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As propriedades químicas e cristalográficas detalhadas da caulinita (Ct) e dos óxidos de ferro do solo e dos sedimentos do Grupo Barreiras são pouco conhecidas. Para estudar as características desses minerais em profundidade, coletaram-se 11 amostras (0,7; 1,4; 2,1; 2,8; 3,5; 4,2; 4,9; 5,6; 7,7; 10,5 e 14m) nos horizontes Bt, BC e C de um Argissolo Amarelo no município de Aracruz (ES). As frações argila e silte foram estudadas por difração de raios-X (DRX), análise termo-diferencial (ATD) e microscopia eletrônica. Os teores totais de Fe e outros microelementos (Cr, Mn, Ni, Pb, Ti e Zn) da fração argila foram determinados por espectrometria por emissão por plasma, após digestão da amostra com HF concentrado. Nos extratos resultantes das extrações com oxalato de amônio (OA) e ditionito-citrato-bicarbonato (DCB), determinaram-se os teores de Fe, Al, Si, Cr, Mn, Ni, Pb, Ti e Zn. A composição química da Ct das frações argila (amostra desferrificada) e silte (amostra natural) foi determinada pelo tratamento com NaOH 5molL-1 e pela combinação de aquecimento e extração com NaOH 0,5molL-1 fervente, respectivamente. O teor médio de Fe2O3 da Ct da fração argila (20,7gkg-1) foi superior ao obtido para a fração silte (5,2gkg-1), verificando-se, na menor fração, aumento nos teores de Fe2O3 com a profundidade. Graças ao maior raio iônico, a presença do Fe3+ na estrutura promoveu aumento no espaço interplanar do mineral, sobretudo na direção b. O tamanho das partículas de Ct foi semelhante entre os horizontes amostrados. A Ct apresentou grau semelhante de cristalinidade com a profundidade do solo, com exceção dos horizontes mais superficiais, os quais apresentaram menores valores de índice de cristalinidade, provavelmente por interferências com compostos orgânicos. A redução dos teores de Fe2O3 extraídos pelo DCB e da participação dos teores de FeOA mais FeDCB no Fe total da fração argila com a profundidade foi atribuída à dissolução dos óxidos de ferro, provocada pela umidade nas camadas inferiores dos sedimentos. A substituição isomórfica (SI) de Fe por Al na goethita (Gt) foi cerca de três vezes superior à da hematita (Hm), com maiores valores nos horizontes mais superficiais. A Hm apresentou menor valor de superfície específica (SE) que a Gt, refletindo os maiores valores de diâmetro médio do cristal para a Hm. Baixos valores de cristalinidade e menor tamanho de partículas estão associados à maior atividade e à influência da Ct e dos óxidos de ferro sobre as propriedades físico-químicas do solo. Os óxidos de ferro apresentaram baixa associação com microelementos, sobretudo com Ni, Pb e Ti. Detailed chemical and crystal properties of the kaolinite (Ka) and iron oxides in the Barreiras Group soils and sediments (Coastal Tablelands) are little known. Eleven samples were collected (0,7; 1,4; 2,1; 2,8; 3,5; 4,2; 4,9; 5,6; 7,7; 10,5 and 14m) in an exposed sediment sequence in Aracruz, Espírio Santo State, Brazil, in order to study the characteristics of these minerals with depth. Clay and silt fractions were studied by X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis and electron microscopy. Total contents of Fe, Cr, Mn, Ni, Pb, Ti and Zr of the clay fraction were determined by ICP after fluoridric acid extraction. The contents of Al, Si and microelements were determined in ammonium oxalate (AO) and dithionite-citrate-bicarbonate (DCB) extracts. The chemical composition of kaolinite in the clay fraction was determined by extraction with NaOH 5molL-1 and in the silt fraction by the combined heating and extracting with NaOH 0,5molL-1. The average Fe2O3 content in the kaolinite of the clay fraction (20.7gkg-1) was higher than those obtained for the silt fraction (5.2gkg-1). The interplanar space, mainly in the b axis, was increased, due to Fe substitution in the kaolinite structure. The properties of kaolinite (such as size and shape) did not substantially differ with depth, although less crystalline kaolinite was found at the surface, suggesting an interference of organic matter. With reference to the iron oxides, the Fe2O3 contents extracted by DCB in the clay fraction decreased with depth. The isomorphic substitution of Fe for Al was greater in goethite (Gt) in relation to hematite, with a trend of higher values at the sediment surface. The iron oxides presented little association with microelements, mainly, Ni, Pb and Ti.

Para avaliar as características dos óxidos de ferro e de alumínio, foram coletadas amostras de solos desenvolvidos de diferentes materiais de origem e estádios de desenvolvimento nos estados de MG, ES, RS e RR. A fração argila das amostras foi estudada por difratometria de raios-X (DRX), análise termodiferencial (ATD), análise termogravimétrica diferencial (ATGD) e microscopia eletrônica. Nos extratos resultantes da extração com oxalato de amônio (OA) e ditionito-citrato-bicarbonato (DCB), determinaram-se os teores de Al, Si e microelementos, inclusive Fe. Em geral, a goethita (Gt) foi o principal óxido de ferro da fração argila. Apenas para os solos desenvolvidos de basalto e de arenito, verificou-se o predomínio de hematita (Hm). Os solos do Grupo Barreiras (ES) apresentaram os menores teores de óxidos de ferro em decorrência do intenso processo de desferrificação sofrido pelos sedimentos. Por ser a Gt um óxido hidratado, quanto maior a relação Gt/(Gt + Hm), maior o teor de água extraída pelo DCB (r = 0,70***). Os solos menos desenvolvidos, principalmente no horizonte C, apresentaram os maiores teores de material menos cristalino extraído pelo OA (chegando a 28% para a amostra 17) e os maiores valores para a relação FeOA/FeDCB. Este material menos cristalino é constituído principalmente por Al, com menor participação de Fe. Parte das amostras apresentou valores próximos para o diâmetro médio do cristal (DMC) da Gt nas direções (110) e (111), indicando formato isodimensional do mineral. Os maiores valores de DMC para a Hm resultaram na menor superfície específica em relação à Gt. A substituição isomórfica de Fe por Al (SI) na Gt foi consideravelmente superior à da Hm (média de 218 e 85 mmol mol-1, respectivamente). Com a entrada de Al na estrutura da Gt, verificou-se redução no tamanho, principalmente na direção do eixo Z (r entre SI e DMC(111) = -0,80***), e no grau de cristalinidade do mineral. As correlações entre teor de ferro e outros elementos extraídos pelo DCB foram altas e significativas. Os microelementos, como verificado para o Al, substituem isomorficamente o Fe na estrutura dos óxidos. O DMC da gibbsita (Gb) foi consistentemente superior ao dos óxidos de ferro. Por meio de observações em microscópio eletrônico, a Gb, na fração argila, apresentou o formato de pequenas placas retangulares e, na fração silte, verificou-se tendência de formato esférico. To study iron and aluminum oxide characteristics, samples of soils developed from different parent materials and with different development degrees were selected and collected from MG, ES, RS and RR states. The clay fraction was analyzed by X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis, thermogravimetry and electron microscopy. Al, Si and microelement contents were determined from ammonium oxalate (Ox) and dithionite-citrate-bicarbonate (DCB) extractions. Overall, goethite (Gt) was the main iron oxide in the clay fraction. Only the soils developed from basalt and sandstone showed hematite (Hm) as the predominant mineral. The soils from the Barreiras Group (ES and RR states) showed the lowest iron oxide content, reflecting the low iron level of these sediments. A significant correlation between Gt/(Gt + Hm) ratio and water content extracted by DCB (r = 0.70***) was found, suggesting that this relationship comes from the fact that Gt is a hydrated iron oxide. The clay fraction of the younger soils, specially in the C horizon, showed the highest FeOx/FeDCB ratios and the highest levels of amorphous materials extracted by Ox, reaching 28% for sample 17. This amorphous mineral is basically formed by Al plus some Fe-minerals. Some samples showed similar values for the mean crystal diameter (MCD) of Gt in the (110) and (111) directions, suggesting an isodimensional form of this mineral. The higher values of the MCD for Hm resulted in lower surface area in relation to Gt. The substitution of Fe by Al in the Gt was higher than in Hm (average of 218 and 85 mmol mol-1, respectively). Due to Al substitution in the Gt structure, the crystallinity degree and the mineral size, mainly in the c direction, were reduced as shown by the significant correlation between substitution of Fe by Al and MCD(111) (r = -0.80***). The correlation between Fe and the microelement contents extracted by DCB were high and significant suggesting that the microelements, as also seen for Al, replace Fe in the iron oxide structure. The MCD of the gibbsite (Gb) crystals were higher than that of the iron oxides. Electron microscopy showed that the Gb crystals from the clay fraction appeared to be small square plates, whereas the ones from the silt fraction appeared to be round.