Mineralogia, tipologia e causas de cor de espodumênios da Província Pegmatítica Oriental do Brasil e química mineral de NB-tantalatos da mina da Cachoeira (Minas Gerais)

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Mineralogia, tipologia e causas de cor de espodumênios da Província Pegmatítica Oriental do Brasil e química mineral de NB-tantalatos da mina da Cachoeira (Minas Gerais)

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Title: Mineralogia, tipologia e causas de cor de espodumênios da Província Pegmatítica Oriental do Brasil e química mineral de NB-tantalatos da mina da Cachoeira (Minas Gerais)
Author: Coralie Heinis Dias
Orientador: Mario Luiz de Sa Carneiro Chaves
Co-orientador: Klaus Wilhelm Heirinch Krambrock
Banca:
Presidente: Mario Luiz de Sa Carneiro Chaves
Membro: Paulo Roberto Gomes Brandao; francisco javier rios
Subject: Mineralogia -- Minas Gerais -- Teses.; Pegmatitos -- Minas Gerais -- Teses.; Cor -- Teses.
Palavra-chave: Geologia
Date: 26-02-2015
Publisher: UFMG
Abstract: O espodumênio (LiAlSi2O6) é um mineral de lítio que ocorre na natureza principalmente em pegmatitos. Além do seu aproveitamento como uma importante fonte de lítio, ele também tem utilidade como mineral gemológico, nas suas variedades rosa (kunzita), verde esmeralda (hiddenita) e verde/verde amarelada. No entanto, pouco tem sido feito no sentido de ampliar o conhecimento das suas ocorrências e/ou jazidas conhecidas em Minas Gerais. No Brasil, o espodumênio ocorre especialmente em pegmatitos heterogêneos, em vários depósitos da Província Pegmatítica Oriental Brasileira (PPOB). A PPOB abrange uma superfície de aproximadamente 150.000 km², a maior parte situada na porção leste do estado de Minas Gerais, especificamente na unidade geotectônica denominada Orógeno Araçuaí. O propósito deste trabalho foi estudar vários corpos pegmatíticos em que ocorrem diferentes tipos e variedades de espodumênio, a fim de definir seus aspectos químicos e causas de cor, além de comparar tais ocorrências na Província Pegmatítica Oriental do Brasil. As lavras estudadas foram: Chapadinha (Itinga), Cachoeira (Araçuaí/Itinga), Neves (Araçuaí), Jairo Linguiça (Resplendor), Sapucaia (Galiléia), Urucum (Galiléia) e Santa Rosa (Itambacuri). Nestas lavras, foram coletadas amostras de espodumênios e feldspatos, além de Nb-tantalatos na mina da Cachoeira, analisados por microssonda eletrônica e/ou ICP-MS. Esses últimos também foram analisados por difração de raios-X, que permitiu a identificação de ixiolita, mineral nunca antes descrito na PPOB. Além disso, com o objetivo de estudar as causas de cor em espodumênios verdes e verde amarelados, tais amostras foram também submetidas a análises de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e espectroscopia de absorção ótica. As análises por microssonda eletrônica revelaram poucas variações passíveis de comparações. Pôde ser percebido, no entanto, que as amostras de espodumênios verdes/verde amarelados apresentam teores de ferro consideravelmente superiores aos das amostras de espodumênio rosado. Através das análises de EPR e absorção ótica, foi possível estabelecer que a componente amarela da cor desses espodumênios é causada pelo íon Fe3+. Em relação ao ambiente pegmatítico em que os espodumênios ocorrem, a maioria dos corpos estudados possui como rocha hospedeira os xistos, ou seja, são algo distantes do granito fonte. Tais corpos podem ser classificados como grandes, ou seja, de espessuras entre 15 e 50 m, e todos apresentam um considerável grau de fracionamento com relação a seus fluidos formadores. Por fim, com relação à variedade de tipos de espodumênios diferentes, percebeu-se que correspondem a estágios de cristalização distintos e, consequentemente, diferentes ambientes/condições de formação. Foi possível distinguir cinco tipos diferentes de espodumênios, cada um deles relacionado a um estágio de cristalização do pegmatito sob condições primárias até hidrotermais, de acordo com as temperaturas decrescentes de cristalização.
Resumo em lingue estrangeira: Spodumene (LiAlSi2O6) is a lithium-bearing mineral, which occurs mainly in pegmatites. Besides its use as an important lithium source, it is also a gemmologic mineral, with its varieties: pink (kunzite), emerald-green (hiddenite) and green/yellowish-green. However, there has been few efforts in order to expand knowledge about its known occurrences and/or deposits in Minas Gerais State. In Brazil, spodumene occurs especially in heterogeneous pegmatites, within several deposits in the Eastern Brazilian Pegmatite Province (EBPP). EBPP encompasses a surface of about 150.000 km², and most of it is situated on the eastern part of Minas Gerais State, specifically in the geotectonic unit called Araçuaí Orogen. The aim of the present work was to study various pegmatite bodies in which different types and varieties of spodumene occur, in order to define its chemical aspects and causes of color, besides comparing such occurrences in the EBPP. The studied deposits were: Chapadinha (Itinga county), Cachoeira (Araçuaí/Itinga counties), Neves (Araçuaí county), Jairo Linguiça (Resplendor county), Sapucaia (Galiléia county), Urucum (Galiléia county) e Santa Rosa (Itambacuri county). In such deposits, samples of spodumene and feldspars were collected, in addition to Nb-tantalates from the Cachoeira Mine, analyzed by electron microprobe and/or ICP-MS. The latter minerals were also analyzed by X-ray diffraction, which allowed the recognition of ixiolite, a mineral that had never been described in the EBPP before. Besides, green/yellowish-green spodumene samples were submitted to electronic paramagnetic resonance (EPR) and optical absorption spectroscopy, in order to study its causes of color. Electron microprobe analysis revealed few variations which could be compared. However, it could be observed that green/yellowish-green spodumene samples showed iron contents significantly higher than pink spodumene samples. It could be established, through EPR and optical absorption analyses, that the yellow component of spodumene colors is caused by Fe3+ ion. In relation to the pegmatite environment in which spodumene occurs, most of the studied bodies is emplaced in schists, somewhat distant from the parent granite. Most of them are classified as wide (between 15 and 50 m) and all show significant fractionation degree, with regard to their fluids of formation. Finally, with regard to the variety of different spodumene types, it was observed that each one corresponds to distinct crystallization stages and, consequently, different environment/conditions of formation. Five different types of spodumene were distinguished, related to different formation stages of the pegmatite under primary to hidrotermal conditions, according to decreasing temperatures of crystallization.
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9ZWPNA

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