Caracterização Espectroscópica e Alteração da Cor Por Radiação Gama e Tratamentos Térmicos de Quartzo Róseo-leitoso da Província Pegmatítica da Borborema

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: MIRANDA, Milena Ribas de
• Orientador(a): GUZZO, Pedro Luiz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Palavras-chave em Português: Quartzo; Pegmatito; Impurezas; Defeitos Pontuais; Espectroscopia; Radiação Gama
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/11702

Os pegmatitos da Província Pegmatítica da Borborema (PPB) são fontes importantes de minerais de alto valor que, quando explorados, geram uma enorme quantidade de rejeitos de minerais industriais, salientando-se o quartzo branco-leitoso e róseo-leitoso. Até o presente, os rejeitos de quartzo róseo-leitoso da PPB não foram estudados para fins gemológicos. Sabe-se que a coloração das variedades de quartzo está relacionada com a presença de impurezas e defeitos pontuais que, sob ação de radiação ionizante, dão origem a centros de cores. No entanto, a origem da coloração do quartzo róseo ainda é controversa. Por este motivo, o objetivo deste trabalho foi caracterizar defeitos pontuais em quartzo da PPB e investigar as modificações de coloração mediante uso de radiação gama (60Co) e tratamentos térmicos. Para isto, foram preparadas 80 amostras de quartzo róseo e branco-leitoso, coletados de dois pegmatitos da PPB, quais sejam, Taboa e Alto do Feio, formando 4 lotes de amostras (TB-róseo; TB-leitoso; AF-róseo; AF-pálido). Amostras de cada lote foram irradiadas com doses variando de 0,5 a 96 kGy e outras foram tratadas termicamente a 500 °C e 1000 °C e posteriormente irradiadas com 50 e 100 kGy. A caracterização dos centros de defeito relacionada às impurezas de Al e grupos OH foi realizada pelas espectroscopias infravermelha (IV) e ultravioleta-visível (UV-Vis). Constatou-se que a cor original dos cristais foi modificada pela irradiação; tornando-se progessivamente esfumaçada a partir de 2 kGy. Esta modificação deve-se à formação dos centros [AlO4]0 a partir da dissociação dos centros [AlO4/Li]0. Para todos os lotes, a intensidade da banda IV associada ao centro [Li-OH] foi progressivamente reduzida com o aumento da dose e eliminada após tratamento a 1000 °C seguido de 100 kGy. Verificou-se que a banda IV do centro [AlO4/H]0 aumentou de forma mais significativa após tratamento a 1000 °C do que pela irradiação. Por sua vez, a banda IV do centro [H4O4]0 não foi modificada para os lotes AF-róseo e AF-pálido; enquanto que o tratamento térmico causou um aumento desta banda para o lote TB-róseo. A aparência leitosa das amostras e a diminuição do coeficiente de absorção a 3500 cm-1 ocorrido após tratamentos térmicos sugerem uma alteração na concentração de OH e H2O estrutural. O comportamento semelhante entre o quartzo de tonalidade rósea e leitosa em função da dose de radiação  e a pequena diferença observada entre as concentrações de impurezas destas amostras, nos levaram a concluir que os mecanismos e os centros de defeitos relacionados ao escurecimento dos cristais por radiação  são independentes da natureza da coloração rósea. Além disso, a análise por microscopia eletrônica de varredura do resíduo da digestão ácida dos cristais do Pegmatito Taboa indentificou a presença de fibras namométricas apenas para a variedade rósea. Tais fibras estão provavelmente relacionadas à dumortierita, sendo esta a provável origem da coloração rósea. Dentre as combinações de tratamentos térmicos e irradiações estudadas, foi observado que a combinação de tratamento a 1000 oC seguida de irradiação com 50 kGy é a mais apropriada para tornar o quartzo róseo de baixa saturação atrativo para aplicações gemológicas devido ao escurecimento induzido ser semelhante ao ônix.