Caracterização mineralógica e estudo de causas de cor de turmalinas do Campo Pegmatítico Mata Azul, GO e TO

Abstract

O presente trabalho compreendeu uma comparação entre turmalinas das variedades rosa, verde claro, verde escuro, azul e preta do Campo Pegmatítico Mata Azul (TO e GO). As diferenças foram avaliadas por meio das técnicas analíticas: microssonda eletrônica, espectroscopia mössbauer e espectroscopia ótica na faixa do ultravioleta-visível (UV-VIS). Os dados de Microssonda Eletrônica mostraram baixas concentrações de V2O3 (0 – 0.05 wt.%) e Cr2O3 (0 – 0.07 wt.%). A amostra rosa foi a única com maior concentração de MnO (0.11-0.59 wt.%) do que FeO (0- 0.05 wt.%). FeO se relacionou à intensidade de matizes aumentando na seguinte ordem: verde claro (1.67-1.91 wt.% em peso de óxido), verde escuro (3.78-6.02 wt.%), azul (7.94 - 8.73 wt.%) e preto (13.85-14.23 wt.%). As amostras verde claro, verde escuro e azul foram classificadas como flúor-elbaita, as análises da amostra rosa variaram entre flúor-elbaíta, elbaíta e flúor-liddicoatita e as análises da amostra preta variaram entre shorlita e foitita. Os espectros Mössbauer foram ajustados com três dubletos para as amostras verdes e azul e com quatro dubletos para a preta. Identificou-se em todas as amostras Fe divalente em sítios Y com pelo menos duas diferentes vizinhanças correspondentes aos dubletos Y1 e Y2 de desvio ismérico (δ) na faixa de 1-1.15 e desdobramento quadrupolar (Δ) variando entre 2.38-2.47 para Y1 e entre 2.13-2.34 para Y2. O terceiro dubleto encontrado no ajuste de todas as amostras apresentava menor desdobramento quadrupolar (Δ~1.60) e pode ser interpretado de acordo com a literatura como Fe2+ em um terceiro sítio Y (Y3) ou Fe2+ em sítio Z. Considerando que este dubleto foi ajustado com áreas similares nas variedades verdes e na variedade azul, o mesmo não parece influenciar a diferença de cores entre essas amostras. O quarto dubleto (δ= 0.78, Δ=1.22) ocorreu somente no ajuste do espectro da turmalina preta, e foi atribuído transferência de carga intervalente Fe2+-Fe3+. Concluiu-se que, nas amostras estudadas: as cores verde claro, verde escuro, azul e preta se relacionam ao teor de FeO, com teores crescentes nessa mesma ordem; a cor verde escura é formada devido às bandas de absorção ~430 nm (transferência de carga entre Fe2+-Ti4+), e ~730nm (transições em orbitais d-d do íon Fe2+); a cor verde clara apresenta menor absorção na região do visível comparada à verde escura e uma banda adcional à 320 nm (transferência de carga entre Mn2+-Ti4+); a cor azul é diferenciada das cores verdes por maior absorção na região 730 nm, e maior teor de FeO, assim como menor absorção em 430 nm e menor teor de TiO2; a cor preta é formada pela alta absorção em toda região do visível causada por transferência de carga entre Fe2+-Fe3+ (800 nm) transições em orbitais d-d do íon Fe2+ (730nm), transferência de carga entre Fe2+-Ti4+ (430nm) transições em orbitais d-d de íons Mn2+ ou Mn3+ (550nm); e que a cor rosa está ligada ao metal de transição manganês; no entanto, não foi possível concluir o estado de oxidação deste metal, considera-se ainda a possibilidade de existência interação de transferência de carga entre íons Mn2+-Mn3+. A presente pesquisa contribuiu com o aprimoramento do banco de dados químicos e espectroscópicos de turmalinas da literatura. Os resultados apresentados poderão ser utilizados para auxiliar futuros estudos de técnicas de melhoramento de cor das turmalinas provenientes do campo pegmatítico Mata Azul, que visem proporcionar condições para a produção de gemas comercialmente mais atraentes.