A Mineralogia e alguns de seus minerais raros ou de … · PALAVRAS-CHAVE Mineralogia, minerais raros, mineralogênese ABSTRACT Mineralogy, rare minerals, and species of exotic genesis

Pércio de Moraes Branco

CPRM - Serviço Geológico do Brasil

Porto Alegre–RS

[email protected]

Mario Luiz de Sá Carneiro Chaves

Centro de Pesquisas Prof. Manoel Teixeira da Costa

Instituto de Geociências – Univ. Federal de Minas Gerais

Pesquisador CNPq

[email protected]

A Mineralogia e alguns de seus

minerais raros ou de gênese exótica

RESUMO O estudo da gênese dos minerais envolve um amplo espectro

com mais de 4.000 espécies válidas, podendo apresentar aspectos especiais e únicos, na

medida em que grande parte dessas espécies constitui raridades, e algumas em particular

possuem um modo de formação inteiramente exótico. Por exemplo, existem minerais de

formação sazonal, aparecendo em estações secas e logo depois destruídos nas épocas úmidas;

ou minerais formados pela oxidação de amostras de material carbonático, somente quando

o mesmo encontra-se guardado dentro de caixas de madeira; ou originados pela reação

de serpentinitos com certo líquen desenvolvido em suas superfícies; ou ainda formados

pela ação da água sobre objetos de estanho afundados junto com uma canoa. Esses casos,

do mesmo modo que outros mostrados neste trabalho, demonstram a possibilidade de

existência de condições ambientais que são muito distintas das usualmente encontradas

na natureza.

PALAVRAS-CHAVE Mineralogia, minerais raros, mineralogênese

ABSTRACT Mineralogy, rare minerals, and species of exoticgenesis. The knowledge of the mineral genesis includes a large list with over than

4.000 valid species, can present some special aspects which made those processes different

of the normal ones. There are, for instance, seasonal mineral species, which appear in

dry seasons and are destructed in wet epochs; or minerals formed by oxidation of carbonatic

material samples, only when stored within wooden cases; or a species that is formed by

reaction between serpentinite and a licken developed on its surface; or other, whose

formation begun since a centennial ship sunk in a river, by water action on tin tools.

Such examples, related with others in this paper, show mineral genesis in which time

and environmental conditions are quite different of those usually found.

KEYWORDS Mineralogy, rare minerals, mineralogenesis

TERRÆ DIDATICA 2(1):75-85, 2006

ARTIGO

* Este documento deve ser

referido como segue:

Branco P.M., Chaves M.L.S.C.

2006. A Mineralogia e alguns

de seus minerais raros ou de

gênese exótica. Terræ Didatica,

2(1):75-85. <http://

www.ige.unicamp.br/

terraedidatica/>

P.M. Branco, M.L.S.C. Chaves TERRÆ DIDATICA 2(1):75-85, 2006

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aparecendo somente em um local de ocorrência,tem feito com que a própria utilidade da Minera-logia tenha já sido questionada. Certamente a maiorparte de tais espécies foi descrita ao longo dos últi-mos 40 anos, com as facilidades que resultaram douso rotineiro e acadêmico da microssonda eletrô-nica. Não obstante a existência do questionamentocitado, essas descobertas podem ter desdobramen-tos úteis tendo em vista outras aplicações na evo-lução do conhecimento científico.

Das 40 a 50 novas espécies minerais descritas acada ano, a grande maioria ocorre somente emgrãos muito finos, a maior parte das vezes em es-cala submilimétrica, bem como em quantidadesínfimas. Além disso, tais espécies normalmente nãopossuem qualquer importância nos processospetrogenéticos. Pring (1994), discutiu a questão,realçando que a descrição de um novo mineralnecessita de uma razoável síntese de dados queabrange uma listagem ampla de métodos experi-mentais, modernos e/ou clássicos. Contudo, ape-sar de tal trabalho requerer um considerável esfor-ço intelectual e científico, uma certa parcela da clas-se geocientífica parece considerar tal esforço depouca utilidade prática. Segundo Pring (1994) umadas razões para tal descrédito, é o fato de ser muitodifícil desenvolver um programa de pesquisa delongo prazo, onde o objetivo central é a descriçãode um ou mais minerais. Desta forma, levando-seainda em conta de que a descrição de um novomineral em geral se associa a um certo fator de ca-sualidade, não constitui prioridade básica para umaagência de fomento científico fornecer apoio a pro-jetos semelhantes.

Ao mesmo tempo, os estudiosos da Mineralo-gia, podem também ser em parte considerados res-ponsáveis pela pouca estima a que a disciplina foirelegada. Em geral, existe a tendência de conside-rar os minerais somente em termos químico-mineralógicos, e não mostrá-los como um produ-to resultante de processos de formação de mate-riais inorgânicos. Afinal, minerais são componen-tes inorgânicos de ocorrência natural, e alguns des-ses minerais podem ser ainda novos compostosinorgânicos. Tais compostos possivelmente inclu-em propriedades físicas características – eletrôni-cas, ópticas ou magnéticas – passíveis de aplicaçõestecnológicas. Em conseqüência, entre os novosminerais descritos a cada ano certos deles devemtambém possuir propriedades de interessetecnológico (Pring 1994).

Introdução

A Mineralogia, como parte das geociências quetrata dos minerais, abrange um universo de maisque 4.000 espécies distintas, número este que vemcrescendo a cada ano em 40-50 novas espécies.Nesse vasto contexto, somente cerca de 10% dessasespécies ocorrem de modo mais abundante nacrosta terrestre, de tal forma que a grande maioriadelas é constituída de raridades ou mesmo espéci-es de origem extremamente incomum. Na forma-ção de alguns desses minerais interferem variáveistão particulares que determinam processos bastantediferentes dos modelos genéticos usualmenteencontrados na natureza, o que certas vezes podetornar questionável a inclusão do produto finalcomo uma espécie mineral válida. Tais variáveispodem ir desde a simples presença de matériaorgânica em determinado ambiente, até um acon-tecimento fortuito e imprevisível como o naufrá-gio de uma embarcação carregada com objetos con-feccionados em estanho.

Constitui objetivo deste trabalho o relato de di-versos desses casos que mostram como a combina-ção de processos inorgânicos com a ação antrópicaou com a presença de matéria orgânica animal/ve-getal, pode resultar na formação de espécies mine-rais incomuns. Outro caso absolutamente exótico,cuja origem permanece como um enigma para aciência, é o modo de formação da variedade car-bonado do diamante, na realidade um agregado demicrodiamantes. Entretanto, deve-se salientar quepor mais insólitas sejam as circunstâncias envolvi-das nos processos da gênese dos minerais aqui abor-dados, todos os produtos finais obtidos a partir detais processos são considerados como espécies vá-lidas pela International Mineralogical Association(IMA). Deve-se salientar que os limites da defini-ção de um mineral encontram-se atualmente esta-belecidos em Nickel e Grice (1998).

Minerais raros – os “minerais comuns”

Conforme pode ser observado nos modernoscompêndios mineralógicos (eg., Nickel e Nichols1991, Mandarino e Back 2004), a imensa maioriadas espécies minerais comuns ao meio geocientí-fico encontra-se envolvida em meio a tantas outrasespécies de nomes invulgares e modos de forma-ção parcial ou inteiramente desconhecidos. O gran-de número desses minerais raros, muitos deles

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TERRÆ DIDATICA 2(1):75-85, 2006 P.M. Branco, M.L.S.C. Chaves

Exemplos bastante recentes, que ilustram o en-foque anteriormente citado, são os das descobertasda coutinhoíta e da lindbergita por pesquisadoresda Universidade de São Paulo (Atencio et al. 2004a,2004b) e de suas possíveis aplicações (Atencio2004). Ambos os minerais foram descritos a partirde amostras provenientes de lavras em pegmatitosde Galiléia, a leste de Governador Valadares (Mi-nas Gerais). A coutinhoíta, um silicato hidratadode Th-uranila, tem importância não só como mine-ral de urânio, como também para aplicações am-bientais em jazidas que explorem esse elementoquímico. Os silicatos de uranila (eg., uranofânio,haiweeíta, weeksita etc.) são normalmente abun-dantes em depósitos de lixo nuclear, devido à alte-ração de combustível nuclear e vidro de composi-ção borossilicática, em presença de sílica que é de-rivada das rochas hospedeiras desses depósitos.Deste modo, o conhecimento da estrutura cristali-na dos silicatos de uranila pode ser a chave paraentender-se o desempenho, a longo prazo, de umrepositório para lixo nuclear (Jackson e Burns 2001,in Atencio 2004).

A lindbergita é um oxalato de manganês diidra-tado (Atencio et al. 2004b). O estudo de oxalatospouco solúveis está relacionado ao seu uso comoprecursores na síntese de materiais cerâmicos super-condutores a altas temperaturas, bem como à pre-paração de nanomateriais e inúmeros outros novosmateriais, devido aos processos de precipitação pro-piciarem o controle das propriedades físicas e quí-micas dos produtos finais (Atencio 2004). Além dis-so, os sistemas oxálicos são também tradicional-mente usados para a separação e concentração decertos elementos, especialmente terras raras e tran-surânicos (Donkova et al. 2004, in Atencio 2004).

Minerais de gênese exótica

Nesta síntese, serão relatados os modos de for-mação de diversos minerais, nem todos de desco-berta recente, os quais envolvem processos inusi-tados e pouco conhecidos até mesmo no meio aca-dêmico das geociências. As fórmulas químicas, jun-tamente com os sistemas cristalinos fornecidos, es-tão de acordo com a relação oficial da InternationalMineralogical Association (Mandarino e Back2004). Os minerais serão apresentados em ordemnão rigorosa, procurando descrever de início os quese desenvolvem com ligação direta ou indireta aseres vivos, passando aos sazonais e pelos que se

formam pela alteração de outros materiais (orgâ-nicos ou inorgânicos), até os que podem se crista-lizar sob condições extracrosta terrestre ou mesmoextraterrestre.

Fairchildita e bütschliíta – K2Ca(CO

3)

2

– hexagonal e trigonal

Em certos locais do sudoeste norte-americano(Kaniksu National Forest, Bonner, Idaho e GrandCanyon National Park, Coconino, Arizona), des-de a década de 1920 se tem observado que muitasárvores queimadas, principalmente abetos e cicutas,contêm presas em seus troncos algumas “pedras”de tamanhos e quantidades variáveis, apresentan-do uma cor branca e estrutura fibrosa (Milton eAxelrod 1947). No entanto, enquanto diversas des-sas árvores continham somente umas poucas de tais“pedras”, outras mostravam dezenas de quilos domaterial. E ainda, se em algumas elas mediam pou-cos centímetros, em outras tinham quase 50 cm dediâmetro. Constatou-se também que as árvoresqueimadas depois de já estarem caídas e nos tron-cos onde o fogo só atingia zonas acima de uma certaporção apodrecida, não mostravam aquele materi-al estranho. Tais fatos indicam ser necessário que aárvore estivesse viva, à época em que ocorreu aqueima, para a formação de tal material.

Diversas hipóteses foram logo apresentadaspara explicar a origem daquelas substâncias, tais co-mo doença das árvores, excessiva evaporação de sei-va, fusão de cinzas por ação de raios e fusão de cal-cário. Uma outra hipótese, apresentada com granderepercussão na imprensa da época, dizia que tais“pedras” poderiam ser meteoritos e que a quedados mesmos teria provocado a combustão da ma-deira. Analisando-se a questão, raios ou meteoritosdificilmente explicariam a freqüência com que tais“pedras” eram encontradas. De outro modo, doen-ças ou excessiva evaporação de seiva não explicariamfacilmente sua presença em algumas árvores e to-tal ausência em outras da mesma espécie e região.Por último, a fusão de calcário não poderia expli-car, por exemplo, a presença de exemplares de gran-de tamanho nas partes mais altas de uma árvore.

Milton e Axelrod (1947) ao estudarem o mate-rial, verificaram tratar-se de dois carbonatos de po-tássio e cálcio, de mesma composição mas com es-truturas cristalinas distintas – hexagonal e trigonal– até então desconhecidos na natureza. Além des-ses dois carbonatos, calcita também foi identificadacomo constituinte essencial do material analisado.


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Tais autores verificaram ainda que o material con-tinha inclusões de carvão vegetal ou áreascarbonáceas escuras, bem como estruturas fluidaise cavidades arredondadas, possivelmente formadaspela ação de gases. A partir desses indícios, conclu-íram que as substâncias se formavam por combus-tão das árvores e posterior cristalização das cinzas.Eles determinaram também que inicialmente secristalizou o carbonato hexagonal, que chamaramde fairchildita, o qual, por ação da umidade do ar,transformou-se na forma trigonal, designada debütschliíta. Por lixiviação posterior desses mine-rais, formou-se ainda a calcita.

Flagstaffita – C10

H22

O3 – ortorrômbico

A flagstaffita é uma terpina hidratada que formapequenos cristais incolores de peso específico 1,09,fortemente piroelétricos (Strunz e Contag 1965).Os cristais, descritos a primeira vez em 1920, noArizona (EUA), medem 1,0 x 1,5 mm, têm durezamuito baixa e ponto de fusão entre 99 e 100,5ºC.Reagindo com ácido sulfúrico, o mineral dá umaforte solução de cor laranja-amarela, sendo aindamuito solúvel em álcool e benzeno quentes, me-nos solúvel em éter e insolúvel em água. Seu pro-cesso de formação tem algumas semelhanças comaqueles da fairchildita e da bütschliíta. Como es-ses dois minerais, a flagstaffita ocorre em fendasradiais de troncos de uma espécie de pinheiro ame-ricano, onde forma drusas tomando, às vezes, as-pecto de delgados veios maciços.

A diferença principal no seu processo de forma-ção está no fato de que os troncos onde a flagstaffitase formou estiveram soterrados por materialcoluvionar após a queima das árvores. Esse soter-ramento teve uma duração de pelo menos 500 anos,

conforme se verificou pelo estudo das árvores atu-ais da região. Posteriormente, os troncos aflorarampela remoção do colúvio devido à ação das águassuperficiais. Segundo Guild (1920, in Strunz eContag 1965), o modo de ocorrência e a associa-ção com resina vegetal parecem mostrar de modoclaro que o mineral deriva de algum processo deoxidação ou hidratação, possivelmente a partir deresinas naturais das próprias árvores.

Whewellita – Ca(C2O

4).H

2O – monoclínico

Weddellita – Ca(C2O

4).2H

2O – tetragonal

Os cálculos são concreções inorgânicas (prin-cipalmente sais de cálcio, fósforo e amônio) ou maisraramente orgânicas (como ácido úrico, aminoáci-dos e sulfas), originadas principalmente no apare-lho urinário de certos animais. O mecanismo deformação dos mesmos na maioria das vezes é difí-cil de ser estabelecido, pois embora certas doençaspossam explicar sua presença, nem sempre ela édevida a fenômenos patológicos. Gibson (1974),analisando 15.000 amostras desse material, mostrouque os minerais mais comuns nessas concreçõessão oxalatos de cálcio (whewellita e weddellita), fos-fatos de cálcio (apatita, brushita e whitlockita) efosfatos de magnésio (struvita e newberyíta). Nomesmo estudo, foram ainda identificados arago-nita, calcita, gipsita, halita, hannayíta, hexaidrita,monetita e vaterita, de ocorrências esporádicas.Desses minerais, merecem especial atenção awhewellita e a weddellita porque, embora sejamcomuns nos cálculos, onde ocorrem associados, sãomuito raros em ambientes geológicos.

A whewellita mostra hábito predominante-mente botrioidal ou globular, com estrutura radial,

Figura 1 – Fotos ilustrativas de minerais que ocorrem em cálculos renais, (a) whewellita (República Tcheca) e (b)weddelita (EUA). Fotos de Weissman e Nikischer (1999)

aa bb

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em geral de cores marrom e verde-oliva, podendoser amarelada até preta, dependendo do teor de ma-téria orgânica (Fig. 1a). Quando se deposita nas pa-pilas renais (pequenas protrusões dentro dos rins),quase sempre tem um núcleo relativamente pe-queno constituído pelos fosfatos de cálcio apatita,brushita ou whitlockita. A weddellita ocorre de mo-do típico na forma de cristais bipiramidados tetra-gonais ou agregados de cristais simples, transpa-rentes e sem clivagem (Sterling 1965). Tem dure-za em torno de 4, peso específico 1,94 e fratura con-choidal (Fig. 1b). As cores variam de amarelo abranco ou incolor, refletindo também, como nocaso da whewellita, diferentes porcentagens dematéria orgânica.

Glushinskita – Mg(C2O

4).2H

2O – monoclínico

A glushinskita forma cristais muito pequenos(2-5 mm), piramidais distorcidos, freqüentementecom faces curvas e estriadas (Fig. 2a). Seu modode ocorrência é bastante original, pois é encontra-do na interface rocha-líquen de um serpentinitodo nordeste da Escócia, sobre o qual o líquen sedesenvolveu (Wilson et al. 1980). Os líquens sãoorganismos resultantes da associação simbióticaentre cogumelos filamentosos e algas clorofíceas(mais raramente cianofíceas) unicelulares, forman-do um único talo. É uma associação bastante ínti-ma que permite a ambos os indivíduos viverem emlocais onde nenhum dos dois teria condições desobrevivência se isolados. O conjunto de filamentosentrelaçados designa-se de hifa. A glushinskitaocorre exatamente na hifa do líquen Lecanora atra,onde aparece formando uma camada branco-cre-mosa. Sua formação resulta da reação do ácidooxálico excretado pelo líquen com minerais mag-nesianos do serpentinito. Processo semelhante foidescrito também sobre basaltos, onde o ácido oxá-lico do líquen Pertusaria corallina decompõe a labra-dorita, resultando em oxalato de cálcio cristalino(Wilson e Jones 1984).

Struvita – (NH4)Mg(PO

4).6H

2O – ortorrômbico

Sasaíta – (Al,Fe)6(PO

4,SO

4)

5(OH)

3

.35H2O – ortorrômbico

A oxidação de material orgânico proveniente deexcrementos de morcegos no interior de cavernasleva à formação de vários íons, como o (PO

4)3-. A

água que lixivia a matéria orgânica geralmente é

muito ácida, reagindo com minerais argilosos dosolo da caverna, originando alguns fosfatos comunscomo apatita e variscita, além de outros mais raroscomo leucofosfita, strengita, fosfossiderita e struvi-ta. Por outro lado, minerais como sasaíta, montgo-meryíta, hannayíta, crandallita, brushita, gipsita eóxidos de manganês, embora também possam serencontrados em cavernas, originando-se do guano

Figura 2 – Fotos ilustrativas de minerais que ocorremassociados a liquens, (a) glushinskita (EUA), oua excrementos de animais, (b) struvita(Austrália) e (c) sasaíta (Áustria). Fotos deWeissman e Nikischer (1999)

aa

bb

cc


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dos morcegos, não aparecem no solo mas no pró-prio guano ou sobre espeleotemas.

A struvita, um fosfato hidratado de amônio emagnésio (Whitaker e Jeffery 1970), é incolor ouamarela, de brilho vítreo e constituição frágil, comdureza próxima de 2 e peso específico 1,74 (Fig.2b). É transparente a translúcida, piroelétrica epiezoelétrica. Ocorre não apenas no guano, mastambém em cálculos renais. Foi descoberta debai-xo de uma velha igreja construída sobre umaturfeira, em Hamburgo (Alemanha). Depois, foiencontrada em um depósito de esterco bovino eem dentes de mamute no Yukon (Canadá). Astruvita se forma em locais onde soluções demagnésia agiram sobre um fosfato na presença deamônia, processo que pode ter lugar, por exemplo,em depósitos de guano que permaneceram longotempo sem sofrer perturbações.

A sasaíta, um dos minerais que se formam emcavernas, foi descoberta a partir do guano de mor-cegos (Fig. 2c). No fim da década de 1970, mem-bros da South African Speleological Association(SASA), examinando o interior de uma caverna emdolomito, em West Driefontein, no Transvaal (Re-pública Sul-Africana), observaram a existência denódulos brancos de até 2 cm no solo, com consis-tência de giz, formados de uma substância quepodia ser encontrada também como eflorescênciase em gretas de ressecamento. Posterior examemineralógico e químico do material mostrou quese tratava de uma espécie mineral nova, denomi-nada sasaíta em homenagem àquela associação(Martini 1978). O mineral é um fosfato-sulfatobásico hidratado de alumínio e ferro, que cristalizaem placas de 0,01-0,02 mm, com peso específico1,75. Se colocado em atmosfera saturada em água,se reidrata totalmente em duas semanas.

Hidrocloroborita – Ca2B

4O

4(OH)

7Cl.7H

2O – monoclínico

Sinjarita – CaCl2

.2H2O – tetragonal

Antarcticita – CaCl2

.6H2O – trigonal

Acetamida – CH3CO.NH

2 – trigonal

A hidrocloroborita, um cloro-borato de cálcio,foi descoberta em 1965 em algum local não espe-cificado da China e descrita em periódico local(Ch’ien e Chen 1965, in Hurlbut Jr. et al. 1977).Ela se apresenta em cristais euédricos incolores deaté 13 mm, com clivagem basal perfeita, dureza 2,5e peso específico 1,9 (Fig. 3a). Em 1966, foi repor-tada uma segunda ocorrência na localidade de SalarCarcote, em Antofagasta (Chile), onde os cristaisapareciam em uma camada contínua e irregularcom cerca de 15 cm de espessura. Entretanto,Hurlbult Jr. et al. (1977) ao procurarem depois omineral naquela localidade, não o acharam. Essesautores verificaram que o nível freático estava ape-nas 15 cm abaixo da camada que continha o mine-ral, cota superior à da época em que o mesmo ha-via sido descrito de início. Esse fato demonstrouque a hidrocloroborita é um mineral sazonal, quese dissolve nas estações úmidas, voltando a crista-lizar em estações secas.

Vários outros minerais se formam sazonalmen-te. Um deles é a sinjarita, um cloreto hidratado decálcio granular, que aparece como cristais prismá-ticos alongados, rosa-claros, de brilho vítreo a re-sinoso, e com dureza muito baixa (1,5). Esse mi-neral foi descrito por Aljubouri e Aldabbagh (1980),no leito seco de um rio intermitente de Sinjar(Iraque), onde precipitou em sedimentos recentespor evaporação lenta de água subterrânea saturadaem Ca2+ e Cl-. Como tal substância é altamente

Figura 3 – Fotos ilustrativas de minerais de ocorrência sazonal, (a) hidrocloroborita (Antofagasta, Chile), ou formadospela corrosão de outros materiais, como a (b) paratacamita (Austrália). Fotos de Weissman e Nikischer (1999)

aa bb

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higroscópica, ela pode exibir diferentes graus dehidratação. A antarcticita (descoberta na Terra deVitória, continente antártico) constitui uma formamais hidratada, que funde a 30ºC e, por isso, édestruída nas estações secas, caso a temperaturaatingir aquele valor (Torii e Ossaka 1965). Formasmenos hidratadas que a antarcticita e mais hidra-tadas que a sinjarita são conhecidas sinteticamen-te, mas ainda não foram encontradas na natureza.

Outro interessante mineral sazonal é a aceta-mida, uma amida cristalina derivada do ácidoacético (Shebrodol’skii 1975, Fleischer et al. 1976).Esse mineral forma cristais de até 5 mm, incoloresou cinza (devido à matéria orgânica), com dureza1,0-1,5, peso específico 1,2 e fratura conchoidal.Foi descoberto em rejeitos de uma mina de carvãoda antiga URSS, onde se formou durante estaçõessecas em áreas enriquecidas em amônia e isoladasdo contato com oxigênio e luz solar. Se exposto aosol, o mineral volatiliza-se em algumas horas.

Calclacita – Ca(CH3COO)Cl.5H

2O – monoclínico

Embreyíta – Pb5(CrO

4)

2(PO

4)

2

.H2O – monoclínico

A calclacita, um cloreto-acetato de cálcio, costu-ma surgir como eflorescências sobre rochas calcá-rias, fósseis e peças de cerâmica guardadas em mu-seus (Tassel 1958). O interesse na origem desse mi-neral é que ele só se forma se os materiais carboná-ticos ou a cerâmica estiverem acondicionados emcaixas de madeira; caso estiverem guardadas em reci-pientes de vidro, por exemplo, as eflorescências nãose desenvolvem, indicando que o ácido acético ne-cessário à sua formação é proveniente da madeira.

Alguns outros minerais se formam também apartir de peças de museus. Pirita e marcassita en-contradas como concreções ou preenchendo fis-suras em camadas de carvão de Santa Catarina,podem sofrer oxidação quando trazidas para a su-perfície, formando sulfatos em poucos meses. Umtestemunho de sondagem de siltito com pequenalâmina de pirita da coleção de um dos autores(PMB), oito meses após a conclusão do furo ondefoi obtido mostrava um “tufo” extremamente de-licado com cerca de 2 cm de altura, constituído deum sulfato do grupo da halotriquita.

Outro exemplo afim é a embreyíta (Williams1972), um mineral alaranjado, fosco e quebradiço,apresentando dureza baixa (3,5). Esse fosfato-cromato hidratado de chumbo, foi descrito origi-nalmente sobre antigas amostras do museu deBerezov, na região da Sibéria (Rússia).

Mackinawita – FeS – tetragonal

Paratacamita – Cu2Cl(OH)

3 – trigonal

A mackinawita é um sulfeto de ferro, semprecom alguma quantidade variável de níquel, aindapouco estudado. Certos autores, inclusive, inclu-em o níquel na composição química do mineral –(Fe,Ni)

9S8 (Nickel e Nichols 1991), o que não é

referendado pela International MineralogicalAssociation (IMA). Esse material já havia sido des-crito junto com ligas metálicas em meteoritos, masfoi encontrado também fora desse ambiente namina de Snohomish, em Mackinaw (daí seu no-me), Washington (EUA), onde se formou pela cor-rosão bacteriana de chaminés e canos de ferro(Evans et al. 1962). Analisando o trabalho dos au-tores que “descobriram” o mineral, Fleischer(1963) julgou serem os dados apresentados comoinsuficientes para caracterizá-lo como uma espé-cie nova. Todavia, o mineral foi aprovado pela IMA.

A paratacamita é um hidroxicloreto de cobre(Fig. 3b), constituindo uma série isomórfica coma atacamita (ortorrômbica) e a botallackita (mo-noclínica). O mineral, originalmente descrito em1906 em amostras provenientes das minas Hermi-nia e Generosa, em Sierra Gorda (Chile), foi re-conhecido como uma espécie diferente da ata-camita por Frondel (1950, in Fleet 1975). Fleet(1975) definiu a estrutura cristalina do mineral. Eletem cor verde, brilho vítreo, sendo translúcido aquase opaca, com fratura conchoidal a irregular,dureza 3,0 e peso específico 3,7. Embora se formecomumente pela alteração da nantokita (CuCl), daeriocalcita (CuCl

2

.2H2O) e da tenorita (CuO),

pode-se formar também por um outro processo,muito semelhante ao que origina a mackinawita.Assim, a corrosão do cobre, bronze ou latão,usados na fabricação de objetos antigos que esti-veram submetidos à ação de ar salino, leva ao sur-gimento de uma pátina ou crosta pulverulenta so-bre aqueles objetos, de cor verde, constituída deparatacamita.

Romarchita – SnO – tetragonal

Hidrorromarchita – Sn3O

2(OH)

2 – tetragonal

Dois minerais de origens absolutamente in-sólitas são os óxidos de estanho romarchita (pro-nuncia-se romarquita) e a hidrorromarchita(Organ e Mandarino 1971). Entre 1801 e 1821,uma canoa que levava utensílios constituídos de


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estanho afundou no rio Winnipeg, em Ontário,Canadá. Aqueles objetos ficaram submersos desdeaquela data até o início da década de 1970, quandoforam recuperados a uma profundidade de 4,5 m.Ao serem retirados da água, verificou-se que con-tinham em sua superfície uma crosta fina de cris-tais brancos, aos quais se associavam outros cris-tais, de cor preta. O estudo do material mostroutratar-se de dois novos minerais, designados deromarchita (o preto) e hidrorromarchita (o bran-co). As circunstâncias estranhas que deram origemà formação dessas espécies geraram controvérsiasno âmbito da IMA, onde alguns membros da co-missão que aprova novos minerais julgaram nãoserem espécies válidas. Entretanto, submetido oassunto a votação, elas foram aprovadas pela asso-ciação, por dez votos contra quatro.

Armalcolita – (Mg,Fe)Ti2O

5 – ortorrômbico

Tranqüilidita – Fe8(Zr,Y)

2Ti

3Si

3O

24 – hexagonal

Piroxferroíta – (Ca,Fe)(Fe,Mn)6(Si

7O

21) – triclínico

Três minerais são de especial interesse não sócientífico como também para a história da mi-neralogia: armalcolita, tranqüilidita e piroxferroíta(Embrey e Fuller 1980). Os três, apesar de per-tencerem a classes ou grupos distintos, têm em co-mum a mesma procedência, pois constituem es-pécies encontradas originalmente na Lua, de ondeforam trazidas pelas missões espaciais norte-americanas Apolo XI e Apolo XII, no final da dé-cada de 1960.

A armalcolita é um mineral semelhante à pseu-dobrookita, mas com ferro divalente. É cinza, opacoe forma grãos geralmente de contorno retangular,com 0,1-0,3 mm na maior dimensão. Encontra-secomumente intercrescido com ilmenita, possuindopeso específico 4,94. A tranqüilidita ocorre em ro-chas basálticas, onde forma cristais micrométricosquase opacos, de peso específico 4,7 associados comfeldspato alcalino, cristobalita, piroxferroíta e troi-lita, desenvolvendo-se nos últimos estágios de cris-talização do magma. A piroxferroíta, um piroxe-nóide amarelo (Fig. 4a), forma uma série isomórficacom a piroxmanguita, constituindo pequenos agre-gados em microgabros ou diabásios junto comclinopiroxênio, plagioclásio e ilmenita. Posterior-mente, armalcolita e piroxferroíta foram tambémencontrados na Terra.

Lonsdaleíta e chaoíta – C – hexagonais

O diamante, embora reconhecido há mais de2.000 anos na Índia, teve sua constituição químicaidentificada como carbono puro somente no sé-culo XVIII pelo célebre cientista francês Lavoisier,ao calcinar uma amostra do mineral e verificar queo gás resultante do processo era o CO

2. Diamantes

cristalizam no sistema cúbico e o outro polimorfocomum do mesmo elemento, a grafita (sistemahexagonal), foi também identificada há muitos sé-culos. Entretanto, existem dois outros polimorfosconstituídos de carbono na forma hexagonal –lonsdaleíta e chaoíta – de descrições relativamentemais recentes, que possuem modos peculiares deformação, uma vez que resultam de fenômenoscom influências extraterrestres. Não obstante, aindaexistem controvérsias interessantes a respeito des-ses minerais, conforme será discutido a seguir.

Hanneman et al. (1967) descreveram “diaman-tes hexagonais” no meteorito férrico Canyon Dia-blo, encontrado na cratera Meteor, em Coconino,Arizona (EUA)1 . Frondel e Marvel (1967) descre-veram esse material com o nome de lonsdaleíta,que foi logo aprovado pela IMA (Fleischer 1967).As circunstâncias então verificadas indicavam queo mineral poderia ter se formado por conversão defase a partir de diamante, durante o choque do bó-lido extraterrestre com a superfície do planeta. Qua-se na mesma época, El Goresy e Donnay (1968)identificaram um material semelhante, aparecen-do como lamelas na grafita na cratera Ries, emMöttingen, região da Bavária (Alemanha). Nesselocal, o impacto do meteorito teria ocorrido con-tra grafitagnaisses, e assim, naturalmente foi supos-to que o mineral se formaria pela transformaçãoda grafita presente naquelas rochas crustais.

Paralelamente, El Goresy (1969) designou esseúltimo material como chaoíta (Fig. 4b), nome apro-vado pela IMA, embora com restrições (Fleischer1969). Observando-se a simetria cristalina de am-bos os minerais e seus modos de formação, des-confia-se de imediato que eles possam constituiruma única espécie. Lonsdaleíta e chaoíta foramdescritas originalmente em revistas “concorrentes”:

1 Interessante lembrar que um dos primeiros estudos minera-lógicos sobre esse meteorito foi efetuado pelo “pai” da geologiabrasileira, Orville A. Derby, que inclusive fez comparaçõesentre o mesmo com o meteorito “Bendengó”, encontrado naBahia (Derby 1895), e hoje exposto no Museu Nacional doRio de Janeiro.

83


a primeira na Nature e a outrana Science, as quais não iriamabrir mão da prioridade de suasdescobertas. Fica assim a questão– um ou dois minerais – que ne-cessita ainda de estudos esclare-cedores. A estrutura cristalinahexagonal “compactada” dosmesmos, na realidade uma fasetransitória entre diamante e gra-fita, permite que eles (ou ele)em princípio possam se formara partir de qualquer um dessesdois minerais. No entanto, nalistagem oficial da IMA (2006),ambas as espécies encontram-se regularmente aprovadas.

Diamante carbonado – C – cúbico

Embora na atualidade amaioria dos processos termodi-nâmicos que levam à formaçãodo diamante no manto terres-tre esteja razoavelmente bemesclarecida (eg., Bulanova 1995),de modo contrário uma de suasvariedades, o carbonado, temainda sua gênese alvo de inten-sos debates e muitas controvér-sias. O carbonado é uma varie-dade policristalina incomumdo diamante, de cor cinza-escura ou preta, de as-pecto feio e irregular, apresentando alta porosidade(Fig. 4C). Um grande número de minerais dife-rentes, muitos deles de origem crustal, bem comoligas metálicas complexas, já foram identificadascomo inclusões nos carbonados. Nesse material,os cristalitos de diamante atingem as menores pro-porções naturalmente conhecidas (menores que 20micra de diâmetro), sendo que essas dimensões ín-fimas têm estimulado incessantes pesquisas a fimde produzir material sintético similar, que teria for-te aplicação na indústria de materiais abrasivos.

Em Chaves e Brandão (2004), encontra-se umasíntese dos diferentes modelos genéticos já propos-tos para explicar a formação dos carbonados: (1)impacto de bólidos extraterrestres sobre rochas car-bonáceas; (2) influência direta de radioatividadecrustal sobre rochas ricas em carbono; (3) em doisestágios, com a formação dos cristalitos no manto,colocação dos mesmos na crosta durante magma-

tismo kimberlítico ou lamproítico, e a posterioragregação desses cristalitos na superfície terrestre,em meio radioativo; (4) stress hidrodinâmico geradoacusticamente por uma grande explosão na crosta.

Na região da Serra do Espinhaço, em MinasGerais e Bahia, onde tal variedade foi descrita pelaprimeira vez na literatura e que constitui a maiorprodutora do material a nível mundial, os citadosautores apontam a terceira hipótese, acima mencio-nada, como a mais plausível de ser suportada peloconhecimento geológico atualmente disponível pa-ra aquela região. Entretanto, os mesmos autores ad-mitem que ainda se está longe de conhecer, de fato,todas as condições que levaram ao desenvolvimen-to desse estranho material carbonoso, e assim asinfluências extraterrestres não podem ser descar-tadas. Na verdade, para a Geologia o carbonadodeveria ser considerado uma rocha (e não uma va-riedade mineral) constituída de diamantes – e as-sim ser melhor designado como um “diamantito”.

Figura 4 – Fotos ilustrativas de minerais que podem se associar afenômenos ou processos extraterrestres, como a (a) piroxferroíta(Japão), (b) chaoíta (Cratera Ries, Alemanha) e (c) carbonado (Serrado Espinhaço, Minas Gerais, Brasil). Fotos (a) e (b) de Weissman eNikischer (1999), e foto (c) de Chaves e Brandão (2004)

aa bb

cc


84

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Considerações finais

O estudo de novos minerais, mesmo sendo amaioria deles raríssimos na natureza, ou de gênesepeculiarmente exótica, tem constituído um desa-fio para a nova geração de mineralogistas. Semdúvidas, diversos centros de pesquisa internacio-nais dedicam-se a tal intento, por motivos tão vari-ados como o desenvolvimento tecnológico de no-vos materiais, a obtenção do diamante sob baixascondições de temperatura/pressão, ou mesmo acura de certas doenças. Ressalta-se assim o fato deque a Mineralogia e seus conhecimentos geradosdevem permanecer constituindo, como sempreforam, a verdadeira base fundamental das ciênciasgeológicas.

Agradecimentos

O co-autor (MLSCC) agradece à FAPEMIG –Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais,pelo apoio a diversos projetos de pesquisa na áreade Mineralogia básica e aplicada, desenvolvidos aolongo dos últimos anos no IGC/UFMG (Proces-sos EDT-2244/05, CRA-443/04 e CRA-582/02).

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Submetido em 26 de abril de 2006.

Aceito em 15 de dezembro de 2006.

Encontros

Ofoi criado em Campinas (SP),

em abril de 2002, durante a segundareunião de coordenadores de cursos degraduação em Geologia. A primeirareunião dessa natureza ocorreu emSalvador, em maio do ano de 2001.

A partir de então, o promoveusucessivos encontros nos locais eanos / meses a seguir indicados:

2002 / setembro – João Pessoa (PR)

2003 / maio/junho – Belém (PA)

2004 / junho – Diamantina (MG)

2004 / outubro – Araxá (MG)

2005 / junho – Cuiabá (MT)

2006 / junho – Rio de Janeiro (RJ)

s n 2006 / setembro – Aracaju (SE)

Estão marcadas as seguintes reuniões:

2007 / maio – São Paulo (SP)

2008 / novembro – Curitiba (PR)

Fórum Nacional de Cursos deGeologia

Fórum

1.

2.

3.

4.

5.

6.

/

7.

Textos dos encontros que antecederam a criação do publicadosna revista

Sobreira F. 2005. Relato Final do I Seminário Nacional sobre Cursos deGraduação em Geologia. Salvador, maio de 2001. ,

(1):51-54. <http://www.ige.unicamp.br/terraedidatica/>.

Carneiro C.D.R. 2005a. Relato Final do II Seminário Nacional sobreCursos de Graduação em Geologia. Campinas, abril de 2002.

, (1):55-63. <http://www.ige.unicamp.br/terraedidatica/>.

Relatos de encontros do publicados na revista

Carneiro C.D.R. 2005. Relato Final do I Encontro do Fórum Nacionalde Cursos de Geologia. João Pessoa, setembro de 2002.

, (1):70-73. <http://www.ige.unicamp.br/terraedidatica/>

Carneiro C.D.R., Assis J.F.P. 2005. Relato Final do II Encontro doFórum Nacional de Cursos de Geologia. Belém, maio de 2003.

, (1):74-83. <http://www.ige.unicamp.br/terraedidatica/>.

Carneiro C.D.R., Nummer A.R., Assis J.F.P., Pinho F.E.C. 2005. RelatoFinal do III Encontro do Fórum Nacional de Cursos de Geologia.Diamantina, junho de 2004. , (1):84-96.<http://www.ige.unicamp.br/terraedidatica/>.

Estão incluídos neste número de 2006 da revista osseguintes relatos de encontros do

Carneiro C.D.R., Assis J.F.P. 2006. Relato Final do IV Encontro do FórumNacional de Cursos de Geologia. Araxá, outubro de 2004.

, (1):86-90. <http://www.ige.unicamp.br/ terraedidatica/>.

Assis J.F.P., Lazzarotto A. 2006. Relato Final do V Encontro do FórumNacional de Cursos de Geologia. Cuiabá, junho de 2005.

, (1):91-104. <http://www.ige.unicamp.br/ terraedidatica/>.

Fórum

Terræ Didatica:

Terræ Didatica

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Fórum Terrae Didatica:

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Terrae DidaticaFórum:

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