Variabilidade mineral e geoquímica dos depósitos de fosforito na Formação Duwi, Deserto Ocidental, Egito: Perspectivas sobre o paleoambiente e condições físico‑químicas

Por que as rochas no deserto importam para a vida cotidiana

Ao longo de uma larga faixa do Marrocos ao Oriente Médio, camadas de rocha ricas em fosfato, ocultas sob desertos e planícies costeiras, sustentam discretamente a vida moderna. Essas rochas são a matéria‑prima da maior parte dos fertilizantes do mundo e também contêm metais valiosos usados em eletrônicos e tecnologias de energia limpa. Este estudo foca nas camadas de fosforito no Deserto Ocidental do Egito, em um local chamado Abu Tartur, para entender como se formaram, do que são compostas e quão promissoras são como fonte futura de elementos estratégicos.

Um planalto desértico com uma história escondida

Os pesquisadores examinaram leitos de fosforito dentro da Formação Duwi, um empilhamento de rochas do Cretáceo superior que registra o avanço de um mar antigo sobre o que hoje é o Egito. Em Abu Tartur, a Formação Duwi divide‑se em três membros: uma unidade inferior de fosforito, uma unidade intermediária de folhelho e uma unidade superior de fosforito. A equipe coletou dezessete amostras ao longo de um trecho de três quilômetros e analisou onze delas em detalhe. Usando microscópios, técnicas de raios X e espectrometria de massa, identificaram tanto os minerais presentes quanto as pequenas quantidades de metais presos neles. Isso permitiu relacionar o que observaram em peças à mão e lâminas delgadas com a história mais ampla da bacia.

O que os grãos revelam sobre um mar antigo

Ao microscópio, o fosforito consiste principalmente do mineral apatita, juntamente com ossos de peixes e dentes de tubarão, todos indicando um ecossistema marinho outrora próspero. Muitos grãos são angulares e apenas levemente arredondados, sugerindo que não foram transportados por grandes distâncias antes de serem enterrados. Entre esses grãos, cimento de dolomita, calcita, gipsita e óxidos de ferro preenche as lacunas, registrando mudanças na química da água e na evaporação. Medições químicas mostram que essas rochas são ricas em óxido de cálcio e fósforo, com quantidades notáveis de material proveniente de areia e argila, como óxidos de sílica e alumínio. Essa mistura indica que os depósitos não são precipitados químicos puros da água do mar, mas sim mesclas de material fosfático com detritos trazidos do continente.

Pistas de elementos invisíveis

A evidência mais reveladora vem dos elementos-traço e dos elementos de terras raras, uma família de metais particularmente sensíveis às condições ambientais. Os fosforitos de Abu Tartur apresentam totais notavelmente altos de terras raras mais ítrio—em média cerca de 969 partes por milhão—muito superiores aos de muitos depósitos similares. Seus padrões mostram mais terras raras médias do que as mais leves ou mais pesadas, e apenas um ligeiro déficit no elemento cério junto com um pequeno pico em európio. Em águas abertas e bem oxigenadas, as terras raras normalmente seguem um padrão diferente, com um forte déficit de cério. O padrão incomum aqui, juntamente com razões relativamente baixas de ítrio paraholmio e relações moderadas de urânio para tório, aponta para uma forte contribuição de partículas provenientes do continente e para sobreposição química após o assoreamento original.

Camadas retrabalhadas e mares em mudança

Ao combinar texturas minerais, elementos principais e assinaturas de terras raras, os autores argumentam que esses fosforitos não se formaram in situ apenas a partir da água do mar. Em vez disso, depósitos fosfatados mais antigos situados em área offshore foram perturbados e redepositados durante as variações do nível do mar no intervalo Campaniano–Maastrichtiano, aproximadamente 80–66 milhões de anos atrás. À medida que o nível do mar subia e descia, camadas fosfáticas mais antigas foram erodidas, seus grãos misturados com argila e areia e então concentrados novamente em novos leitos. A química de elementos sensíveis ao redox, como vanádio, níquel e cromo, junto com razões específicas de terras raras, sugere que os novos leitos se acumularam sob uma mistura de águas de fundo pobres e ricas em oxigênio em um ambiente marinho salino, com sedimentação relativamente lenta que permitiu o acúmulo de terras raras na apatita.

Do antigo leito marinho ao recurso moderno

Além de reconstruir um ambiente antigo, o estudo destaca o potencial econômico dos fosforitos de Abu Tartur. A maioria das amostras se qualifica como minério de fosfato de alto teor, adequado para produção de fertilizantes, e são incomumente enriquecidas em terras raras, especialmente as leves como lantânio e neodímio, e em ítrio. Esses elementos podem potencialmente ser recuperados como subprodutos nas plantas de ácido fosfórico existentes, transformando a rocha para fertilizante em uma fonte dupla de nutrientes e metais de alta tecnologia. Em termos simples, os autores concluem que rochas do deserto depositadas num mar cretáceo agitado agora oferecem ao Egito não apenas um recurso seguro de fertilizante, mas também uma posição valiosa na oferta global de elementos de terras raras.

Citação: Saleh, G.M., Azer, M.K., Saadawi, D.A. et al. Mineral and geochemical variability of the phosphorite deposits in the Duwi Formation, Western Desert, Egypt: Insights into paleoenvironment and physicochemical conditions. Sci Rep 16, 13910 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46266-7

Palavras-chave: fosforito, elementos de terras raras, Abu Tartur, Formação Duwi, paleoambiente