Mineral characterization of kaolin associated with the Cristo Rei Pegmatite, Domingos Martins – ES (southeastern Brazil)

Mineral characterization of kaolin associated with the Cristo Rei pegmatite, Domingos Martins - ES (Southeast Region of Brazil)

Authors

Abstract

In southeastern Brazil, numerous kaolin deposits associated with weathered pegmatites are globally recognized within the Eastern Pegmatitic Province of Brazil. The Cristo Rei pegmatite, located in Domingos Martins (south-central Espírito Santo), represents a notable example of this geological setting. Beyond its scientific relevance, it constitutes a geologic feature of local socio-economic importance, exhibiting potential for the exploitation of gem minerals, clay minerals, ornamental stones, industrial minerals, and rare-earth–bearing phases. This study aimed to investigate the mineralogical and geochemical variation of clay minerals derived from the pegmatite, in order to elucidate the formation mechanisms, evolutionary processes, and geomorphological and hydrological controls governing their distribution. Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-Ray Diffraction (XRD) analyses were applied to identify and characterize kaolinite, halloysite, and gibbsite. The results reveal an evolutionary gradient controlled by topography, drainage, and weathering intensity: (i) kaolinite predominates in actively drained zones, slopes, and valley bottoms; (ii) halloysite occurs in areas with high moisture and seasonal drainage; (iii) gibbsite dominates hilltops subjected to intense leaching and advanced weathering; and (iv) transitional phases occur in intermediate zones. The data confirm a typical kaolinization gradient governed by geomorphological and hydrodynamic processes. It is concluded that the Cristo Rei pegmatite represents a genetic model of hydrothermal and supergene alteration deposits, with potential for the selective exploration of clay minerals of high technological and economic value.

Author Biographies

Renzo Dias Rodrigues, Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Faculdade de Geologia,

Avenida São Francisco Xavier, 524. Maracanã. Rio de Janeiro - RJ. 

Instituto Federal de Educação do Espírito Santo.

Programa de Pós-graduação Lato Sensu em Tecnologias de Produção de Rochas Ornamentais. Rodovia ES-482, Fazenda Morro Grande. Cachoeiro do Itapemirim – ES.

Daniel Vale, Instituto Federal de Educação do Espírito Santo

Instituto Federal de Educação do Espírito Santo.

Câmpus de Cachoeiro do Itapemirim.

Rodovia ES-482 Fazenda Morro Grande, ES

Aurélio Fagundes Silva, Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Faculdade de Geologia,

Avenida São Francisco Xavier, 524. Maracanã. Rio de Janeiro - RJ. 

Centro de Tecnologia Mineral (CETEM). Avenida Pedro Calmon, 900. Cidade Universitária.

Rio de Janeiro – RJ.

Ana Paula Meyer, Instituto Federal do Espírito Santo

Instituto Federal de Educação do Espírito Santo.

Programa de Pós-graduação Lato Sensu em Tecnologias de Produção de Rochas Ornamentais.

Rodovia ES-482, Fazenda Morro Grande.

Cachoeiro do Itapemirim – ES.

Luiz Carlos Bertolino, Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Faculdade de Geologia,

Avenida São Francisco Xavier, 524. Maracanã. Rio de Janeiro - RJ. 

Centro de Tecnologia Mineral (CETEM). Avenida Pedro Calmon, 900. Cidade Universitária.

Rio de Janeiro – RJ.

Mauro Cesar Geraldes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Faculdade de Geologia, Avenida São Francisco Xavier, 524. Maracanã. Rio de Janeiro - RJ.

Published

2025-12-30