Panorama do setor de gemas e materiais gemológicos
do Rio Grande do Sul
Overview of the sector of gems and gemologic materials
of Rio Grande do Sul
Oliveira, Mariana Pohlmann de; Designer de Produto; UFRGS marianapohlmann@gmail.com
Elesbão, Taiane Rodrigues; Designer de Produto; UFRGS Raseira, Cristine Bassols; Arquiteta e Urbanista; UFRGS
Ipar, Carlos Edmundo de Abreu e Lima; Engenheiro Mecânico; UPF/UFRGS Duarte, Lauren da Cunha; Doutora em Ciências; UFRGS
Kindlein Junior, Wilson; Doutor em Engenharia; UFRGS Ferreira, Ney Francisco; Doutor em Engenharia; UFRGS Silva, Juliano Tonezer da; Doutor em Informática na Educação; UPF
Resumo
Este trabalho apresenta um estudo realizado acerca da exploração e destinação de materiais gemológicos em quatro municípios do Rio Grande do Sul: Mata, São Pedro do Sul, Ametista do Sul e Salto do Jacuí. O estado é considerado como a segunda província mineral de maior expressão em produção de gemas em nível nacional, principalmente pela grande produção de ametista e ágata. Grande parte desse material é comercializada na forma bruta ou como produtos minimamente processados, sem que haja a agregação de valor ao referido material. Desta forma, torna-se de fundamental importância a participação do designer no desenvolvimento de novas formas de valorização desses materiais e na criação de objetos diferenciados.
Palavras-chave: extração; exportação; material gemológico. Abstract
This work presents a study based on the exploration and destination of gemological material in four cities of Rio Grande do Sul: Mata, São Pedro do Sul, Ametista do Sul and Salto do Jacuí. The state is considered as the second largest mineral province expression in gems production at the national level, mainly by the mass production of amethyst and agate. Most part of this material is commercialized in raw form or as minimally processed products, not adding value to the material. Therefore, it is of fundamental importance the designer’s participation on the development of new forms of valorization of this material and the creation of differentiated objects.
1. Introdução
Este trabalho teve início a partir de uma excursão, realizada com alunos e professores do Programa de Pós-Graduação em Design da Universidade Federal do Rio Grande do Sul para os municípios gaúchos de Mata, São Pedro do Sul, Ametista do Sul e Salto do Jacuí.
A visita às cidades Mata e São Pedro do Sul teve como finalidade conhecer as madeiras petrificadas. Os municípios, localizados a aproximadamente 340 km de Porto Alegre, destacam-se por possuir a maior reserva de fósseis vegetais do planeta, contribuindo de maneira significativa para o estudo da paleontologia mundial. Em Mata, mais especificamente, foram vistos os Sítios Paleobotânicos e observadas as “Florestas Petrificadas”, onde ocorrem troncos fossilizados em diversos afloramentos.
O município de Ametista do Sul, que fica a 450 km de Porto Alegre, pertence à Microrregião de Frederico Westphalen, conhecida como a capital mundial de ametista. No local existem centenas de garimpos para extração do material gemológico que dá nome à cidade. Hoje muitas destas minas encontram-se desativadas. É importante frisar que todas elas ocorrem no mesmo nível de elevação. Este patamar corresponde a um derrame de rochas basálticas mineralizadas à ametista.
Em Salto do Jacuí, o propósito foi a visitação ao local onde ocorre a extração de ágatas. A cidade localiza-se a 284 km de Porto Alegre e tem sua economia baseada na agropecuária, na mineração e na geração de energia elétrica. Como característica principal apresenta umas das maiores jazidas de ágata de que se têm conhecimento.
2. Materiais Gemológicos
Segundo dados do Instituto Brasileiro de Gemas e Metais Preciosos (IBGM), o Brasil é internacionalmente reconhecido pela diversidade e extração de minerais. Esta vasta ocorrência de matéria-prima permite ao país grandes oportunidades de crescimento principalmente no setor de extração, mineração e exportação de gemas e produtos confeccionados com o material.
O Rio Grande do Sul se destaca pelos enormes depósitos de ametista e ágata, sendo, no Brasil, o principal exportador desses minerais1. A ocorrência dessas gemas está associada com rochas vulcânicas da Formação Serra Geral. O vulcanismo Serra Geral é representado atualmente por um pacote de rochas com um volume superior a 800.000 km3 e com espessuras que variam de poucos metros e atingem 1.700 m no depocentro da bacia. Dentre as rochas vulcânicas ocorrem predominantemente basaltos e basaltos andesíticos (>95 vol. %) e riodacitos a riolitos (~ 4 vol. %) (Bellieni et al. 1984). Entretanto, a exportação ainda é caracterizada pela comercialização de pedras brutas e produtos minimamente processados, agregando pouco valor ao minério.
Segundo Hélio Angelo Lodi, ex-presidente do SINDIPEDRAS2, o estado, nas últimas duas décadas, conquistou destaque no cenário internacional de comércio de pedras preciosas, movimentando um índice elevado no volume de exportações. Desta forma, o segmento da
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Mensalmente, são produzidas de 300 a 400 toneladas de material bruto e a comercialização chega a atingir, anualmente, US$ 20.000.000,00.
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Sindicato Patronal que congrega a classe empresarial de pedras preciosas e industria joalheira do Rio Grande do Sul.
economia voltado para o garimpo, industrialização e comercialização ultrapassou os limites do território brasileiro.
Atualmente, o Rio Grande do Sul é responsável por 46% das exportações de gemas e materiais gemológicos no Brasil, sendo que a cidade de Soledade é responsável por 90% da exportação do estado. Por meio destes dados, nota-se a importância de medidas envolventes no setor da indústria e mineração, para que os empresários do ramo possam ampliar sua participação no mercado interno e externo.
Na Figura 1, é mostrado o mapa gemológico do Rio Grade do Sul, com a localização das peincipais ocorrências e jazidas bem como o bem mineral em cada uma delas. Os principais materiais gemológicos encontrados são a ágata e a ametista, além de madeira fóssil, cornalina, jaspe, serpentino, citrino, entre outras.
Figura 1: Mapa dos materiais gemológicos no Rio Grande do Sul. Em destaque (círculos vermelhos) os locais visitados.
Modificado de Juchem et al. (2004).
2.1 Madeira Fóssil
Além da significativa representação da explotação de geodos no Rio Grande do Sul frente à diversidade de materiais gemológicos nacional, o estado ainda conta com um dos mais importantes registros de lenhos fósseis do planeta (Sommer & Scherer, 1999). Conhecidas há algumas décadas, as “florestas petrificadas” abrangem os municípios de Mata e São Pedro do Sul e constituem um importante patrimônio científico-cultural (Figura 2).
Figura 2: Afloramento de madeiras petrificadas na cidade de Mata (RS).
Geralmente em estado natural, as madeiras fossilizadas são opacas e foscas, porém após polimento apresenta um brilho vítreo que ressalta as diferentes cores dispostas ao longo dos anéis de crescimento (Figura 3). Quando o material apresenta cores atraentes e poucas fraturas, o mesmo pode ser usado como material gemológico para uso ornamental ou mesmo como gema, porém, a madeira fossilizada é considerada um patrimônio fossilífero e sua comercialização está legalmente proibida.
A madeira fóssil é referida como material gemológico por Schumann (2006). As jazidas mais famosas ocorrem em Halbrook, Arizona, Estados Unidos, onde são encontrados troncos com até 65 metros de comprimento (Schumann, 2006). Neste local, houve um zonemaneto onde foram selecionadas áreas de interesse paleontológico e áreas de interesse gemológico.
Figura 3: Produtos desenvolvidos com madeira petrificada. Extraída de Schumann (2006).
2.2 Ametista
Existem registros de ocorrência de jazidas de ametista em Birmânia, Índia, Canadá, Namíbia, Rússia, Sri Lanka, Estados Unidos, Madagáscar, México e Zâmbia. As jazidas mais importantes localizam-se no Brasil, destacando-se o Rio Grande do Sul e o Pará. No Rio Grande do Sul, a ametista é a mais importante das gemas produzidas no estado, presente em 64% dos jazimentos cadastrados. A região do Médio-Alto Uruguai, localizada ao norte do estado, foi denomidada por Santos et al. (1998) de Distrito Mineiro de Ametista do Sul (DMAS). Esta área é considerada o maior centro produtor de ametista do mundo3, com aproximadamente trezentas e cinquenta áreas de garimpos concentradas nos municípios de Ametista do Sul, Planalto, Iraí e Frederico Westphalen (Branco & Gil, 2002, p.3).
O garimpo de ametista é feito em galerias horizontais subterrâneas com 2m de altura, 3m de largura e podem chegar a 200m de comprimento (Figura 4). Neste distrito mineiro, os geodos extraídos são cilíndricos alongados e, geralmente, preenchidos em parte por ágata e quartzo que gerada progressivamente para ametista. Esta pedra preciosa de coloração violeta é a mais apreciada do grupo do quartzo e, assim como a ágata, é constituída de óxido de silício (SiO2).
Figura 4: Entrada das galerias subterrâneas no Distrito Mineiro de Ametista do Sul (RS).
No município de Ametista do Sul, após a extração dos geodos alojados na rocha, ocorre a seleção de materiais de boa qualidade que poderão passar por processo de tratamento térmico. No forno a ametista passa a citrino, variedade gemológica de quartzo de cor amarela (Figura 5). Por informações do garimpeiro, este tratamento térmico ocorre a uma temperatura de aproximadamente 400°C, por aproximadamente 2 a 3 horas. Pôde-se perceber que o tratamento dado às gemas é empírico, e vê-se grande quantidade de material submetido a tratamento térmico com resultados insatisfatórios, ou seja esbranquiçados.
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O DMAS é responsável por 80% das exportações destinadas a países como China, Taiwan, Hong Kong, Tailândia, Estados Unidos, Alemanha, Espanha e Itália (COOGAMAI, 2007).
Figura 5: Nas mãos do garimpeiro a ametista (coloração original) e o citrino obtido após o tratamento térmico.
2.3 Ágata
Existem jazidas de ágata no México, Rússia, Zimbábue, África do Sul, Austrália, Madagáscar, Estados Unidos e Índia. No Brasil, destacam-se os estados de Roraima, Bahia, Ceará, Espírito Santo, Minas Gerais, Paraíba, São Paulo, Paraná, Santa Catarina. Entretanto, os principais depósitos de ágata estão em uma área denominada de Distrito Mineiro de Salto do Jacuí (DMSJ)4, localizada no centro do estado. Estes depósitos são explorados por meio de cavas a céu aberto e galerias horizontais subterrâneas (Figura 6).
Figura 6: Cata manual de ágata no Distrito Mineiro de Salto do Jacuí (RS).
No município de Salto do Jacuí, a extração é feita na superfície, sendo que as escavações já alcançam grandes profundidades e são de grandes dimensões. A frente de lavra, como é chamado o desbaste do terreno, é utilizado para desagregar o solo e separar os geodos de ágata. O solo que foi extraído da frente de lavra tem que ser retirado do local para que novas frentes se abram. Este solo é levado pelos caminhões a uma superfície mais elevada, criando grandes pilhas de rejeito.
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Com o auxílio de uma retro escavadeira o solo vai sendo revirado. À medida que a máquina espalha o solo, os geodos são colados à mostra, e com o olhar treinado dos garimpeiros que trabalham no local, ocorre à seleção manual do geodo avistado no solo.
Os geodos que foram selecionados na frente de lavra, ainda passam por outras seleções mais específicas, as quais identificam a sua qualidade, tamanho e coloração. Estes geodos ficam reunidos em pilhas distintas de acordo com os critérios de seleção. De acordo com informações do proprietário, atualmente os geodos são separados em 21 classes distintas.
O material extraídos desta região apresentam formas arredondadas e elípticas e, geralmente, são totalmente preenchidos por ágata (Figura 7).
Figura 7: Geodos de ágata.
Este mineral é constituído de óxido de silício (SiO2) e como variedades de ágata,
destacam-se, no Rio Grande do Sul, a cornalina, o ônix, a ágata dentrítica, a ágata orbicular e a ágata cênica e outras. A ágata possui cores acinzentas e o tingimento torna-se necessário a fim de concentrar sua estrutura e coloração.
3. Panorama do setor de beneficiamento de gemas e materiais gemológicos no RS
Dentre as gemas extraídas no estado, muitas são exportadas em bruto para serem beneficiadas ou tratadas em outros países, algumas são comercializadas como objetos de adorno, porém sem grandes inovações. Comparado ao volume de produção, percebe-se que o estado necessita de incentivo tecnológico e decisões que beneficiem economicamente a grande quantidade de rejeitos dos depósitos extraídos.
Ao término deste estudo de campo, feita a partir do olhar de designers, pôde ser observada a potencialidade dos materiais gemológicos que o Rio Grande do Sul possui. No caso de Mata e São Pedro do Sul, diferentemente das outras duas cidades visitadas cujo enfoque é a extração do material gemológico ali depositado, o interesse deve ser o de preservação dos locais onde se encontram os fósseis paleobotânicos. Pesquisas devem ser direcionadas a esta área, uma vez que são raríssimas as ocorrências deste tipo de material. Em se tratando da ágata e da ametista, foi percebida a falta de processos de beneficiamento para estes materiais, que atualmente são vendidos na forma bruta. Sendo assim, mostrou-se
necessário expor alguns aspectos para que o desafio de criação de novos produtos confeccionados com estes materiais seja vencido localmente.
4. Inovações Tecnológicas
Algumas técnicas modernas já são empregadas em vários exemplos de gema, como o topázio, quartzo incolor entre outros. Estes materiais sofrem irradiação para melhoramento da cor, aumentando, consequentemente, seu valor no mercado. Quanto à ametista, já é aplicado um processo de tratamento térmico que proporciona uma cor amarela e alaranjada. Entretanto, este método ainda é feito em caráter experimental e carece de maior controle para assegurar a qualidade do produto obtido.
Além dessas técnicas, esses materiais permitem o uso de incrementos mecânicos como usinagem por fresadora CNC (Controle Numérico Computadorizado) e lapidação. Neste sentido, destaca-se o trabalho do Centro Tecnológico de Pedras, Gemas e Jóias do Rio Grande do Sul (CT Pedras)5 que, no intuito de incentivar o setor, vem desenvolvendo diversas atividades de pesquisa e inserção de novas tecnologias para produção. Entre os projetos de pesquisa estão: Projeto 3D Gemas, onde se desenvolveu um software de auxílio ao projeto de lapidação de gemas; Portal Gemas, que consiste no desenvolvimento de um ambiente virtual geo-referenciado das empresas do setor de Gemas e Jóias de Soledade/RS.
Ainda, está em fase inicial de desenvolvimento, o Projeto Moagem Cerâmica, onde serão estudadas as possíveis aplicações do rejeito gemológico das indústrias de beneficiamento de pedras preciosas de Soledade/RS e região para a indústria cerâmica tradicional, construção civil e impressão 3D. Este projeto foi aprovado no Edital CT-Mineral /VALE/CNPq N° 012/2009, e conta com a parceria da UFRGS (LACER, NORIE, PGDesign) e da UPF (CETEC, CT Pedras).
Além disso, o CT Pedras adquiriu, através de auxílio financeiro do Ministério da Ciência e Tecnologia e da Prefeitura Municipal de Soledade (Convênio 01.0217.00/2008) equipamentos de alto nível tecnológico que podem auxiliar as empresas de Soledade/RS e região a produzirem produtos diferenciados, com maior qualidade e valor agregado, valorizando assim esta nobre matéria-prima.
Entre os equipamentos adquiridos estão a Impressora 3D para Prototipagem Rápida, a Gravadora a Laser e a Máquina de Corte e Recorte a Jato de Água. A Impressora 3D baseia-se em um sistema de fabricação por adição de material, onde o processo consiste em fatiar um modelo CAD e construir o objeto físico através do empilhamento de camadas planas. A Gravadora a Laser baseia-se em processo de concentração de energia em forma de calor em uma área limitada, a fim de queimar uma porção do material para gravar um desenho previamente projetado no material desejado. O Corte a Jato de Água consiste em efetuar o recorte de desenhos bidimensionais em chapas, através da elevação da pressão da água, que funciona como meio condutor de um abrasivo mineral granulado, que é responsável por cerca de 90% do processo de corte. Alguns exemplos de produtos que podem ser fabricados utilizando estes equipamentos podem ser visualizados na figura 7.
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O CT Pedras envolve a cooperação entre a Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Fundação Universidade de Passo Fundo (FUPF), a Universidade de Passo Fundo (UPF), o município de Soledade e o Sindicato das Industrias de Joalheria, Mineração, Lapidação, Transformação e Beneficiamento de Pedras Preciosas do Estado do Rio Grande do Sul (Sindipedras).
Figura 7: Produtos fabricados por Impressão 3D (esquerda) e Corte a Jato de Água (Direita).
Através do uso da Impressora 3D podem ser fabricados protótipos de qualquer peça previamente projetada via software CAD, de forma simplificada e automática, com mínima intervenção humana e grande rapidez. No setor de Gemas e Joias, a Impressão 3D pode, além de contribuir para o projeto de um produto, pode também auxiliar diretamente na sua fabricação, pois permite a criação de modelos em resina específica para aplicação direta na Fundição de Joias (Processo de Cera Perdida), assim como pode ser usada como molde de vazamento direto de metais de baixa fusão, como latão, alumínio e metais nobres.
A tecnologia de Corte e Recorte a Jato de Água possibilita a fabricação de qualquer formato desejado nos mais diferentes tipos de gemas. Trabalha com comando CNC, possuindo excelente qualidade de corte, precisão dimensional e reprodutibilidade. Permite a fabricação de formas vazadas e complexas, que não são possíveis de serem fabricadas manualmente e que não são economicamente viáveis de serem executadas por outros processos.
Além disso, utilizando-se da Gravação a Laser podem ser gravadas formas e artes diversas, em uma grande variedade de materiais. Em gemas, o processo demonstra-se ser bastante efetivo em ágata (Figura 8). Possui como grande vantagem sua alta velocidade e reprodutibilidade, proporcionando um alto grau de produtividade.
5. Considerações finais
Apesar do Rio Grande do Sul ser o principal exportador de ágata e ametista por possuir grandes depósitos desses minerais, nota-se a necessidade de investimento em tecnologias que tornem esses materiais comercialmente competitivos.
O desenvolvimento de novas tecnologias aliado ao design podem oferecer diferentes maneiras de utilização e objetos de adorno, diminuindo, então, a quantidade de material exportado e comercializado sem valor agregado assim como o volume de rejeitos nos garimpos.
6. Agradecimentos
Este trabalho contou com o apoio do CNPq e CAPES.
Referências
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