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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.1999.tde-28052015-095948
Documento
Autor
Nome completo
Pedro Luiz Juchem
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 1999
Orientador
Banca examinadora
Svizzero, Darcy Pedro (Presidente)
Fuzikawa, Kazuo
Guttler, Rainer Aloys Schultz
Neves, José Marques Correia
Sartori, Pedro Luiz Pretz
Título em português
Mineralogia, Geologia e Gênese dos Depósitos de Ametista da Região do Alto Uruguai, Rio Grande do Sul
Palavras-chave em português
Mineralogia
Resumo em português
No Rio Grande do Sul (RS) são conhecidos extensos depósitos de ametista, cristalizada no interior de geodos nos derrames basálticos da Formação Serra Geral da Bacia do Paraná (Jurássico-Cretáceo), constituindo atualmente uma das principais fontes brasileiras desse bem mineral. A quantidade e a qualidade da ametista produzida tornou esse Estado um dos principais fornecedores dessa gema para o mercado internacional. A produção atual gira em torno de 100 toneladas de pedras brutas ao mês, estando incluído neste montante além dos geodos com ametista, ágata, calcita e gipsita. As principais jazidas de ametista estão situadas na região do Alto Uruguai, norte do RS, abrangendo parte dos municípios de Iraí, Frederico Westphalen, Ametista do Sul, Alpestre, Rodeio Bonito e Planalto. Nessa região, em uma área de aproximadamente 300 km², existem mais de 300 áreas de garimpos de ametista, onde a extração dos geodos é feita na rocha inalterada. A lavra pode se desenvolver a céu aberto ou em galerias horizontais subterrâneas que atingem em média 50 a 100 metros de comprimento. A rocha mineralizada é um basalto afanítico a afírico, com textura holocristalina seriada a porfirítica, por vezes hemicristalina, constituído de labradorita, augita ou pigeonita e mais raramente olivina muito alterada, além de opacos e por vezes vidro alterado. Nessa região são comuns os geodos cilíndricos com dimensões métricas, que podem por vezes ultrapassar 3 metros de comprimento. A maioria dos geodos apresenta a seguinte sequência de minerais: uma primeira camada milimétrica a centimétrica de calcedônia maciça, por vezes ágata, seguida de quartzo mal cristalizado e muito fraturado, incolor a esbranquiçado, em pacotes de espessura centimétrica. Aparece em seguida a ametista, com alguns centímetros de espessura, e que constitui uma gradação progressiva do quartzo incolor ao violeta. Podem ocorrer ainda mineralizações tardias superpostas às fases) minerais silicosas, representadas principalmente por calcita, ocorrendo em menor proporção gipsita e barita. Registram-se ainda algumas ocorrências esporádicas de quartzo róseo euédrico, associado aos cristais de ametista. A principal inclusão cristalina encontrada na ametista é a goethita, em geral marcando zonas de crescimento, ocorrendo também calcita e calcedônia em menor quantidade. As inclusões fluidas da ametista e do quartzo incolor são monofásicas aqüosas(l), ocorrendo de forma muito esporádica algumas inclusões bifásicas aqüosas (l-v), ambas contendo fluidos metaestáveis, impossibilitando a obtenção da pressão e da temperatura de cristalização das fases mencionadas. Análises microtermométricas indicaram que esses fluidos aquosos contêm uma mistura complexa de sais dissolvidos, destacando-se os de Na, mas aparecendo também os de K, Ca, Mg e Fe. A salinidade dos fluidos é sempre baixa, variando em média entre 2,0 e 8,0% em equivalente em peso de NaCl. As a principais impurezas químicas encontradas nos minerais de sílica são Al, Fe, Na, Mg, K, Ca, Ti e P (< 1% a < 0,01%), podendo ocorrer ainda Ba, Y, Zr, Cu e Li (ppm). Nas demais fases minerais ocorrem as seguintes impurezas: calcita - Mg e Mn; gipsita - Si, Mg e K e barita - Ca, Si, Al, Sr e P. Análises complementares por meio de difração de raios X e espectroscopia no infravermelho, confirmaram que os minerais presentes nos geodos são fases relativamente puras. Análises de isotópos de oxigênio na sequência paragenética ágata, quartzo incolor e ametista, mostraram variações pouco significativas para essas direrentes fases minerais, bem como para os diferentes geodos amostrados, situando-se a média em torno de +29,32%o (SMOW). Essa constância entre os valores de "delta'POT.18'O indica que os minerais de sílica cristalizaram-se em temperaturas bastante próximas, a partir de um fluido com "delta'POT.18'O relativamente constante e em condições geológicas pouco variáveis. A paragênese mineral dos geodos e as características das inclusões cristalinas e fluidas, indicam que a gênese da ametista da região do Alto Uruguai (RS) deve ter ocorrido em um ambiente epitermal, provavelmente sob temperaturas em torno de 100ºC ou em temperaturas inferiores a esse valor. Os dados de "delta'POT.18'O dos minerais de sílica aplicados na fórmula da calibração de fracionamento isotópico de oxigênio entre o quartzo e a água, indicam temperaturas da ordem de 40 a 50ºC para a formação desses minerais. Já o valor médio de "delta'POT.18'O=+25,6%o (SMOW) obtido para a calcita, utilizado na fórmula de calibração de fracionamento isotópico de oxigênio entre carbonato e água, indica temperaturas de cristalização para esse mineral tardio da ordem de 30ºC.
Título em inglês
Not available.
Palavras-chave em inglês
Not available.
Resumo em inglês
The Rio Grande do Sul state located in southern Brazil is famous by the huge occurrences of amethyst associated with the basalt flows of the Serra Geral Formation, a late jurassic-early cretaceous volcanic sequence of the Paraná Basin. The amount and the quality of the gem materials mined has turned that State into the main worldwide supplier of amethyst to the international market. Currently the whole production of rough material including amethyst, agate, calcite and gypsum ranges around 100 tons per month. The main deposits of amethyst are located at the Alto uruguai region (north of Rio Grande do Sul) within a 300 km² area which encloses more than 300 mine fronts (diggings or garimpos). Currently, the minning sites are distributed along the municipalities of lraí, Frederico westphalen, Ametista do sul, Alpestre, Rodeio Bonito and Planalto. The prospection is conducted mostly by local people (garimpeiros) in open pits as well as in underground galeries of 50-100 m long opened in the fresh basaltic rock. The amethyst occurs fiiling geodes in an aphanitic to aphiric basalt displaying seriated to porphiritic hollocrystalline or sometimes hemicrystalline textures. Labradorite, augite or pigeonite, weathered olivine, opaques and remnants of vitreous matrix comprise the mineralogical composition. Four to five amethyst bearing basaltic flows have been identified and seem to share a common structural and lithological pattern all over the region. As for the geodes, they range in shape and size from some centimeters up to metric dimensions. Whithin the mineralized central level of the flows, cilindric geodes are common and may reach three meters in lenght. The majority display the following mineral sequence: 1) a millimetric to centimetric wide microcrystalline massive quartz or agate layer, 2) a centimetric wide layer with incomplete crystallized and fractured colorless to milky quartz, 3) a centimetric layer of amethyst showing progressive color zonning which goes on from the last colorless quartz layer to the purple quartz. Euhedric rose quartz may occur with amethyst. Late minerals are represented by calcite and less commonly by gypsum (selenite variety) and baryte which occur over the silica minerals. The main crystalline inclusion in amethyst is goethite usually developed along internal plains of growth zones. Other less conspicous phases include calcite and chalcedony. Fluid inclusions in amethyst are predominantly monophasic aqueous type. Although biphasic inclusions have been observed too, they are very rare and usually secondary. Both types enclose metastable fluids. Therefore, even the biphasic types could not be used for temperature and pressure determinations. Microthermometric analysis showed the presence of Na, K, Ca, Mg and Fe in the aqueous system. Moreover, the salinity is low ranging from 2 to 8 equivalent weight % of NaCl. Chemical analysis revealed that silica minerals contain small amounts of impurities including Al, Fe, Na, Mg, K, Ca, Ti and P (< 1% up to < 0,01%), as well as Ba, Y, Zr, Cu and Li which occur only as ppm elements. Main impurities include Mg and Mn in calcite, Si, Mg and K in gypsum and Ca, Si, Al, Sr and P in baryte. Data of X-ray diffraction and infrared spectroscopy confirmed that the analysed minerals are essencially pure phases. lsotopic oxigen analysis performed on agate, colorless quartz and amethyst have not revealed any significative variation among the mineral phases analysed. ln addition, it has not been observed variations concernig the different sampled geodes. Mean value of "delta'POT.18'O obtained ranges arround + 29,32 (SMOW). As a result, the silica mineral phases might have crystallized from an original fluid which was characterized by a constant "delta'POT.18'O value in a narrow gap of temperature under stable geological conditions. The mineral assemblages that occur inside the geodes coupled with crystalline and fluid inclusions, suggest that the ametyst from the Alto Uruguai might have been deposited in epithermal conditions, at temperatures around 100º C or even less. Using the calibration expression of oxygen isotope fractionation between water and silica, temperatures of 40 to 50º C has been obtained for the crystallization of silica minerals. Concerning calcite a mean value of "delta'POT.18'O points out to a 30º C crystallization temperature
 
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Data de Publicação
2015-05-28
 
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