Inclusões sólidas em opalas laranjas de Buriti dos Montes (Piauí – Brasil): morfologia, mineralogia e composição química / Gisele Tavares Marques; Consultor: Marcondes Lima da Costa – 2010. As opalas alaranjadas do Buriti dos Montes ocorrem principalmente na forma de vênulas e veios nos arenitos do Grupo Serra Grande, onde penetraram nos diabásios da Formação Sardinha.
APRESENTAÇÃO E LOCALIZAÇÃO DA ÁREA
Os resultados foram assim interpretados e comparados, confirmando que a opala laranja de Buriti dos Montes se formou em ambiente de natureza hidrotermal. O município de Buriti dos Montes está localizado no nordeste do estado do Piauí, cerca de 230 km a leste da capital Teresina (figura 1).
CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL
De Teresina, siga pela BR-343 até o município de Campo Maior, de onde o trajeto segue pela PI-115 até Castelo do Piauí, seguida pela PI-407 até Buriti dos Montes.
CONTEXTO GEOLÓGICO LOCAL
Grupo Serra Grande
- Formação Ipu
- Formação Tianguá
- Formação Jaicós
Com base nos estudos palinológicos de Müller (1962), Mesner e Wooldridge (1964) classificaram a idade de formação como Neosiluriana, enquanto Caputo e Lima (1984) confirmaram a ocorrência de quitinozoários, acritarcas e miósporos, indicando uma idade Eosiluriana. O nome Jaicós foi proposto por Plummer (1946) para designar, em categoria de formação, arenitos conglomeráticos ocorridos nas encostas da Serra Grande, cujos contatos superiores e inferiores são inconformáveis e conformáveis, respectivamente.
Formação Sardinha
Modo de Ocorrência das Opalas
O ESTUDO DE INCLUSÕES
As duas principais ocorrências, Pedro II com opalas preciosas e Buriti dos Montes com opalas laranjas, vão ganhando importância na região à medida que são exploradas, devido à sua beleza única, o que as coloca no mercado gemológico. Uma discussão genética das opalas laranja e sua relação com as rochas sedimentares da Bacia do Parnaíba.
MATERIAL UTILIZADO
Na escala MEV, as opalas laranjas do Buriti dos Montes apresentaram estrutura geralmente homogênea, com aspecto maciço, o que provavelmente está relacionado ao preenchimento dos interstícios das esferas de sílica com cimento opalino. As opalas do Buriti dos Montes aqui estudadas, por sua vez, são semitransparentes a translúcidas e apresentam grande variedade de tonalidades alaranjadas que vão do amarelo claro ao vermelho acastanhado. As inclusões sólidas observadas nas opalas da laranja Buriti dos Montes foram avaliadas quanto à forma, cor, tamanho e textura, bem como a disposição que produziram nas opalas.
Análises mineralógicas por DRX revelaram que as opalas laranja do Buriti dos Montes apresentam-se em graus variados de desordem de ordem (graus de cristalinidade), desde a opala amorfa (opala-A) até a opala cristobalita-tridimita (opala-CT). O comportamento termodiferencial das opalas laranjas do Buriti dos Montes guarda algumas semelhanças com os padrões e exemplos descritos por Gomes (2002). C e D – grãos de quartzo do arenito do Grupo Serra Grande sem zonas de simetria hexagonal observados nas imagens A e B.
Como esperado, as opalas laranjas de Buriti dos Montes são formadas principalmente por SiO2, 90,14% em média. Dentre os oligoelementos analisados nas opalas do Buriti dos Montes, apenas se destacam os valores de Ba, variando entre 195 ppm e 1373 ppm, com média de 808 ppm (Figura 46). O ambiente geológico onde se formaram as opalas alaranjadas do Buriti dos Montes possui, portanto, características únicas e cruciais para sua formação, como a interação entre as rochas sedimentares do Grupo Serra Grande e as rochas ígneas da Formação Sardinha, os veios de barita e as extensas e numerosas fraturas que serviram para abrigar os veios mineralizados.
Com base nos dados discutidos anteriormente, é proposto um modelo geológico simplificado para a síntese da formação das opalas alaranjadas do Buriti dos Montes (Fig. 48). Na região de Buriti dos Montes, a deposição de sedimentos da Bacia do Parnaíba tem sobreposto rochas clásticas, predominantemente arenitos, que apresentam porosidade caracteristicamente elevada e, portanto, representam bons reservatórios de água. Com base no exposto, conclui-se também que as opalas laranjas do Buriti dos Montes possuem características especiais que são claramente resultantes do ambiente e dos processos genéticos que as criaram.
REVISÃO BLIBLIOGRÁFICA
COLETA DE AMOSTRAS
DESCRIÇÃO MACROSCÓPICA
DESCRIÇÃO MICROSCÓPICA
IDENTIFICAÇÃO MINERAL POR DIFRAÇÃO DE RAIOS-X (DRX). 26
Os dados foram processados e interpretados utilizando os softwares X'Pert Data Collector, versão 2.1a, e X'Pert High Score versão 2.1b, ambos da PAnalytical. O comportamento termodiferencial das opalas laranjas foi avaliado por análises termodiferenciais e termogravimétricas em equipamento termodiferencial do Laboratório de Caracterização Mineral do Instituto de Geociências da UFPA.
ESPECTROSCOPIA DE ABSORÇÃO NO INFRAVERMELHO
ANÁLISES QUÍMICAS
MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA (MEV/EDS/CL)
A ESTRUTURA DAS OPALAS E SUA INFLUÊNCIA NA COR
MORFOLOGIA DAS INCLUSÕES
- Bolha
- Botrioidal
- Dendrítica
- Estrutura de Fluxo
- Fratura
- Lamelar ou Tabular
- Mancha de Cor
- Microcristal
- Nodular
- Teia ou Helicítica
- Tubo ou Canal
Outros apresentam apenas uma película branca na parede interna da cavidade (Figuras 6 a 8), enquanto outros são preenchidos com material equivalente ao arenito circundante ou simplesmente envoltos por este. Existem ainda aquelas que parecem ser afetadas por fraturas por estresse e na forma de microconcreções. Material arenoso e/ou argilo-arenoso proveniente de rochas sedimentares da região onde ocorrem os veios de opala, apresentando morfologia externamente desenvolvida ou contorno botrioide.
Estalactite, estalagmite e coluna: A contenção botrioidal é organizada de forma semelhante às estruturas colunares que se formam nas cavernas pelo gotejamento de água enriquecida com materiais dissolvidos da rocha hospedeira. Essas estruturas foram observadas tanto no interior quanto na superfície das opalas, associadas ou não a outras feições como bolhas e botrioides arenosos. Esta estruturação pode ser o resultado da pressão que deformou partes do arenito circundante e ficou envolta nos fluidos que escoam (Figuras 24 e 25).
Considerando que a cor nas opalas depende de impurezas químicas e, em alguns casos, de inclusões minerais, por exemplo, a cor nas opalas de fogo está associada ao teor de Fe³+ na forma de oxi-nanocristais (GAILLOU et al., 2008 ) Hidróxidos de Fe Da mesma forma, a mancha vermelha na opala básica laranja pode estar associada a partículas plasmáticas hemáticas (Figura 26). Inclusão formada por material capilar semelhante a fios de cabelo, que juntos formam um arranjo semelhante a uma teia de aranha (Figura 30).
Pode estar vazio ou parcial ou totalmente preenchido com material arenoso e/ou argilo-arenoso das rochas circundantes.
MINERALOGIA DAS OPALAS E DE SUAS INCLUSÕES
- Minerais identificados por Difração de Raios-X (DRX)
- Comportamento Termodiferencial (ATD) e Gravimétrico (TG)
- Comportamento perante a Espectroscopia de Absorção no
- Contribuições Mineralógicas por Microscopia Eletrônica de
Com exceção da amostra GB 10, as amostras de opala examinadas não apresentam o pico endotérmico representando a perda inicial de água entre aproximadamente 100° e 200°C. Isso ocorre de forma incipiente na amostra GB 20-22 em torno de 573 °C, que coincide com a temperatura de transformação α-quartzo-β-quartzo. As análises FTIR mostram espectros semelhantes aos das opalas descritos por Van der Marel e Beutelspacher (1976).
Como pode ser observado na Figura 34, os espectros das amostras analisadas são muito semelhantes entre si, diferindo apenas das amostras GB 10 e GB 20-22 por apresentarem uma banda em 695 cm-¹, que corresponde ao Si-O faixa de alongamento. Da mesma forma, a amostra GB 20-22 apresenta uma banda de 796 cm-¹ correspondente ao estiramento Si-O, mas esta banda está próxima da banda de 793 cm-¹ que representa a tridimita. Com esta técnica foi possível visualizar a estrutura das opalas laranjas (ponto 5.1) e identificar caulinita, quartzo, hematita/goethita e pseudomorfos de gesso ou barita nas inclusões já apresentadas.
Óxido de ferro, correspondente à goethita ou hematita, foi identificado no preenchimento central de bolha de opala branca em amostra de opala amarela (Figura 36). Destas, as hélices são circundadas por bordas de reação na opala hospedeira (Figura 37), onde o teor de Fe é maior em comparação com a parte circundante (1.700 ppm em média) e atinge aprox. 4.500 ppm.
O QUARTZO
Os cristais de quartzo que ocorrem em associação com opalas revelam padrões de zoneamento que só podem ser percebidos por CL. Em contraste, não há feições zonadas nos cristais de quartzo que constituem o arenito hospedeiro, que são arredondados e subédricos a anédricos (Figura 41 C e D). Nos veios mineralizados, constituídos por opala na zona central e quartzo nas bordas, os cristais hexagonais de quartzo neoformado coexistem com os grãos que formam os arenitos hospedeiros e os substituem gradativamente.
As amostras GB 20-1 e 11, principais exemplares destes veios, foram observadas no SEM-CL, onde puderam ser identificados vários desenvolvimentos de quartzo. Gradualmente, os grãos são substituídos por cristais subédricos formados por vênulas de quartzo fortemente zoneadas formadas às custas de grãos já existentes. Este aspecto sugere que fluidos ricos em quartzo formados pela alteração hidrotérmica das rochas foram secretados entre os grãos de quartzo dos arenitos e simultaneamente os cobriram.
Formam-se assim grandes cristais de quartzo hidrotérmico, que formam a parte central dos veios, associados ou não às opalas.
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
A barita tem sido frequentemente encontrada em veios dos arenitos que circundam as opalas (GOMES, 2002). Nesse sentido, essas inclusões formam uma sequência protogenética em relação às opalas que contêm, pois representam pequenos fragmentos dos arenitos hospedeiros assimilados com a solução rica em quartzo a partir da qual as opalas se formaram. Alguns são total ou parcialmente preenchidos, enquanto outros consistem em moldes ou cavidades, neste caso devido ao vazamento do material de preenchimento através de fraturas que se formam após o resfriamento das opalas.
As estruturas de fluxo parecem representar a natureza viscosa do fluido durante a percolação dos arenitos hospedeiros através das fissuras e poros entre os grãos. O conjunto de inclusões sólidas identificadas neste trabalho revela uma grande interação entre o fluido que gera as opalas e o material sedimentar que constitui as rochas hospedeiras, pois a maioria das feições estudadas são protogenéticas e representam fragmentos dos arenitos do Grupo Serra Grande, dissolvido e preso durante a migração de fluidos hidrotermais através das superfícies de fratura frágeis dessas rochas. Os elevados teores de Ba nas opalas, da ordem de 195 ppm a 1373 ppm, estão relacionados à barita, frequentemente encontrada em veios dos arenitos que circundam as opalas, descrita por Gomes (2002), mineral típico do ambiente hidrotermal, e encontrado com frequência em sedimentos da Bacia do Parnaíba.
À medida que os fluidos hidrotermais migraram, ficaram presos nas fraturas do arenito, até que fatores como a alta viscosidade, a queda de temperatura e o próprio confinamento nas partes frágeis fizeram com que a solução esfriasse completamente e formasse os veios mineralizados que pontilham a região . de Buriti dos Montes. Recomenda-se como sugestões para futuros estudos de inclusões fluidas para caracterizar os fluidos hidrotermais que deram origem a estas opalas e veios de quartzo associados, estudos estruturais destas opalas utilizando técnicas modernas como a espectroscopia Raman, bem como a caracterização geoquímica detalhada do rochas. envolvidos na formação das opalas piauienses, estabelecendo as possíveis relações entre elas.
