposition of seasonal effects in the composition of superficial drainage and in the quality of the groundwater. The supergenic minerals, resulted from sulfide oxidation, occur as salt efflorescences and as ochre products. In the first there are mainly iron sulfates, rozenite and melanterite, whereas in the later jarosite and goethite were identified. The dissolution of the more unstable acid drainage minerals mobilizes sulfate and metals, triggering peaks of contamination, especially following the first Autumn rains.