ABSTRACT
The aim of this paper was study the water of the Madeira River and its tributaries, between the city of Humaitá and its confluence in the Amazon River. There were analyzed: pH, conductivity, turbidity, major ions, trace elements and strontium isotopes during the dry and wet seasons and also, in the transition from the wet to the dry season, throughout 2009 and 2010. The white waters from the Madeira River are bicarbonated, calcic, with pH between 5 and 6 and the ions concentrations are higher than those of the tributaries. The waters of the tributaries are black, are more acidic and are chemically heterogeneous; those from the left margin are chemically similar to the waters of Madeira River, while those from the right margin are enriched in dissolved SiO2. The concentrations of cations, Cl- and NO3- are higher during the wet season due to the contribution of soils, vegetation and the rainwater composition (Cl-), while HCO3-, SO4(2-), Al, Br e P are concentrated in the dry season, and their higher contents may be related to the bedrock. The higher concentrations of SiO2 and rare earth elements in both dry and wet season are related to vegetation, soil and rocks. The interaction of these factors causes the chemical heterogeneity of the water. However, the chemical similarities between the water tributaries of the left margin and the water of the Madeira River, are probably, consequence of the Andean rocks be the sources of the Cenozoic sedimentary rocks percolated by these tributaries while the chemistry water of the tributaries of the right margin are in accordance with the tectonic stability, the intense weathering and the low erosion rate of the Amazon craton.
Este trabalho teve como objetivo estudar as águas do rio Madeira e seus principais tributários entre a cidade de Humaitá e sua foz no rio Amazonas. Foram analisados pH, condutividade, turbidez, íons maiores, elementos traço e isótopos de Sr nos períodos de seca, cheia e transição para a seca entre 2009 e 2010. As águas do Madeira, classificadas com brancas, são bicarbonatadas-cálcicas, têm pH entre 5 e 6 e são mais concentradas que as dos tributários. Estes têm águas de cor preta, mais ácidas e quimicamente heterogêneas, os da margem esquerda são quimicamente mais semelhantes as do Madeira, enquanto os da margem direita têm alta concentração em SiO2. Os cátions, Cl- e NO3- são mais concentrados na cheia o que sugere influência do solo, da vegetação e da composição da água da chuva (Cl-), enquanto HCO3-, SO4(2-), Al, Br e P, com maiores concentrações na seca, devem estar relacionados com a química das rochas. A SiO2 e os elementos terras raras (ETR) com concentrações elevadas na seca e na cheia, estão associados tanto a vegetação e ao solo como as rochas. A interação desses fatores é a causa da heterogeneidade química das águas. Contudo, a semelhança entre as águas dos tributários da margem esquerda e as do Madeira são consequência das rochas dos Andes serem a fonte dos sedimentos cenozóicos percolados por elas, enquanto a química das águas dos tributários da margem direita retrata a estabilidade tectônica, o intenso intemperismo e a baixa taxa de erosão das rochas do cráton Amazônico.
ABSTRACT
O objetivo deste trabalho foi investigar a variação composicional e mineralógica dos sedimentos de fundo transportados pelos grandes rios da Amazônia, com nascentes nos Andes provenientes de rochas cratônicas. O estudo foi realizado com base em análises granulométricas, mineralógicas e químicas, incluindo isótopos de Pb, no rio Madeira e seus tributários. O conjunto de dados mostra que os sedimentos de fundo do rio Madeira são granulométrica, mineralógica e quimicamente distintos de seus principais tributários. Os sedimentos do rio Madeira são mais arenosos; têm maior quantidade de quartzo; menor conteúdo de Al2O3, Fe2O3, K2O, MgO, Na2O, PF, TiO2, P2O5, MnO e elementos-traço; e a maturidade aumenta de montante para jusante. Dentre os sedimentos dos tributários, os rios Machado e secundariamente o rio Marmelos são os que mais se aproximam da composição dos sedimentos do rio Madeira, enquanto que o Jamari com sedimentos com maior proporção de TiO2, Zr, Y, Nb, Ga, Hf, U, Ta e ETR, é o mais distinto. Apesar do ambiente de intenso intemperismo e erosão, em condições tropicais úmidas, a que estão submetidas as rochas drenadas pela bacia do rio Madeira, os valores das razões Th/Co, Th/Pb, Th/Yb, Al/Pb, Zr/Co e a composição isotópica de Pb indicam fontes distintas para os sedimentos de fundo estudados. Os sedimentos do rio Madeira são provenientes, principalmente, de rochas máficas, enquanto que os sedimentos de seus tributários têm como fonte essencialmente rochas félsicas.
This study reports the granulometric, mineralogic and chemical analyses, including Pb isotope, carried out on the bottom sediments of the Madeira River, whose headwaters are in the Andes Mountain, and its tributaries that come from the cratonic region, in order to investigate the compositional variation of the sediments transported by the major rivers of the Amazon. The analytical data show that the bottom sediments of the Madeira River have higher amounts of sand and quartz, and lower contents of Al2O3, Fe2O3, K2O, MgO, Na2O, PF, TiO2, P2O5, MnO and trace elements, and the maturity increases toward downstream. Among the tributaries, the bottom sediments from Machado and, secondarily, Marmelos rivers are those that more closely match the composition of the sediments of Madeira River. The sediments of Jamari River, with higher proportion of TiO2, Zr, Y, Nb, Ga, Hf, U, Ta and REE, are quite distinct. In spite of the intense weathering and erosion, in humid tropical conditions, that the rocks drained by the Madeira river basin have been submitted, the Th/Co, Th/Pb, Th/Yb, Al/Pb, Zr/Co ratios and Pb isotope data indicate that different sources contributed to the bottom sediments. It is suggested that mafic rocks are the main source of the sediments of the Madeira River, while felsic rocks are the source of the tributaries.