Prospecção aluvionar aplicada a alguns minerais gemológicos de Minas Gerais: diamante, crisoberilo e topázio*
Prospecção aluvionar foi efetuada em drenagens de reconhecida ocorrência de três
minerais
gemológicos (diamante, crisoberilo e topázio), visando a contribuir
para o conhecimento de suas associações mineralógicas e tendências de
distribuição no meio aluvionar. Sob condições semelhantes,
observou-se uma "taxa de dispersão" relativa para cada um dos três
minerais, com provável decréscimo do diamante para o topázio. Essa
técnica prospectiva, combinada com
métodos analíticos
modernos, é considerada uma ferramenta de importância fundamental na
detecção e avaliação de áreas aluvionares mineralizadas.
Palavras-chave: prospecção mineral em aluviões,
diamante, crisoberilo, topázio.
Abstract
Alluvial
prospecting carried out in drenages in which three gem minerals
(diamond, chrysoberyl and topaz) are mined, aimed to contribute to the
knowledge of mineral associations and to the distribution trends in
the fluvial systems. Under similar conditions, a "dispersion rate"
relative to each mineral has been found, showing probably decreasing
values from diamond to topaz. This technique, if improved by modern
analytics, is of primary importance for determining and evaluating
alluvial mineralized areas.
Keywords: alluvial mineral prospecting, diamond, chrysoberyl, topaz.
Introdução
A
prospecção no meio aluvionar de minerais pesados com interesse
econômico tem se revelado um importante instrumento na descoberta de
novos depósitos, de modo particular em regiões intertropicais como a
nossa, onde, em geral, o manto intempérico é bastante espesso. A
aplicação dessa técnica, no entanto, é quase restrita a empresas que
prospectam diamante, ouro, cassiterita e poucos outros bens minerais,
limitando, assim, sua difusão na literatura geológica. Pesquisas
efetuadas durante as décadas de 1970-80 mostraram, também, a utilidade
dessa técnica em estudos, com ênfase nos minerais pegmatíticos de
Minas Gerais (e.g., Cassedanne, 1972, Cassedanne & Baptista, 1984).
No presente trabalho, através da
amostragem sistemática
de aluviões contendo minerais com interesse gemológico, objetivou-se
conhecer as suas distribuições ao longo das drenagens atuais, bem
como os seus comportamentos "relativos" na evolução do registro
geológico.
Metodologia de estudo
A prospecção aluvionar tem por fim a
obtenção de
um resíduo mineral pesado, por bateiamento de sedimentos inconsolidados
aprisionados em armadilhas naturais presentes no leito vivo dos rios.
Objetivando futuras comparações, a mesma quantidade de material deve ser
coletada nos pontos de amostragem (Cassedanne, 1972). No estudo, em
cada ponto, 20 litros de aluvião foram amostrados e lavados, para
retirada do material argiloso, e, logo após, peneirados a 2mm (com
determinação à vista desarmada dos grãos mais grossos) e o resíduo fino
foi concentrado em bateia. O pó mineral resultante, ou
"fundo-de-bateia", foi utilizado para posterior estudo qualitativo e
semi-quantitativo.
Em laboratório, esses minerais foram
novamente peneirados e a fração entre 0,25-0,50mm foi submetida a
tratamento com bromofórmio (d=2,89) para eliminação do material leve.
As distintas populações foram separadas com lupa binocular, sendo os
minerais de identificação duvidosa estudados por microssonda
eletrônica. No tratamento estatístico dessas populações, utilizou-se a
seguinte convenção de percentagens, seguindo a metodologia proposta
em Chaves, (1997): Abundante (A): 75-100%, Comum (C): 25-75%, Raro
(R): 1-25% e Muito raro (M): <1%.
Minerais pesados pesquisados
O estudo foi dirigido a três minerais gemológicos, ocorendo nas porções leste/nordeste de Minas Gerais (
Figura 1)
- diamante, crisoberilo e topázio. Foram visadas as áreas de
cabeceiras de drenagens, onde a prospecção e/ou lavra desses minerais
tem sido importante, em termos comerciais, ao longo das últimas
décadas.
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| Figura 1
- Áreas onde foram desenvolvidos os trabalhos de prospecção
aluvionar no centro-nordeste de Minas Gerais. 1) Alto/Médio Rio
Jequitinhonha, 2) Ribeirão Santa Cruz e Rio Marambaia e 3)
Ribeirão Maracujá. |
Minerais pesados nos aluviões diamantíferos do rio Jequitinhonha
O
rio Jequitinhonha nasce na serra do Espinhaço a leste de Diamantina,
percorrendo um longo caminho pelo norte do Estado de Minas Gerais
rumando para nordeste. Da nascente até a vila de Mendanha, o
Jequitinhona desenvolve o seu alto curso, onde os vales são
apertados, com freqüência formando
canyons e sumidouros ao
atravessarem domínios formados por quartzitos do Supergrupo Espinhaço
(Mesoproterozóico). A partir de Mendanha (
Figura 2),
fora do Espinhaço, os vales tornam-se progressivamente mais abertos,
aparecendo, em suas bordas, antigos terraços e extensa planície de
inundação (Chaves & Uhlein, 1991).
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| Figura 2
- Esboço geológico (segundo Chaves 1997) e áreas de prospecção
aluvionar no Rio Jequitinhonha ao norte de Diamantina. |
Diamantes são lavrados nessa bacia desde suas cabeceiras
até próximo de Grão Mogol, quase 600km rio abaixo, tanto por processos
de garimpagem (no alto curso), como por dragas de grande porte (no médio
curso), definindo a principal atividade econômica regional. Os
diamantes do rio Jequitinhonha caracterizam-se por constituir populações
onde os cristais são predominantemente pequenos (média de 0,20-0,30ct
de peso), porém, bem formados e livres de jaças e/ou inclusões. Tipos
geminados, agregados e
borts são muito raros, denunciando o elevado grau de selecionamento dessas populações.
Nos
depósitos aluvionares do rio Jequitinhonha, deu-se preferência às
amostragens dos rejeitos de garimpos, mais ricos em minerais pesados.
Como em geral as áreas de garimpagem envolvem trechos extensos ao longo
da drenagem, em cada ponto o material foi sempre coletado em dois ou
até em cinco locais diferentes. Apresentam-se as diversas espécies
determinadas na
Tabela 1.
O diamante, por ser uma fase de extrema raridade (improvável de
"aparecer" em uma prospecção desse tipo), não foi encontrado no
estudo.
| Tabela 1
- Freqüências dos minerais pesados nos aluviões diamantíferos do
rio Jequitinhonha. 1, Almandina; 2, Anatásio; 3, Andalusita; 4,
Cianita; 5, Crisoberilo; 6, Diásporo; 7, Estaurolita; 8,
Euclásio; 9, "Favas" (fosfatos); 10, Hematita; 11, Ilmenita; 12,
Lazulita; 13, Magnetita; 14, Monazita; 15, Ouro; 16, Pirita; 17, Rutilo;
18, Sillimanita; 19, Turmalina; 20, Xenotímio; 21, Zircão
(A=abundante, C=comum, R=raro, M=muito raro). |
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Na região, o conhecimento dos minerais pesados teve
como principal objetivo a caracterização de granadas supostamente
relacionáveis a intrusões
ultrabásicas, conforme aceito por
diversos geólogos prospectores que atuam na serra do Espinhaço. Essa
suposição não foi confirmada, pois as granadas estudadas apresentam
quimismo incompatível com rochas ultrabásicas (25 grãos em
WDS-Microssonda Eletrônica resultaram ser almandinas, de origem
ácida). Entretanto diversos outros minerais quase desconhecidos, em
termos regionais, como andaluzita, crisoberilo, diásporo e
estaurolita, foram identificados no estudo (
Tabela 1).
Crisoberilo (e topázio) nos minerais pesados dos rios Santa Cruz e Marambaia
A região de Catugi, ao norte de Teófilo Otôni (
Figura 1),
é cortada pelo ribeirão Santa Cruz, afluente do rio Marambaia. Este
último é um tributário do rio Mucuri. Tal região, pouco estudada em
termos geológicos, apresenta um grande número de depósitos
aluvionares ricos em crisoberilo (localmente alexandrita), incluindo
ainda outras drenagens importantes (do ponto de vista da presença
desse mesmo mineral), tais como o ribeirão Faísca e o rio Americaninhas
(
Figura 3).
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| Figura 3
- Esboço geológico (segundo Fontes et al. 1978) e áreas de
prospecção aluvionar no Ribeirão Santa Cruz e no Rio Marambaia a
leste de Catugi. |
Ao sul de Catugi, predominam rochas de natureza
gnáissica, que constituem colinas extensas, localmente entrecortadas por
morros altos com formas de pão-de-açúcar, as quais denunciam a presença
de intrusões graníticas. O embasamento regional, gnáissico, é de idade
pré-cambriana, mas ainda necessita de determinações geocronológicas mais
acuradas, sendo constituído de gnaisses, gnaisses granitóides e
migmatitos, além de charnockitos.
O "Complexo
Gnáissico-Migmatítico" (Fontes et al., 1978) apresenta associações
mineralógicas de grau metamórfico médio-alto, onde se deram intensos
processos tectônicos e granitizantes. Gnaisses kinzigíticos mostram
bandamento característico, com alternâncias de bandas leucocráticas, na
maioria das vezes boudinadas, e bandas mesocráticas, com predomínio de
minerais máficos. A granada almandina está quase sempre presente nos
níveis félsicos, junto a quartzo, feldspatos e biotita. Como acessórios
ocorrem cordierita, sillimanita e grafita. Rochas charnockíticas ocorrem
intimamente associadas a esse complexo.
Os granitos,
intrusivos nas rochas anteriores, são porfiríticos, isotrópicos e de
granulação grossa, nos quais salientam-se cristais centimétricos de
feldspato branco, determinado como albita, ou, ainda, feldspato rosado,
potássico. A matriz é constituída de quartzo, feldspatos, biotita e,
mais raramente, granada. Os pegmatitos podem ser considerados incomuns
nessa região e os poucos observados são do tipo homogêneo, os quais não
apresentam zoneamento interno.
Os rios da área possuem
larguras variáveis entre 5-20m, com cascalhos basais que podem
atingir mais de 1m de espessura. Apesar de os serviços de garimpagem
também ocorrerem nos depósitos aluvionares, pela maior facilidade de
lavra deu-se preferência aos depósitos coluvionares, que estão nas
proximidades dos rios. Corpos pegmatíticos em lavra não foram
considerados no estudo. A
Tabela 2 relaciona os minerais encontrados na prospecção aluvionar.
| Tabela 2
- Freqüências dos minerais pesados nos aluviões ricos em
crisoberilo dos rios Santa Cruz e Marambaia. 1, Almandina; 2, Anatásio;
3, Andalusita; 4, Cordierita; 5, Coríndon; 6, Coríndon (safira);
7, Crisoberilo; 8, Crisoberilo (alexandrita); 9, Espodumênio; 10,
Estaurolita; 11, Hematita; 12, Ilmenita; 13, Magnetita; 14,
Monazita; 15, Ouro; 16, Pirita; 17, Rutilo; 18, Sillimanita; 19,
Topázio; 20, Turmalina; 21, Xenotímio; 22, Zircão. |
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Nas amostragens, efetuadas ao longo dos rios Santa Cruz e Marambaia (
Figura 3),
verificaram-se minerais pesados com diferentes graus de arredondamento
(mesmo os da mesma espécie), indicando processos de reciclagem, porém
as espécies não apresentaram diferenças significativas entre si
nos diversos pontos. Como os pegmatitos são raros na região e os
minerais encontrados, como crisoberilo, coríndon (safira) e zircão,
são bastante resistentes ao transporte fluvial, acredita-se que suas
áreas-fontes situem-se à razoável distância e que os processos de
concentração devem estar associados a retrabalhamentos de depósitos
coluvionares sub-recentes.
Minerais pesados do ribeirão Maracujá
O
ribeirão Maracujá tem as suas nascentes na serra do Rodrigo Silva,
que integra o complexo metamórfico do Quadrilátero Ferrífero,
constituindo uma das cabeceiras da bacia do Rio das Velhas. O longo
período de colonização, iniciado no século XVII com a descoberta
de aluviões auríferas (atualmente exauridas), deixou as encostas
desnudas, aumentando as taxas de assoreamento no sistema aluvial, de
direção geral N-S, perpendicular à estruturação E-W das seqüências
metamórficas (
Figura 4).
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| Figura 4
- Esboço geológico (segundo Dorr II 1969) e áreas de prospecção
aluvionar no ribeirão Maracujá nas cercanias de Cachoeira do
Campo. |
O alto curso do ribeirão é desenvolvido sobre várias
unidades de metamorfitos, datadas do Arqueano ao Paleoproterozóico,
pertencentes respectivamente aos supergrupos Rio das Velhas e Minas.
Em seus médio e baixo cursos afloram rochas do complexo basal
arqueano, na região designado de "Complexo do Bação" (Dorr II 1969).
Essa unidade na área é composta por gnaisses com estruturas
migmatíticas e, raramente por rochas de composição granítica mais
homogêneas, pouco ou não orientadas, que cortam os migmatitos
mostrando contatos intrusivos.
O Supergupo Rio das
Velhas, principal fonte do ouro aluvionar da região, aflora em
discordância angular sobre o embasamento cristalino, sendo na área
constituído por xistos e filitos intensamente meteorizados. O Supergrupo
Minas ocorre em discordância angular sobre esta última unidade, sendo
formado, na base, por uma estreita faixa do Grupo Caraça (quartzitos e
xistos quartzosos), na porção intermediária, pelo Grupo Itabira com suas
formações Cauê (itabiritos) e Gandarela (filitos e rochas
metacarbonáticas) e, no topo, por uma extensa porção de rochas do Grupo
Piracicaba (filitos com intercalações de quartzitos).
A
prospecção aluvionar na região do Quadrilátero Ferrífero torna-se
prejudicada pela abundância de óxidos de ferro nos concentrados, podendo
constituir mais que 95% deles. Mesmo nas porções do ribeirão Maracujá
que estão acima do nível itabirítico (Formação Cauê), a presença de
óxidos é abundante pela presença de lentes de quartzitos ferruginosos
intercaladas no Grupo Piracicaba. A existência desses minerais tornou
mais demorado o processo de separação dos concentrados no laboratório.
A amostragem, em seis pontos ao longo da drenagem (
Figura 4),
indicou a presença de topázio, comum na cabeceira, diminuindo
progressivamente em direção aos outros pontos. O euclásio assim como
cinábrio são acompanhantes raros do topázio na área, só encontrados
nas partes altas. Isto indica que a rocha-fonte está na serra do
Rodrigo Silva, não havendo novas contribuições a partir dos
subafluentes. Interessante ainda observar que o topázio desaparece de
todo a curta distância (±10km), devendo refletir seu esfacelamento
na clivagem basi-pinacóide perfeita. O ouro é um outro mineral
característico da área (
Tabela 3).
| Tabela 3
- Freqüências dos minerais pesados nos aluviões topazíferos do
ribeirão Maracujá. 1, Almandina; 2, Anfibólio; 3, Cianita; 4,
Cinábrio; 5, Estaurolita; 6, Euclásio; 7, Goethita; 8, Hematita;
9, Ilmenita; 10, Magnetita; 11, Monazita; 12, Olivina; 13, Ouro;
14, Óxido de manganês; 15, Pirita; 16, Pirita limonitizada; 17,
Rutilo; 18, Topázio (imperial); 19, Turmalina; 20, Zircão. |
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Discussões
Os
minerais pesados de interesse econômico constituem fases acessórias
em rochas ígneas, metamórficas e sedimentares. Sua ocorrência e
dispersão nos sedimentos varia em função das condições de
intemperismo da área-fonte e dinâmica de transporte. Da maior
importância, ainda, são os teores e as granulometrias originais dos
minerais na fonte e, principalmente, da resistência física e química
deles aos agentes naturais. Logo, a identificação das espécies
presentes em certo sedimento permite não só conhecer sua(s) fonte(s),
como também os diversos estágios da evolução do registro sedimentar,
visto que tal evolução atua no sentido da eliminação progressiva dos
tipos menos resistentes. Pettijohn (1957) apresentou uma escala de
estabilidade química, destacando zircão e rutilo como as fases mais
estáveis
in situ (
Tabela 4), desconsiderando, porém, os fatores que agem no transporte aluvionar.
| Tabela 4
- Séries de estabilidade de alguns minerais pesados em função do
ataque de agentes químicos em sedimentos in situ (Pettijohn,
1957). |
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Os dados obtidos sobre a distribuição dos minerais
estudados trouxeram importantes deduções a respeito da formação dos
depósitos onde se encontram. Dessa maneira, as propriedades físicas e
químicas particulares do diamante, tais como dureza inigualável e alta
estabilidade química (que o fazem resistir aos processos intempéricos e
metamórficos), permitem que esse mineral sobreviva continuamente ao
longo do registro geológico. Entretanto existe uma sistemática redução
no tamanho médio dos cristais a partir de sua área-fonte, como resultado
do transporte fluvial. Tal redução no tamanho, porém, é acompanhada
pela melhoria gemológica dos diamantes, visto que os tipos de qualidade
inferior são destruídos (Sutherland, 1982).
Assim,
depósitos de diamantes economicamente viáveis podem ocorrer em locais a
centenas de quilômetros desde sua área-fonte primária e o rio
Jequitinhonha é um bom exemplo de tal fato. O único fornecedor do
mineral para este rio é o Conglomerado Sopa, do Supergrupo Espinhaço. No
entanto, tal rocha já é um "paleo" sedimento aluvionar e,
provavelmente, sobreveio antes desse outros ciclos sedimentares (Chaves,
1997, Chaves et al., 1998). Ao longo do Jequitinhonha, os teores médios
de diamante decrescem de 0,5-1,0ct/m
3 nas cabeceiras até cerca de 0,008ct/m
3
na zona de dragagem da Cia.Tejucana, quase 100km abaixo de Mendanha.
Conforme mostrado no estudo, nenhum outro possível mineral cogenético
sobreviveu aos múltiplos processos de erosão e sedimentação ocorridos.
Em
relação ao crisoberilo, os estudos demonstraram que tal mineral, apesar
de sofrer arredondamento, é muito mais resistente do que já descrito.
Sua ocorrência no Médio Jequitinhonha, a dezenas de quilômetros das
áreas de afloramento de rochas graníticas ácidas (Complexo Basal da
região de Gouveia), onde não se conhecem pegmatitos mineralizados, faz
supor que essas últimas rochas foram em grande parte erodidas
preteritamente à sedimentação cenozóica. Deve ser destacado, que, nas
zonas mais próximas ao Complexo Basal, tem sido encontrado euclásio
(Chaves & Karfunkel, 1994), outro mineral gemológico de fonte
pegmatítica, que, possuindo várias direções de clivagem perfeita, é
facilmente pulverizado durante o transporte fluvial.
Ao
longo dos rios Santa Cruz e Marambaia, o mesmo processo se verifica.
Embora as zonas pegmatíticas mineralizadas nessa região terem sido em
grande parte erodidas (Cassedanne & Baptista, 1986), o crisoberilo
(e sua variedade alexandrita) ocorre em depósitos economicamente
importantes em muitas áreas, pois numerosos afluentes drenaram ou drenam
as suas (paleo) áreas-fontes. Essa proximidade relativa da(s) fonte(s) é
corroborada pela existência comum de topázio (incolor/azul), inclusive
em seixos rolados, além de outros minerais "frágeis", como xenotímio e
outros fosfatos.
No conhecimento da distribuição de
topázio no ribeirão Maracujá, a prospecção aluvionar mostrou-se
também de grande utilidade. Na zona serrana do alto curso desse rio,
ocorre sua rocha-fonte entre as formações Cercadinho e Fecho do Funil
(Gandini, 1994). Os depósitos aluvionares mais ricos no mineral
estão concentrados até o sopé da serra, sendo, inclusive, verificados
pequenos serviços de garimpagem clandestina (as áreas são de
concessão para pesquisa e/ou lavra de mineradoras de ferro).
Entretanto, em espaço bastante curto, a mineralização desaparece,
indicando que não existem novos aportes de topázio a partir dos
afluentes.
Conclusão
O
estudo procurou demonstrar que, principalmente em função de suas
propriedades físico-químicas, cada mineral vai possuir a sua "taxa de
dispersão" própria e que o conhecimento dessa taxa pode definir
critérios para a pesquisa aluvionar. Assim, corroborando outros
estudos (e.g. Chaves, 1997; Chaves et al., 1998), o diamante é
registrado em locais onde inexistem rochas-fontes, o crisoberilo pode
apresentar fontes longínquas e o topázio só ocorre em sítios com
área-fonte próxima. A prospecção enfocando bens gemológicos em
regiões onde suas ocorrências são bem conhecidas, é uma técnica de
grande utilidade, não só visando determinar a distribuição espacial
da mineralização, como também, em províncias minerais onde achados
"casuais" são freqüentes, para ser aplicada na busca sistemática de
novos depósitos. Deve-se, ainda, salientar que a mesma técnica pode
também servir na cubagem dos depósitos, bastando o adensamento da
malha dos pontos de amostragem de campo.