segunda-feira, 14 de maio de 2012

Variedades de Quartzo encontradas na Bahia

O Silício é um elemento caracterizado como semi-metálico, pertencente ao grupo do Carbono. Muito raramente aparece nativo na natureza, não combinado com outro(s) elemento(s), ocorrendo assim quase que somente em algumas exalações vulcânicas muito localizadas.
Imagem de Silício nativo:
Fonte desta imagem:http://www.galleries.com/Silicon

Sua tendência é formar combinações derivadas da sua ligação constante com o Oxigênio, basicamente configurada na fórmula química SiO2, isto é, óxido de silício.
Esta é a fórmula do mineral denominado Quartzo. Sua cristalização se dá em torno de 300oC, podendo aparecer desde em elevada pureza até nas mais ricas variedades. E praticamente todas as variedades de quartzo são encontradas na Bahia.
As principais aparecem no mapa abaixo:
Mapa produzido por Monica Correa, em sua dissertação de Mestrado, em 2010
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A organização das moléculas do Quartzo se dá segundo o sistema trigonal, gerando um prisma hexaédrico com terminações piramidais. Abaixo, a imagem de um modelo da organização das suas moléculas, que conduz à sua forma mais comum.
Imagem extraída da dissertação de Monica Correa (2010), retirado de Akahavan (2005)
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O SiO2 pode se cristalizar de duas maneiras. Uma macrocristalina, que é aquela na qual vemos os cristais claramente, incluindo–se aí tipos como cristal de rocha, ametista, citrino, fumê, dentr outros. A outra maneira é a micro cristalina, que é aquela em que os cristais são invisíveis ao olho nu. Nesta incluem–se as variedades como ágatas, ônix, jaspe, calcedônia, dentre outras.
O principal fator que determina se será uma cristalização macro ou micro é a Temperatura. Se temos temperaturas acima de 150°C, estamos no domínio da macrocristalização. Abaixo, predominam as microcristalizações. Outros fatores favoráveis à macrocristalização são baixas concentrações de silício em soluções aquosas e a presença de eletrólitos nestas mesmas soluções.
Outros fatores favoráveis à microcristalização são altas concentrações de solício em soluções aquosas, ausência de eletrólitos e água.
O quartzo, mineral formado pelos dois elementos mais abundantes na Crosta Terrestre, tornou-se o mineral mais abundante. Aqueles que o colocam em segundo lugar, após o "mineral feldspato" cometem um erro crasso. Afinal, feldspato não é um mineral, mas um grupo ou família de minerais que inclui 10 minerais muito frequentes e alguns outros menos presentes.
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Formas Macrocristalinas
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- Cristal de Rocha - O SiO2 macrocristalino pode se tornar, caso incolor, transparente, livre de impurezas, o Quartzo puro, também reconhecido como Quartzo hialino ou Cristal de Rocha. O maior cristal localizável atualmente na Bahia encontra-se no Museu Geológico da Bahia, medindo 1,2 metro de comprimento.

Cristal de Rocha - Museu Geológico da Bahia - 1,2metro de comprimento
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Drusa de Cristal de Rocha - Garimpo Bojo do Ioiô - Brotas de Macaúbas

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A composição, basicamente formada pelos íons Silício e Oxigênio, exibe, entretanto, a presença constante de Al+++, Fe+++, OHe H2O. como Impurezas, que ocasionalmente substituem o Silício, conduzindo a desequilíbrio químico. Em função disto, íon Li+, Na+, Ke Hadentram como “compensadores”. Este complexo conduz às muitas variedades de cores do Quartzo.

Quartzo leitoso - Sua cor branco ou esbranquiçada e opacidade são conferidas por inclusões fluidas microscópicas.

- Ametista - É a variedade de quartzo caracterizada pela cor roxo. Já houve tempo em que se pensou que sua cor se devesse à presença de impureza de Manganês. Atualmente, a maior parte dos autores entende que esta cor se deve à presença de Fe+++, isto é, Ferro com valência +3, que adentra a fórmula substituindo o Si++++.
A cor está associada à transferênca de carga entre Fe+++ e O--, formando–se  Fe++++ , que é o causador da cor. Segundo Berthelot (1906, in Monica Correa, 2010), a troca é que dá origem à cor. Entretanto há outros contribuintes para a cor, como a água intramolecular. Se a cor violeta a roxa se deve à presença deste elemento, sua intensidade não se deve a ele.

Ametista - Campo Formoso

- Quartzo Citrino, verdadeiro Citrino ou Citrino natural - É uma variedade de cor amarelada, para alguns autores devida à presença Fe+++, isto é, Ferro com valência +3, que adentra a fórmula substituindo o Si++++ e/ou de partículas associadas de Fe2O3 em tamanho de cerca de 100nm. Monica Correa aponta como causa da cor a presença de Al+++ na estrutura, substituindo Si++++, provocando um desequilíbrio iônico que é compensado por H+ e Li+.

Fonte desta imagem: http://crystalmoonfeather.multiply.com/journal/item/37
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- O Quartzo falso Citrino, Falso Citrino ou Ametista queimada - É uma variedade devida à presença Fe+++, isto é, Ferro com valência +3, que adentra a fórmula substituindo o Si++++ e/ou de partículas associadas de Fe2O3 em tamanho de cerca de 100nm, nos cristais, os quais, submetidos a temperatura próxima a 500oC, tem sua cor original, ou seja, roxo, alterada para laranja amarelado a avermelhado.
Se a temperatura é entre 450 e 500oC, a cor tenderá ao amarelo claro. Se a temperatura permanecer entre 550 e 600oC a cor será um amarelo escuro a amarronzado. Monica Correa, em sua dissertação, aponta que a transformação que provoca a mudança de cor é que, com o aquecimento, o Fe+++ presente como impureza passa a Fe++.

A transformação pode ser revertida e a peça se tornar de novo uma Ametista, isto é, chegando à cor roxo, se a peça for bombardeada com raios-X ou partículas alpha, trabalhando-se com ionização.

Quartzos falsos citrinos em duas variedades de cor, em função da concentração de Fe+++ e/ou da temperatura de queima


Quartzo bicolor produzido pelo aquecimento de uma ametista em apenas um dos seus lados.


- Ametrino ou Bolivianita - É uma variedade de Quartzo bicolor, contendo porções de Ametista e de Ametista queimada naturalmente. Está provavelmente relacionado à chegada de calor posterior à formação das ametistas, provocando um reaquecimento ou requeima que não conseguiu cumprir a modificação em todo o exemplar. Ocorre nas regiões de Brejinho das Ametistas e Jacobina.


Fontes desta imagem: http://www.sanarconcristales.com.ar/fotos2.html http://www.joyeriaetnica.com/item/jga/ametrino-(bolivianita) http://terapiadosolfontedecura.blogspot.com.br/2011/02/beneficios-do-reiki-e-da.html

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- Prasiolita - É uma variedade também produzida artificialmente a partir da queima da Ametista entre 400 e 500oC. A diferença , em relação ao "falso citrino", é que passa a ter cor verde-maçã. Isto se deve e só é possível se a ametista original for rica em Fe+++ e Al+++ e muito pobre em H2O Alguns autores preferem indicar, em vez da queima, uma irradiação abundante com radiação gama, com posterior exposição aos raios ultravioletas do sol, por cerca de três dias, ou de lâmpadas ultravioletas, produzindo um material com verde mais firme e homogêneo.
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- Quartzo Rosa ou Róseo translúcido - tem sua cor devida à presença de Ti+++, que pode se oxidar, por radiação ionizante, passando a Ti++++, que substitui ions Fe++ nos interstícios. A presença deste tipo de inclusão responde pela sua cor e pelo seu "aspecto enevoado". É expressa, geralmente, através do mineral Rutilo. Alguns autores acreditam que o mineral Dumortierita presente contribui para que esta cor rosa seja apresentada.
O Quartzo rosa mantém sua cor sem desbotamento até temperaturas próximas a 575°C
Entretanto, há autores que, apesar de perceberem o papel do titânio, não descartam haver influência do Manganês. Alguns autores apontam que a presença de P+++++ é o elemento decisivo para a afirmação da cor rosa neste mineral. .

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- Quartzo Rosa ou Róseo transparente ou com transparência desenvolvida - tem sua cor provavelmente relacionada à presença de átomos de fósforo, na proporção de cerca de 120 para cada milhão de átomos de silício, em ausência de titânio.

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Quartzo hematóide - É uma variedade avermelhada a amarronzada, que deve esta cor à presença de FeO(OH), que se compõe de Fe2O3 (90%) e H2O (10%).
Quartzo hematóide - Ibitiara
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- Quartzo Verde ou Prásio - Para alguns autores tem sua cor originada da presença de íons ions Fe++ em sítios octaédricos intersticiais do quartzo. Este é responsável por "duas bandas de absorção, centradas em 741nm e 950nm, as quais, juntamente com a absorção em pequenos comprimentos de onda do quartzo contendo ferro, definem uma janela de transmissão na região verde do espectro". Para outros autores, o teor de Ferro é baixíssimo, devendo-se a cor ao alto teor de água ou hidroxila na estrutura do mineral.
Este mineral desbota se for levado a temperaturas entre 150 e 200oC.

Quartzito verde - Jacobina

O quartzito verde baiano não é um quartzo verde propriamente dito. Trata-se não de um mineral, mas de uma rocha. Nela, cristais de quartzo hialino e um mineral verde, a fucsita, encontram-se misturados. Surge, assim, a cor verde pra toda a peça.
Atualmente, através da irradiação de cristal-de-rocha tem-se, com material da região de Macaúbas, se conseguido quartzo verde e quartzo fumê.
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Quartzo Azul - A cor azul natural é provocada por impurezas de rutilo, ilmenita e crocidolita, dumortierita, inclusões fluidas ou de turmalina azul.

Quartzo azul - Oliveira dos Brejinhos
Fonte da imagem: http://vidaempaz.files.wordpress.com/2012/02/quartzo_azul2.jpg

O Quartzo azul artificial é produzido com aquecimento a 350 a 450°C ou irradiação com raios gama.
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- O Quartzo fumê - tem sua cor originada, para alguns estudiosos, da presença do elemento Silício (Si) intersticial livre, para outros da presença de "alumínio em solução sólida substitucional na estrutura da sílica cristalina". É relacionado através de concentrações de "alguns milhares de átomos de alumínio para cada milhão de átomos de silício", em que "íons Al+++ substituirão íons Si++++". Assim, teremos um desequilíbrio iônico, que é compensado por um cátio de H+, Li+ ou Na+. A cor se origina de uma radiação natural do quartzo em presença destas impurezas. Este se desenvolve especialmente a partir do jogo iônico Al–Li.
Sua temperatura de formação, para que se torne um Quartzo fumê, está entre 150 e 200oC, 

Quartzo levemente fumê - Brotas de Macaúbas
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Quartzo fumê algo mais escuro - Brotas de Macaúbas

Inclusões muito finas de rutilo no quartzo fumê podem provocar a presença de asterismo.
Asterismo em quartzo fumê.
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- O Quartzo morion ou simplesmente Morion - é um caso especial do Quartzo fumê, com uma concentração muito maior de impurezas, tornando-o muito escuro.

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- O Quartzo rutilado e cabeleira de vênus - é o cristal de quartzo que exibe inclusões de rutilo, caracterizadas por serem aciculares, ist é, muito finas. Se sua abundância não é muita, chamamos Quartzo rutilado. Se há uma quantidade muito expressiva, é chamado Cabeleira de Vênus.
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Quartzo rutilado.
Fonte desta imagem:http://brazilis.loja2.com.br/457118-Quartzo-Rutilado-Pedra-Preciosa-Mineral-Rutil-Quartz-Gems
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Quartzo fumê rutilado
Fonte desta imagem: http://www.mineralminers.com/images/rock-crystal/hand/rkxh237.jpg
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Quartzo fumê rutilado, de Brotas de Macaúbas.

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Cabeleira de Vênus
Cabeleira de Vênus
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- O Quartzo fantoma - tem impurezas interiores de dimensões maiores. Estas, muitas vezes, marcam o crescimento do cristal, destacando-o, tornando-o mais claro.
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Quartzo fantoma devido à presença do mineral clorita no seu interior.
Fonte desta imagem:http://www.alvimstones.com/product.php?id_product=36
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Quartzo fantoma devido à presença do mineral actinolita no seu interior.
Fonte desta imagem:http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-205244177-actinolite-no-quartzo-translucido-_JM
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Quartzo fantoma devido provavelmente à presença de bolhas de ar no seu interior.
Fontes desta imagem:http://cristaisgayatri.wordpress.com/cristais/quartzo/ e http://www.mineralminers.com/html/rkxspdc.stm
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Quartzo fantoma devido provavelmente à presença de bolhas de ar no seu interior.
Fonte desta imagem: http://www.shopdoscristais.com.br/lojav/product.php?id_product=1016
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Formas Microcristalinas

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Bibliografia:

ARAÚJO. Fernando Gabriel S.. "Correlação entre o espectro óptico e a concentração de impurezas no quartzo colorido." Ouro Preto (Minas Gerais): Rem - Revista da Escola de Minas, v.54, n.4, Outubro - Dezembro de 2001.
CORREA, Monica. "Variedades gemológicas de Quartzo na Bahia, Geologia, Mineralogia, causas de cor e técnicas de tratamento." São Paulo (São Paulo): Instituto de Geociências - Universidade de São Paulo, dissertação de mestrado, 2010.

NUNES. Eduardo Henrique Martins. “Caracterização de Ametistas Naturais.” Belo Horizonte (Minas Gerais): Universidade Federal de Minas Gerais Tese de Doutorado, março de 2008.

TRINDADE, N. M.; Scalvi, R.M.F.. "Análise das propriedades ópticas de Ametistas tratadas termicamente." Foz do Iguaçu (Paraná): 17º CBECIMat - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, 15 a 19 de Novembro de 2006.
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4 comentários:

  1. show de bola, bem explicado e com informações que ajudam muito no entendimento de quem que ter um estudo mais aprofundado sobre o assunto...

    Parabéns...

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  2. finalmente um texto que informa e não enrola! obrigada!
    parabéns!

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  3. Congratulações pelo site; excelente; eu consultei o site para saber se existe cristal de quartzo transparente colorido, tipo verde claro ou laranja. Gostaria de ter essa informação. barbatus_aurelius@yahoo.com.br

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