Modulo 5 - OP - Gemas

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    21-Jul-2015

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<p>Curso de Especializao em Beneficiamento Mineral</p> <p>Departamento de Engenharia de Minas Escola de Minas de Ouro Preto Universidade Federal de Ouro Preto</p> <p>Fundamentao mineralgica para a produo mineral</p> <p>Mdulo 1 - Introduo estrutura da Terra e origem dos elementos Mdulo 2 Mineralogia fundamental Mdulo 3 Formao de rochas e mineralizaes Mdulo 4 Reconhecimento prtico de minerais e rochas Mdulo 5 Mineralogia e geologia de gemas Mdulo 6 Minerais no-metlicos na indstria cermica Avaliao prova escrita</p> <p>Mdulo 05 Mineralogia e geologia de gemas</p> <p>Antonio Liccardo</p> <p>Bibliografia mdulo 5 London D. 2008. Pegmatites. The Canadian Mineralogist. Special publications 10. Mineralogical Association of Canada. 347p. Correia-Neves, J. M. 1997. Provncia Pegmattica Oriental do Brasil. In SCHOBBENHAUS, C.; QUEIROZ, E.T. &amp; COELHO, C.E.S. eds. Principais Depsitos Minerais do Brasil: Rochas e Minerais Industriais. Parte B. Brasilia DNPM/CPRM. V.4. Parte B. p. 343362 Juchem, P. L. 1999. Minerologia, geologia e gnese dos depsitos de ametista da regio do Alto Uruguai, Rio Grande do Sul. So Paulo: IGc-USP, 225p. Chaves, M.L. &amp; Chambel L. 2003 Diamante: a pedra, agema, a lenda. Oficina de Textos, SP. 231 p.</p> <p>Gemas e gemologia</p> <p> Maior parte pertence ao reino mineral Minerais com caractersticas especiais como</p> <p>raridade, beleza, brilho e dureza Maiores valores por volume na extrao mineral Brasil entre as maiores provncias do mundo ptica mineralgica anlise no-destrutiva</p> <p>Propriedades pticas Importncia da cristalografia Cor e trao Brilho Diafaneidade Refrao Birrefringncia Pleocrosmo Disperso Luminescncia</p> <p>Cristalografia Isotrpicos Anisotrpicos cbico hexagonal trigonal tetragonal ortorrmbico monoclnico triclnico</p> <p>Cor</p> <p>Resulta da absoro seletiva da luz</p> <p>Idiocromticos: mesma cor Ex. Malaquita, rodocrosita, azurita...</p> <p>Alocromticos: cor varia com impurezas que entram na estrutura do mineralEx. Corndon (rubi e safiras), turmalinas (rubelita, verdelita...), berilo (guamarinha, esmeralda)</p> <p>Cor - idiocromticos</p> <p>RodocrositaMalaquita</p> <p>Enxofre</p> <p>Azurita</p> <p>gua marinha - Fe</p> <p>Esmeralda - Cr</p> <p>Cor - alocromticosCorndon Rubi Cr</p> <p>Safira azul Fe e Ti</p> <p>Cor - alocromticos</p> <p>TurmalinaZoneamento de cor Vrias cores no mesmo cristal</p> <p>Granada</p> <p>Cor - alocromticos</p> <p>Cor e variaes do branco em diamante escala Cape</p> <p>Brilho</p> <p> o reflexo da luz natural nas superfcies do mineral.Pode ser metlico ou no metlico. adamantino: minerais transparentes a translcidos de alto ndice de refrao. Ex: diamante, zirco, rutilo.</p> <p> A grande maioria das gemas apresenta brilho no metlico:</p> <p>vtreo: Semelhante ao vidro. quartzo, topzio, turmalina.</p> <p>Diafaneidade Minerais transparentes: no absorvem ou absorvem pouco a luz. Ex. quartzo Minerais translcidos: absorvem a luz consideravelmente e dificultam o reconhecimento de imagens atravs deles. Ex. calcednia Minerais opacos: absorvem toda a luz. Ex: elementos nativos metlicos, xidos e sulfetos</p> <p>Translcidos e opacos so mais adequados para cabocho</p> <p>PleocrosmoDicroscpio</p> <p>Em gemas coloridas, transparentes e anistropas pode ser observado o pleocrosmo com um dicroscpio. A gema apresenta cores diferentes conforme a direo cristalogrfica. O pleocrosmo pode ser diagnstico para algumas gemas</p> <p>No pode ser observado em agregados cristalinos, gemas isotrpicas, incolores ou amorfas</p> <p>BirrefringnciaEm cristais anistropos ocorre a dupla refrao, onde o raio de luz refratado divide-se em duas componentes em funo do comportamento diferente da luz conforme a direo dos eixos A diferena entre os ndices de refrao mximo e mnimo destes cristais resulta na birrefringncia, cujo valor um bom indicativo para diagnstico da gema.</p> <p>Exemplos de birrefringncia alta: calcita, zirco, moissanita</p> <p>ndice de Refrao</p> <p>IR = V ar/V gema Exemplo: Veloc. luz no ar = 300.000 km/s Veloc. luz no diamante: 125.000 km/s IR diamante = 2,4 IR diamante = 300.000/125.000</p> <p>O ndice de refrao uma assinatura de cada substncia o que fundamental na identificao de gemas. A compreenso da luz refletida tambm importante na lapidao</p> <p>Luminescncia</p> <p>Fluorescncia ao UV</p> <p>Identificao de imitaes de diamantes em jias antigas ou em lotes</p> <p>Contextos geolgicos dos minerais gemas</p> <p>Pegmatitos berilos, turmalinas, espodumnios e minerais raros</p> <p>Geodos em basaltos ametista, gata, zelitas...</p> <p>Diamante kimberlito e depsitos secundrios</p> <p>Veios hidrotermais - quartzo</p> <p>PEGMATITOSPEGMATITOS so rochas holocristalinas que apresentam, pelo menos em parte, uma granulao muito grosseira, contendo como maiores constituintes minerais queles encontrados tipicamente em rochas gneas comuns, mas com a caraterstica de apresentarem extremas variaes no que se refere ao tamanho dos gros. Jahns (1955)</p> <p>Termo aplicado hoje para textura e para definir um corpo de rocha proveniente de fonte gnea ou metamrfica.</p> <p>quartzo</p> <p>biotita mica</p> <p>mica</p> <p>feldspato</p> <p>feldspato</p> <p>Pegmatito em gnaisse - PR Pegmatito grfico Solonpole - CE Pegmatito clssico Galilia - MGmica</p> <p>feldspato</p> <p>turmalina</p> <p>quartzo</p> <p>mica</p> <p>feldspato quartzo</p> <p>Simplificao do mecanismo mais aceito na formao de pegmatitos</p> <p>Ascenso do magma grantico</p> <p>Incio do resfriamento do plton</p> <p>Resfriamento do plton e fraturamento de encaixantes</p> <p>Magma residual rico em volteis preenche fraturas</p> <p>Magma residual rico em volteis preenche fraturas</p> <p>Final de resfriamento</p> <p>Concentrao de elementos raros</p> <p>Cristalizao de minerais raros e eventual formao de bolses</p> <p>Bolses ou pockets podem apresentar cristalizao de turmalinas, euclsio, brasilianitas e outros minerais raros</p> <p>Importncia econmica</p> <p>-Minerais industriais feldspato, caulim, mica, minerais de ltio -Minerais-minrio fontes de elementos raros (Li, Nb-Ta, Cs, ETR...), estanho e urnio -Minerais gemolgicos e coleo turmalina, berilo, espodumnio...</p> <p>Cristal de tantalita e feldspato caulinizado com folhas decimtricas de muscovita Guanhes MG</p> <p>Escapolita lapidada - MG</p> <p>Pegmatito Alto do Giz RN Feldspato caulinizado e produo de megacristais de berilo</p> <p>Pegmatito So Jos da Batalha PB Fenda ao longo da zona de explotao para a turmalina paraba.</p> <p>Acari, RN Batlitos granticos existentes nas proximidades dos pegmatitos brasileiros. So as possveis fontes para a formao dos pegmatitos</p> <p>Medina, MG</p> <p>Quixad, CE</p> <p>Zoneamento qumico</p> <p>Zoneamento qumico do sistema se reflete como zoneamento de cor nos minerais</p> <p>Turmalina multicolorida dos pegmatitos de Madagascar. Abaixo megacristal de turmalina verde de Araua - MG</p> <p>Extrao de gemas em pegmatitos processos rudimentares</p> <p>Pegmatitos no Brasil</p> <p>Distribuio das principais provncias pegmatticas no territrio brasileiro Provncias Oriental e Nordeste</p> <p>Minerao Brasil produz principalmente feldspato para indstria cermica. O feldspato de pegmatitos responde por cerca de metade da produo da matria prima para a indstria cermica.</p> <p>So caractersticos em pegmatitos os megacristais de quartzo, pesando s vezes algumas centenas de quilos.</p> <p>Imagens dos Pegmatitos do Sapo (MG) e Pedra Branca (BA)</p> <p>Cristais de gua-marinha produzidos em pegmatitos de MG e expostos na Feira Internacional de Tefilo Otoni</p> <p>Turmalinas produzidas em Araua e Gov. Valadares - MG</p> <p>Berilos, brasilianita e cristais de quartzo fum de pegmatitos em MG</p> <p>Morganitas produzidas em pegmatitos de Minas Gerais</p> <p>Variedades gemolgicas de espodumnio Araua - MG</p> <p>Ametista biterminada com agulhas de turmalina e micas brancas e violeta tpicos minerais de pegmatitos Minas Gerais</p> <p>Pegmatitos so os fornecedores de Be para a cristalizao de esmeraldas em Minas Gerais. A interao com rochas metaultramficas proporciona a existncia de Cr para a cor verde. Mina Piteira - MG</p> <p>Amostra de Anag - BA</p> <p>Amostra Mina Belmont- MG</p> <p>Minerais variados produzidos em pegmatitos da Sub-Provncia da Borborema</p> <p>Espessartita - RN</p> <p>Quartzo rosa produzido em Acari, RN Almandina - RN</p> <p>Cristais de euclsio em quartzo Equador - RN</p> <p>Turmalina melancia em matriz quartzo- feldsptica Parelhas - RN</p> <p>Pegmatitos em So Jos da Batalha e Junco do Serid, PB</p> <p>10 mil US$/ct</p> <p>Turmalina paraba Cuprian-elbaite</p> <p>Ocorrncia nica no mundo em pegmatitos de So Jos da Batalha - PB</p> <p>BASALTOSGeodos mineralizados em rochas vulcnicas da Bacia do Paran</p> <p>Panorama econmico No sul do Brasil encontram-se as maiores jazidas do mundo de gata e ametista/citrino</p> <p> Certos nveis de derrame basltico do Mesozico apresentam amgdalas preenchidas por quartzo e outros (geodos). o segundo plo de produo de gemas do Brasil. Maior destaque: RS com 300 frentes de garimpo Toda a produo do PR e SC vai para o RS</p> <p>Chopinzinho - PR</p> <p>ametista</p> <p>Ametista do Sul - RS</p> <p>Ametista do Sul - RS</p> <p>Ira - RS</p> <p>Material produzido e lapidado em Chopinzinho - PR</p> <p>Estoque de chapas de gata em Soledade - RS</p> <p>Tingimento de gata a quente</p> <p>Diamante</p> <p>Mineral especial</p> <p>DIAMANTE</p> <p>Diamante encontrado em rochas vulcnicas especiais chamadas kimberlitos e em depsitos secundrios, tipos aluvies, colvios ou em conglomerados</p> <p>Cristais eudricos a subdricos, cbicos.</p> <p> Propriedades pticas</p> <p>Istropo - Sistema isomtrico Cor - vrias Brilho - adamantino Diafaneidade - transparente a opaco ndice de refrao alto 2,42 Birrefringncia anmala Disperso alta 0,044 fogo Fluorescncia Permevel aos raios X Alta condutibilidade trmica</p> <p>Histrico da extrao de diamante no mundo Citaes em textos indianos de 800 a.C. Golconda Alexandre em 350 a.C. Bornu citaes em 300 a.C Brasil 1725 frica 1866 Rssia 1954 Austrlia 1978 Canad 2001 Brasil reserva Roosevelt</p> <p>ndia Reino de Goa - Golconda Presena de Portugueses</p> <p>Diamantina Depsitos Aluvionares1725 - 1860</p> <p>Descoberta de diamantes no Arraial do Tejuco Serro Frio Brasil 1725</p> <p>frica descoberta nos rios Orange e Vaal - 1866</p> <p>Campo de minerao no Vaal River (1873)</p> <p>Extrao aluvionar atual - Angola</p> <p>Kimberley frica do Sul descoberta do diamante em rocha 1871</p> <p>Big Hole o maior buraco feito pelo homem no mundo</p> <p>CULLINAN Bruto 3116 ct Encontrado em 1905 na Mina Premier, resultou em 9 gemas</p> <p>Processamento industrial Extrao a cu aberto de kimberlitos Botswana, Lesotho...</p> <p>Descoberta de kimberlitos mineralizados na Rssia 1954 Kimberlito Mir na Sibria</p> <p>1978 Descoberta de diamantes em lamprotos na Austrlia Argyle Austrlia a maior mina do mundo diamantes rosa</p> <p>Anos 90 Pesquisa e incio de produo em kimberlitos no Canad Diavik - extrao no gelo do rtico</p> <p>Golconda, ndia</p> <p>20 sc. para 12M ct150 anos para 15M ct 10 anos para 15M ct</p> <p>Diamantina, 1725 frica do Sul, 1866</p> <p>Sibria, 1954Austrlia, 1980</p> <p>17M ct/ano40M ct/ano</p> <p> Processos genticos-Em 1887 foi descrita rocha matriz do diamante como um peridotito porfirtico, logo em seguida denominado Kimberlito -A partir do reconhecimento da rocha centenas de corpos foram identificados na frica. -Anlises qumicas e dataes dos kimberlitos e de incluses no diamante mostraram que o diamante no se forma nesta rocha. -Kimberlito rocha vulcnica de composio mantlica alcalina que transportou o diamante das profundezas para a superfcie em erupo por chamins estreitas - pipes</p> <p>Profundidades de 150 a 1200km T e P muito altas</p> <p>Cristalizao do diamante P= 75 t/cm T= 1300 a 1500 C</p> <p> Depsitos Primrios</p> <p>Forma e tamanho de KCRs kimberlito e lamproto Kimberlito cenoura</p> <p>Lamproto taa de champagneDimetro da cratera limitado em geral (centenas de metros)</p> <p>Lamprotos so mais largos</p> <p> Depsitos Primrios</p> <p>Extrao subterrnea no kimberlito Premier, frica do Sul De Beers</p> <p>Coromandel</p> <p>Indai</p> <p>Amostras de kimberlitos de Minas Gerais Coleo Svisero - Mineropar</p> <p>Charneca</p> <p>Limeira Forca</p> <p>0</p> <p>25km</p> <p>AB = Abadia, AR = Abel Rgis, BB = Babilnia, BA = Bagagem, BO = Boqueiro de Cima, CE = Capo da Erva, CD = Cedro, EN = Elza Nunes, FO = Forca, FF = Fosfrtil, GL = Galeria, GR = Groto, JP = Japecanga, MA = Mateiro, MO = Morung, PS = Paraso, PV = Poo Verde, PF = Ponte Funda, RO = Rodrigues, SC = Santa Clara, SI = Santo Incio, TB = Tamborete 1 e 2, VG = Vargem 1, 2 e 3.</p> <p> Prospeco de diamantes primrios&gt; 1.000 kimberlitos descobertos desde 1966 (Redondo); &lt; 5% esto localizados dentro de Archons</p> <p>50</p> <p>S 1% dos kimberlitos conhecidos tm teores econmicos</p> <p>Menos de 20% dos kimberlitos decobertos contm diamantes</p> <p>1000</p> <p>Existem mais de 5000 kimberlitos descobertos no Mundo</p> <p>5000</p> <p>= 44 ppb1 ct. = 0.2 gramas</p> <p>TEOR MDIO EM KIMBERLEY MINES SOUTH AFRICA (2004)22 cpht (carats/ 100 tons)20 ton. 2020 ton. ton. 20 ton. ton. 20 20 ton. 20 ton.</p> <p>4,4 gramas/ 100 tons</p> <p> Depsitos Secundrios</p> <p>Sistema de extrao com peneiras utilizado desde 1754 na regio de Tibagi - PR</p> <p> Depsitos SecundriosEluvial - Concentrao vertical Coluvial Pequeno transporte movimentos de massa</p> <p>MESOZICO: Juna (Cretceo) Coromandel(Cretceo) PALEOZICO: Grupo Itarar (Tibagi) - Diamictitos Fm. Aquidauana Carbonfero - Conglomerados PROTEROZICO: Formao Sopa Brumadinho (Diamantina) - Conglomerados</p> <p>Aluvial - Transporte a grandes distncias.</p> <p>Brasil - depsitos Quaternrios sobre rochas sedimentares e metamrficas de idades variadas</p> <p> Formao Tombador (Bahia) - Conglomerados</p> <p>Intruso</p> <p>Metaconglomerados</p> <p>ColvioConglomerados Plancies aluvionares Terraos Leito ativo</p> <p> Depsitos Secundrios</p> <p>Extrao mais difcil e nica no mundo so construdas barragens de conteno do mar e as areias so lavradas para diamante 90% qualidade gema</p> <p>Navio especial da Bonaparte Diamond Mining usado para minerao submarina (offshore ) de diamantes na costa da Nambia. Material extrado de profundidades de at 300m.</p> <p>Diamantina (MG) Conglomerado Sopa</p> <p> Extrao e lavra no Brasil</p> <p>Minerao Rio Novo draga Chica da Silva a mais antiga em atividade no Brasil - 1965</p> <p>Aplicaes do Diamante Serras e brocas diamantadas Ferramentas de corte de preciso Abrasivos P de polimento Filmes de diamante Gemas</p> <p>Possui inmeras aplicaes tecnolgicas, entre elas foi utilizado como janela em nave espacial.</p> <p> a susbstncia mais cara do mundo, custando cerca de 5 milhes de</p> <p>dlares por grama!</p> <p>Diamante vermelho com 0.90ct vendido em 1987 por US$ 880,000.00</p>