OS DIAMANTES

Generalidades
- Definição: Carbono - C - cristalizado no sistema cúbico, geralmente em dodecaedros, octaedros, rombododecaedros, às vezes cubos ou outras formas, podendo mostrar arestas e faces encurvadas. Geralmente incolor ou com cor clara. Tem tanto mais valor quanto menos colorido for, exceto quando a cor é bem definida (fantasias ou fancy, em inglês). Pode ser amarelo, castanho, cinza, preto, leitoso, às vezes verde e raramente vermelho ou azul. Os tons amarelados são devidos a inclusões de nitrogênio. Tem brilho adamantino, clivagem octaédrica projetada e fratura conchoidal. É a substância mais dura que se conhece, com dureza 10,0 na escala de Mohs, sendo seguido pelo córindon, que tem dureza 9,0. Por essa razão, para lapidá-lo só se pode usar o próprio diamante. Embora muito duro, é frágil, sendo fácil de quebrar. Peso específico: 3,51-3,53. Pode mostrar fluorescência à luz ultra-violeta, geralmente em azul-claro. Índice de refração: 2,417-2,440. Dispersão muito forte: 0,044. É mau condutor elétrico, mas conduz o calor cinco vezes mais do que o cobre. Apresenta como inclusão mais frequente a olivina; as maiores, porém, são de diamante. As inclusões de diamante costumam ser tetraédricas ou octaédricas, parecendo-se com carvão. Outras inclusões que podem ser encontradas são de granada, cromodiopsídio e apatita. A presença de inclusões, embora diminua o valor da gema, contribui para sua identificação individual. Elas podem ser eliminadas pelo emprego de raios laser, o que traz o inconveniente de perfurar a gema de um extremo a outro, razão por que muitos gemólogos condenam o processo. Fonte: Branco, P.M. Glossário Gemológico Porto Alegre: Edit. da UFRGS, 1984.
- Variedades não-gemológicas: O diamante possui algumas variedades não-gemológicas: carbonado, bort e balas. A lonsdaleíta é um polimorfo hexagonal encontrado em meteoritos. Fonte: Idem, ib.
- Tratamento: O diamante pode ser colorido artificialmente com pigmentos azul-violáceos, removíveis em água quente, álcool ou ácidos. É transparente aos raios-X e, sob ação do brometo de rádio, pode adquirir superficialmente cor verde permanente, devida ao bombardeamento por partículas alfa. Com esse tratamento, o diamante fica radioativo mas, se aquecido a 450^oC por algumas horas, perde a cor e a radioatividade. A alteração da cor é muito mais rápida se se usar radônio no lugar de rádio. Os diamantes irradiados verdes apresentam reflexos azuis, ao contrário dos que têm cor verde natural. Bombardeado em cíclotron, o diamante castanho ou amarelo fica verde superficialmente, passando depois a amarelo-ouro se aquecido a 800^oC. Não fica, neste caso, radioativo. Em reatores (bombardeado por nêutrons), fica verde também, mas a cor se distribui por todo o cristal. Depois disso, se convenientemente aquecido, passa a amarelo-canário. As cores assim obtidas não podem ser distinguidas das naturais. Na natureza, deve ocorrer bombardeio natural similar ao obtido em laboratório mas que, por ser de fraca intensidade, só altera a porção superficial da pedra. Os diamantes irradiados oferecidos no comércio têm cor azul, verde, amarela, marron, avermelhada ou preta. A radioatividade do diamante pode ser constatada por um contador Geiger ou por exposição a uma película fotográfica, durante algumas horas. Quando o diamante é tratado em cíclotrons, ela persiste por apenas 1 ou 2 horas. Fonte: Idem, ib.
- Etimologia: Do grego adamás (indomável) por não se r riscad o por nenhum outro mineral. Fonte: Idem, ib.
- Representação cristalográfica do diamante

Por que o diamante é tão duro? Uma das razões é que a ligação química entre cada átomo de carbono que forma o diamante é extremamente forte. Outra é que os átomos formam uma estrutura rígida - cada átomo se conecta com outros quatro, formando uma rede muito regular. O diamante também é bom condutor de som, mas não de eletricidade, é um isolante e sua resistência elétrica, transmissibilidade ótica e inércia química são notáveis. Além disso, os diamantes dispersam a luz. Como resultado, a gema age como um prisma, separando a luz branca nas cores do arco-íris. Quanto maior a dispersão, melhor o espectro de cores que são obtidas. Esta propriedade dá origem ao "fogo" dos diamantes.
- Representação cristalográfica da grafita

Os átomos de carbono na grafita estão arranjados de tal modo que constituem camadas. Estes átomos possuem dois tipos de interação entre si. No primeiro caso, cada carbono é ligado a três outros e dispostos nos vértices de uma rede de hexágonos regulares, formando um ângulo de 120 graus. Estes arranjos planos estendem-se em duas dimensões para formar uma espécie de tela de arame. Além disso, estes arranjos são presos entre si por forças mais fracas conhecidas com interações de empilhamento. Esta estrutura tridimensional explica as propriedades físicas da grafita. Ao contrário do diamante, a grafita pode ser usada como lubrificante ou em lápis porque as camadas se quebram com facilidade. A estrutura plana da grafita permite que os elétrons se movam facilmente dentro dos planos. Isso faz com que a grafita seja condutor de eletricidade e calor, assim como absorve a luz e, ao contrário do diamante, aparece com cor negra.

- Imagens de diamantes brutos

   
- Espécimes de diamante bruto de vários países ou regiões

(1) Zaire - 5,65 quilates (ct); (2) África do Sul - 1,21 ct; (3) Austrália - 7,98 ct; (4) Austrália - 6,85 ct;

(5) Sibéria - 1,23 ct; (6) Sibéria - 1,33 ct.

- As formas - (1) e (2)
- Características de diamantes lapidados, também denominados de brilhantes
(de acordo com a De Beers)

Obs.: a) Visualize a diferença de cor entre os graus D e Z e explore melhor o conceito dos 4C no site Diamonds.com
b) Um brilhante redondo pesando um quilate tem 6,5 mm de diâmetro; 2 ct correspondem a 8 mm;
5 ct a 11,10 mm; quanto a brilhantes pequenos, 1 ponto corresponde a 1,30 mm; e 30 pontos a 4,27 mm.
              
                                        Diferentes Tipos de Corte          

	Premium Cut	Tolkowski Ideal Cut	Excellent Ideal Cut
Total Depth	58.8% - 63.8%	58.0% - 63.8%	59.2% - 62.4%
Table Size	58.0 - 61.0%	53.0% - 58.0%	52.5% - 58.4%
Crown Height	13.0% -17.0%	14.2% - 16.2%	--------------
Crown Angle	32.7° - 36.3°	33.7° - 35.8°	32.5° - 35.4°
Pavilion Depth	41.7% - 45.0%	42.2% - 43.8%	41.5% - 44.4%

No início do século XX o matemático russo Marcel Tolkowski publicou os resultados do seu trabalho sobre o corte ideal do diamante. Esse trabalho (Diamond Design, London, 1919) tornou-se a base para o modelo conhecido hoje como o "Corte Ideal". Embora a preferência atual seja por "mesas" maiores que 53% do diâmetro total, durante quase sete décadas esta fórmula básica permaneceu como o padrão para o brilhante em todo o mundo.
       
          
Observe as três imagens acima, no canto esquerdo. Se o corte for raso (imagem à esquerda) ou profundo demais (imagem à direita), os raios de luz saem por baixo ou lateralmente, ao atravessar o brilhante. Somente no corte ideal (imagem central) os raios de luz refletem no pavilhão e retornam para cima. As fotos retratam o mesmo fenômeno.
Este efeito assegura o brilho (ou o fogo) mais intenso da pedra, realçando a sua beleza. E o preço também...
    As fontes primárias dos diamantes - os kimberlitos - aparecem normalmente na forma de chaminés intrusivas na crosta, podendo apresentar contribuições variáveis de xenólitos das rochas por onde passou a intrusão. Os kimberlitos são rochas híbridas, ultrabásicas, potássicas e ricas em voláteis (CO₂ e H₂O), compostas por fragmentos de eclogitos e/ou peridotitos, em uma matriz fina formada essencialmente de olivina (predominante), flogopita, calcita, serpentina, diopsídio, granada, ilmenita e enstatita (Chaves & Chambel, 2003).



O diamante se forma numa área delimitada pela interseção entre o Manto Superior e a região basal da Litosfera, onde esta se torna mais espessa. Esta área bem delimitada se denomina de Janela do Diamante. O seu limite superior é a isotermal de 900^oC e o limite inferior, de 1200^oC. Abaixo da curva do Manto Superior está a zona de equilíbrio do diamante e acima, a zona de equilíbrio da grafita. A gênese do diamante exige uma profundidade entre 150 e 200 km (acompanhe a curvatura da figura).



Esta figura (acima) mostra o início da ascensão da chaminé kimberlítica, a partir do Manto Superior, transportando os cristais de diamante no seu interior.



Concluída a sua ascensão, a chaminé kimberlítica atinge a superfície do terreno. Observe que o kimberlito estéril (barren kimberlite) se encontra na zona de equilíbrio da grafita, não podendo, portanto, conter diamante.
    Diamante no Brasil
        - Diamante no Triângulo Mineiro (Berço dos maiores diamantes das Américas:     Presidente Vargas, Darci Vargas, Presidente Dutra e outros)

  -  De Beers põe à venda maior kimberlito do Brasil
        A De Beers lançou no início de novembro de 2001 a oferta do maior kimberlito  mineralizado já encontrado no Brasil. Localizada na Serra da Canastra (MG), a área de um hectare tem potencial estimado em um milhão de quilates e os diamantes da área estão avaliados em US$ 150 milhões. A empresa que adquiriu os direitos minerários sobre a reserva foi a canadense Brazilian Diamonds (ex- Black Swan).  De acordo com o Plano de Aproveitamento Econômico concluído em agosto de 2003, a chaminé kimberlítica Canastra 1 irá produzir 114.000 quilates anuais de diamante durante quatro anos (vida da mina), com um teor de 16 quilates por 100 toneladas, possibilitando a obtenção de uma taxa interna de retorno de 32%. Com esta estimativa, observa-se que o potencial da reserva caíu para cerca da metade da previsão inicial.

Nota do autor da home page: Finalmente, surge a primeira oportunidade para o Brasil abrir uma mina de diamante em kimberlito (fonte primária), o que vem ocorrendo há décadas em países da África, Rússia e, mais recentemente, no Canadá.

        Outra empresa canadense ativa nas regiões do Alto Paranaíba e do vale do Jequitinhonha é a Bontan Corporation:
       

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   Amostra de kimberlito procedente do Alto Paranaíba, região de Coromandel, MG
(o comprimento da face polida é de 11 cm).

    
Fotos da região do rio Santo Antônio do Bonito, mun. de Coromandel, onde a empresa Brazilian Diamonds (ex-Black Swan) está realizando pesquisa mineral  Note-se que na calha deste rio foi encontrado em 1938
o Presidente Vargas, o maior diamante das Américas.
(Crédito: homepage da Brazilian Diamonds Limited).

        

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- Diamante em Rondônia

O ano de 2004  registrou o triste episódio de um massacre de 32 garimpeiros pelos índios Cinta-Largas na Reserva Roosevelt, município de Espigão D'Oeste, na parte oriental do Estado de Rondônia. O motivo foi a disputa de uma rica jazida de diamante ocorrendo dentro da Reserva. A extração do diamante é ilegal, pelo fato de se situar em terras indígenas. Todavia, há especulações de que esta área tem produzido algo em torno de um milhão de quilates anuais, no valor aproximado de US$ 100 milhões. Em 23 de novembro desse mesmo ano, foi editada uma Medida Provisória autorizando a arrecadação e alienação dos diamantes brutos em poder dos indígenas.
     

Depois de arrecadados, os diamantes foram leiloados no dia 2 de fevereiro de 2005, em hasta pública da Caixa Econômica Federal, na cidade do Rio de Janeiro. Segundo um comunicado da Caixa no dia seguinte, os 665 quilates leiloados renderam a cifra de R$ 716.920,00. Seguem as imagens de algumas pedras leiloadas:
  Pedra com 28,40 ct, ofertada com lance mínimo de R$ 80.000.
  Lote de 30 pedras, estando 7 delas no intervalo de 1,01  a 2,99 quilates; as 23 restantes variam de 10 pontos até 1 quilate. Lance mínimo para o lote: R$ 8.010.

       - Diamante na Bahia
          

A Bahia no Cancioneiro Popular Quero me casar
com negociante
Que vá pra Chapada
Buscar diamante

Meu bem, meu amante
É um negociante
Que foi pra Chapada
Buscar diamante

As moças d’agora
Só querem brilhante
Eu vou pra Chapada
Buscar diamante

As moças d’agora
Só querem se casar,
Botam a panela no fogo
E não sabem temperar Fonte: http://jangadabrasil.com.br/abril20/cn20040a.htm

       

    -

            -  Mapa indicativo das províncias diamantíferas do Brasil

           
     Coleção particular
     Ao lidar com diamantes, qualquer geólogo é tentado a adquirir alguns espécimes de diamantes brutos em garimpos ou de comerciantes, iniciando desse modo uma pequena coleção particular. O autor desta página não fugiu à regra. Seguem as imagens de alguns espécimes dessa coleção.
   Sandy e Júnior, com 37 e 49 pontos, respectivamente.
   Weird, com 89 pontos.

Detalhe de Weird, com parte dos octaedros bem visíveis.
  Da esquerda para a direita: Júnior, Weird, F 61(com 13 pontos) e Sandy. Todos os espécimes são diamantes brutos, com exceção do F 61, que é lapidado (escala em milímetros).
   Outra imagem dos 4 diamantes.

Formação dos diamantes

Os diamantes têm muitos milhões de anos de idade. A sua formação começou há muitos anos atrás no manto terrestre, a cerca de 161 km, quando o carbono foi cristalizado por intenso calor e pressão. 

(Fonte: http://ciencia.hsw.uol.com.br/diamantes1.htm)

A sua ascensão à superfície deu-se devido a violentas erupções vulcânicas, criando chaminés de kimberlito, em que o magma empurrava diamantes e outras rochas e minerais em poucas horas. Estas erupções eram breves, mas mais poderosas do que erupções vulcânicas que acontecem atualmente.

O nome kimberlito, que se deve ao nome da cidade (Kimberley) onde essas colunas foram descobertas pela primeira vez, constitui a denominação do conjunto de rochas ricas em voláteis, onde os diamantes são encontrados.

(Fonte: http://www.yesachei.net/2010/12/kimberlito-chamine-diamantes.html)

As camadas superiores desses kimberlitos sofreram erosão causada pela chuva e pelos ventos durante milhares de anos e os diamantes nelas contidos foram arrastados através dos cursos de água. Devido ao facto de o diamante ser um mineral relativamente pesado, acabava por se depositar ao longo do leito ou na zona da foz dos rios.

Pensava-se que apenas os kimberlitos eram fontes viáveis de diamantes até que, em 1979 na Austrália, foi descoberta uma outra rocha que poderia conter diamantes, o lamproíto.

Estas rochas provêm tal como o kimberlito do manto terrestre. Podem ser encontradas em estratos com idades variadas, ao contrário do kimberlito que está associado a estratos do Arqueano.

(Fonte: http://www.kgs.ku.edu/Extension/fieldtrips/guidebooks/SCKS/SCKS3.html)

Os diamantes podem ser extraídos também através de minas. De qualquer modo a sua obtenção implica a remoção de toneladas de terra e rocha, para obter apenas um quilate (1/5 g) de diamante.

Hoje em dia, também assistimos à produção de diamantes sintéticos. Estes são produzidos sob condições bem similares às condições naturais (pressões muito elevadas e altíssimas temperaturas). Como no laboratório ou na fábrica, é difícil manterem-se essas condições extremas pelo período de tempo necessário para o desenvolvimento de cristais grandes, os diamantes sintéticos são mais pequenos. São uma boa opção para quem quer ter certeza de que o diamante que compra não provém de zonas de conflito.

Fonte: CPRM

O Diamante

O Diamante

O diamante é uma pedra preciosa que nos fascina desde tempos imemoriais. Talvez pelo seu brilho, talvez pela sua dureza, o que é facto é que não nos é indiferente. Saiba como se forma, qual a sua origem e como se determina a sua idade.

“O diamante tem fascinado o Homem, pelas suas características ópticas de grande beleza (brilho adamantino e fogo (1) ), bem como pelas suas propriedades de grande durabilidade e dureza.” (Rui Galopim de Carvalho, com. pess.)

Na escala de dureza de Mohs, o diamante ocupa o topo da escala, o nº 10, imediatamente a seguir ao corindo (rubis e safiras), que corresponde ao nº 9 e é, no entanto, cerca de 140 vezes menos duro que o diamante.

O diamante é a substância natural mais dura que existe e daí, provavelmente, a origem do seu nome, “(…) proveniente de adiamantun, palavra latina derivada do grego adamas, que significa Invencível”. (Rui Galopim de Carvalho, com. pess.)

Constituído quase exclusivamente por carbono, o diamante contém algumas impurezas de azoto e boro, que são responsáveis pelas suas cores. Podem ser incolores (ou mais frequentemente com ligeiros matizes amarelados) e de cores fortes - diamantes fancy (fantasia) - que podem ser amarelos, laranja, verdes, azuis e encarnados (os mais raros).

O diamante e a grafite são, ambos, formas cristalinas de carbono, mas enquanto que a grafite é macia, opaca e pouco densa (densidade relativa = 2.23), o diamante é transparente, duro e mais denso (densidade relativa = 3.52). A razão destas diferenças está no arranjo dos átomos de carbono, nas respectivas estruturas cristalinas.

É a forma como os átomos estão ligados entre si (ligações covalentes), e a curta distância entre os mesmos, que confere ao diamante a sua grande dureza, o que não quer dizer que uma pancada forte, aplicada em determinadas direcções, não o possa dividir. Isto deve-se ao facto de possuir clivagem (capacidade de um cristal se dividir segundo determinados planos da estrutura cristalina, deixando faces mais ou menos planas).

IDADE

Muitos minerais são datados através de elementos radioactivos, mas os diamantes não contêm estes elementos e, por isso, não permitem a datação por este método. O método do 14C é restrito ao carbono orgânico e portanto não é, igualmente, aplicável.

Os diamantes contêm muitas vezes pequenas inclusões, que permitem a datação a partir dos respectivos elementos radioactivos. No caso destas inclusões terem sido formadas ao mesmo tempo que os diamantes que as contêm (por ex., de piroxena e granada), a idade determinada é a mesma para os dois. É desta forma que foram estimadas idades para os diamantes, que vão desde os 3300 MA (milhões de anos), em Kimberly, na África do Sul, aos 990 MA, em Orapa, no Botswana. Comparando a idade da Terra, estimada em cerca de 4600 MA, com a idade obtida para os diamantes, verificamos que são minerais muito antigos.

ORIGEM

Os diamantes tiveram a sua origem no interior da Terra, na parte superior do manto, a profundidades entre os 100 e os 200 Km, podendo, por vezes, chegar aos 600 Km. A estas profundidades (100-200 Km), a temperatura calculada ronda os 900 a 1300 ºC e a pressão os 45 a 60 Kbar, valores enormes quando comparados com a pressão atmosférica de 1 bar.

O carbono que constitui os diamantes tem duas fontes possíveis:

- carbono “primitivo” da altura em que a Terra se formou, acumulado no manto superior e que cristalizou sob a forma de diamantes;

- carbono proveniente da superfície da Terra, de sedimentos que foram transportados para o interior do Manto através dos movimentos da Terra, nas zonas de subducção, até uma profundidade superior a 150 Km, necessária à formação de diamante.

Os diamantes são, assim, minerais constituintes de rochas formadas a profundidades que se inserem na parte superior do manto.

E COMO É QUE OS DIAMANTES CHEGAM À SUPERFÍCIE?

Os diamantes foram trazidos para a superfície a partir de fenómenos de vulcanismo violentos, que se deram há várias dezenas de milhões de anos. Como já foi referido, os diamantes são bem mais antigos, significando isto que se formaram primeiro no interior da Terra e que foram posteriormente trazidos para a superfície por fenómenos de vulcanismo, em que o magma em ascensão passou por rochas com diamantes, trazendo-as com ele.

Este tipo de magmas ascendeu rapidamente e desta forma os diamantes não se transformaram em grafite, em dióxido de carbono (CO2), nem se dissolveram no magma. Uma subida lenta ou com várias paragens vai permitir que a estrutura do diamante se modifique, de modo a que os átomos de carbono se ajustem às novas condições de menor pressão e menor temperatura. A grafite é uma forma de carbono mais estável nas condições de pressão e temperatura da superfície. Em Marrocos há ocorrências de formações vulcânicas com grafite em vez de diamantes, devido a uma subida demasiado lenta.

As velocidades estimadas são da ordem dos 10 a 30 Km/h. Quando o magma chega perto da superfície (2 a 3 km abaixo da superfície), a velocidade aumenta drasticamente centenas de km/h, devido às grande quantidades de gases (CO2 e água) que vêm dissolvidos no magma e que se expandem (devido à menor pressão e temperatura), originando explosões muito violentas.

OCORRÊNCIA

Os diamantes podem ser explorados nos corpos vulcânicos que os trouxeram para a superfície, se economicamente viáveis (jazigos primários), ou nos chamados placers: depósitos de sedimentos, com quantidades apreciáveis de pedras preciosas, que se originam devido à acção de erosão, nas rochas que as contêm. Os placers são também designados de jazigos secundários.

Até 1870 os diamantes foram encontrados em depósitos aluviais na Índia e no Brasil. Em 1866 foi encontrado um placer na África do Sul e pouco tempo depois foi localizado o primeiro corpo vulcânico com rochas com diamantes. Como o tipo de rocha encontrado era novo, foi atribuído o nome de kimberlito, nome derivado de Kimberly, a cidade que fica mais perto. Em 1979 foi encontrado na Austrália um tipo ligeiramente diferente de rocha vulcânica com diamantes, à qual se chamou lamproíto.

Os kimberlitos e os lamproítos são as rochas vulcânicas que à superfície podem conter diamantes.

Nos jazigos primários a concentração de diamante é, geralmente, pequena, chegando a ser retiradas 300 toneladas de rocha para se obter 1 quilate (0,2 g) de diamante. Na África do Sul os jazigos primários, tipicamente, contêm cerca de 1 quilate de diamante por 5 toneladas de rocha kimberlítica.

Nos jazigos secundários encontram-se diamantes de boa qualidade numa percentagem superior relativamente aos jazigos primários.

Os países mais importantes na produção de diamantes são a Austrália, o Botswana, o Congo, a Rússia e a África do Sul, e a produção mundial de diamante (de qualidade-gema(2) e para fins industriais) é da ordem das 20 toneladas/ano. A percentagem de material com qualidade-gema é relativamente pequena, mas apesar disso o diamante pode ser considerado como uma das gemas menos raras quando comparado com o rubi, a esmeralda ou a safira de boa qualidade. (Rui Galopim de Carvalho, com. pess.)

(1) Fogo - jogo de cores que se pode observar num diamante, causado pela dispersão da luz.

(2) Materiais com qualidade - gema são materiais cujas características permitem a sua utilização em joalharia.

O PETRÓLEO

PETRÓLEO
O petróleo é considerado uma fonte de energia não renovável, de origem fóssil e é matéria prima da indústria petrolífera e petroquímica. O petróleo bruto possui em sua composição uma cadeia de hidrocarbonetos, cujas frações leves formam os gases e as frações pesadas o óleo cru. A distribuição destes percentuais de hidrocarbonetos é que define os diversos tipos de petróleo existentes no mundo.
Na natureza quando encontrado está nos poros das rochas, chamadas de rochas reservatórios, cuja permeabilidade irá permitir a sua produção. Permeabilidade e porosidade são duas propriedades características de rochas sedimentares, motivo pelo qual as bacias sedimentares são os principais locais de ocorrência. Porosidade é uma característica física, definida como o percentual entre volume vazio e o volume total das rochas. Permeabilidade é a característica física relacionada com a intercomunicação entre os espaços vazios, e permite que ocorra a vazão de fluidos no meio poroso. Na natureza as rochas sedimentares são as mais porosas, e quando possuem permeabilidade elevada, formam o par ideal para a ocorrência de reservatórios de petróleo economicamente exploráveis. O Petróleo por possuir uma densidade média de 0,8, inferior a das rochas que constituem o subsolo, tende a migrar para a superfície provocando os clássicos casos de exudações (os egípcios utilizaram esse óleo como fonte de energia, como remédio e matéria prima para os processos de embalsamento). Se no caminho para a superfície encontra uma estrutura impermeável (armadilha), que faça o seu confinamento e impeça a sua migração, acaba formando um reservatório de petróleo. Vale salientar que esse processo ocorre lentamente (alguns milhares de anos), e gota a gota.
Essas armadilhas impermeáveis são estruturas de grande proporção, que podem ser anticlinais, falhas geológicas, derrame de basalto ou domos de sais, identificados por estudos sísmicos e geológicos, mas o mais importante é observar que devem existir várias camadas de solo, outro motivo pelo qual o petróleo é mais facilmente encontrado em bacias sedimentares. A origem do petróleo é bastante polêmica, existindo teorias orgânicas e inorgânicas. As mais curiosas delas são a da formação principalmente pela decomposição da matéria orgânica do plâncton marinho, sobretudo o remanescente das plantas marinhas (fitoplâncton transformado em sedimentos no momento da deposição), e a da inversão da atmosfera da terra originalmente composta por gás carbônico (CO2), que explicaria o volume de petróleo existente no subsolo da terra.
Existem reservatórios de petróleo em diversas profundidades e os mais rasos (- 10 m que podem ser explorados por mineração) são os mais pastosos e com predominância na composição com hidrocarbonetos de cadeias carbônicas pesadas (graxas), e os mais leves em grandes profundidades (na faixa de - 2.500 m a - 5.0 m).
O petróleo ocorre em muitas partes do mundo: extensos depósitos têm sido encontrados no golfo Pérsico, nos Estados Unidos, no Canadá, na Rússia (nos Urais e na Sibéria ocidental), na Líbia, no delta do rio Níger, na Venezuela, no golfo do México e no mar do Norte.
O primeiro impacto da exploração do petróleo, ocorre quando do estudo sísmico. Esse estudo permite a identificação de estruturas do subsolo, e seu princípio tem como base a velocidade de propagação do som e suas reflexões nas diversas camadas do subsolo. Em terra os dados sísmicos são coletados por meio de uma rede de microfones no solo, que receberão o retorno das ondas sonoras provocadas por explosões efetuadas na superfície. São abertas trilhas para a colocação dos microfones, instalados acampamentos e provocadas explosões para a emissão das ondas sonoras. No caso do mar, essas explosões são efetuadas em navios com canhões de ar comprimido, com o arraste de microfones na superfície da água.
Junto com toda a produção de petróleo, existe uma produção de água, cuja quantidade dependerá das características dos mecanismos naturais ou artificiais de produção, e das características de composição das rochas reservatórios. Essa água produzida da rocha reservatório é identificada pela sua salinidade e composição destes sais, normalmente sais de magnésio e estrôncio.
Para manter as condições de pressão na rocha reservatório (fundamentais para a migração do petróleo para os poços, pode ser efetuada uma operação de injeção de água nas camadas inferiores da rocha reservatório, e ou gás nas camadas superiores). Para impedir a precipitação de sais nos poros das rochas no subsolo, muitas vezes são utilizados produtos químicos que são injetados no subsolo, o que implica na existência destes produtos nas localidades de produção, e seus cuidados relativos a sua presença no meio ambiente. Cuidados especiais devem ser tomados com o descarte destas águas produzidas.
Durante a perfuração de poços de petróleo, usa-se um fluído de perfuração, cuja composição química induz a comportamentos físico químicos desejados, para permitir um equilíbrio entre as pressões das formações e a pressão dentro dos poços. Esse equilíbrio é fundamental impedindo que o fluído de perfuração invada a formação de petróleo danificando a capacidade produtiva do poço, bem como impedir que o reservatório de petróleo possa produzir de forma descontrolada para dentro do poço, provocando o que é chamado de kick de óleo ou gás. Para o controle destes fluídos de perfuração são usados aditivos a lama de perfuração, normalmente baritina e outras argilas. É de fundamental importância que esses fluídos e produtos sejam devidamente armazenados e manipulados, evitando com isso um impacto ecológico localizado.
Também para análise das formações atravessadas pelo poço perfurado, utilizase ferramentas de perfilagem radioativas e todo o cuidado tanto com os fluídos utilizados para amortecimento dos poços como com a manipulação, transporte e armazenagem dessas ferramentas, deve ser tomado.
Das operações de tratamento do petróleo resultam resíduos oleosos que, mesmo em pequenas quantidades, recebem cuidados. Inovações tecnológicas vem permitindo a reutilização de efluentes líquidos resultantes das operações de produção.
Os cuidados no refino, são muito importantes. As refinarias tem desenvolvido sistemas de tratamento para todos os efluentes.
Chaminés, filtros e outros dispositivos evitam a emissão de gases, vapores e poeiras para a atmosfera; unidades de recuperação retiram o enxofre dos gases, cuja queima produziria dióxido de enxofre, um dos principais poluentes dos centros urbanos.
Os despejos líquidos são tratados por meio de processos físico-químicos e biológicos. Além de minimizar a geração de resíduos sólidos, as refinarias realizam coleta seletiva, que permite a reciclagem para utilização própria ou a venda a terceiros.
O resíduo não-reciclado é tratado em unidades de recuperação de óleo e de biodegradação natural, onde microorganismos dos solos degradam os resíduos oleosos. Outros resíduos sólidos são enclausurados em aterros industriais constantemente controlados e monitorados.
As refinarias vem sendo renovadas para processar petróleos brasileiros com baixo teor de enxofre, que dão origem a combustíveis menos poluentes.
O petróleo é um produto de grande importância mundial, principalmente em nossa atualidade. É difícil determinar alguma coisa que não dependa direta ou indiretamente do petróleo.
Os solventes, óleos combustíveis, gasolina, óleo diesel, querosene, gasolina de aviação, lubrificantes, asfalto, plástico entre outros são os principais produtos obtidos a partir do petróleo.
De acordo com a predominância dos hidrocarbonetos encontrados no óleo cru, o petróleo é classificado em:
Quando existe predominância de hidrocarbonetos parafínicos. Este tipo de petróleo produz subprodutos com as seguintes propriedades:
- Gasolina de baixo índice de octanagem. - Querosene de alta qualidade.
- Óleo diesel com boas características de combustão.
- Óleos lubrificantes de alto índice de viscosidade, elevada estabilidade química e alto ponto de fluidez.
- Resíduos de refinação com elevada percentagem de parafina. - Possuem cadeias retilíneas.
Quando existe predominância de hidrocarbonetos naftênicos. O petróleo do tipo naftênico produz subprodutos com as seguintes propriedades principais:
- Gasolina de alto índice de octonagem. - Óleos lubrificantes de baixo resíduo de carbono.
- Resíduos asfálticos na refinação.
- Possuem cadeias em forma de anel.
Quando possuem misturas de hidrocarbonetos parafínicos e naftênicos, com propriedades intermediárias, de acordo com maior ou menor percentagem de hidrocarbonetos parafínicos e neftênicos.
Quando existe predominância de hidrocarbonetos aromáticos. Este tipo de petróleo é raro, produzindo solventes de excelente qualidade e gasolina de alto índice de octonagem. Não se utiliza este tipo de petróleo para a fabricação de lubrificantes.
Após a seleção do tipo desejável de óleo cru, os mesmos são refinados através de processos que permitem a obtenção de óleos básicos de alta qualidade, livres de impurezas e componentes indesejáveis.
Chegando às refinarias, o petróleo cru é analisado para conhecer-se suas características e definir-se os processos a que será submetido para obter-se determinados subprodutos.
Evidentemente, as refinarias, conhecendo suas limitações, já adquirem petróleos dentro de determinadas especificações. A separação das frações é baseada no ponto de ebulição dos hidrocarbonetos.
Os principais produtos provenientes da refinação são:
- gás combustível - GLP
- gasolina
- nafta
- querosene
- óleo diesel
- óleos lubrificantes
- óleos combustíveis
- matéria-prima para fabricar asfalto e parafina.
O petróleo após ser purificado e processado, é usado como combustível primário em máquinas de combustão interna , sendo de grande importância para o homem.
Em meados do século 19, a necessidade de combustível para iluminação (principalmente querosene, mas em algumas áreas, gás natural) levou ao desenvolvimento da indústria do petróleo.
Principalmente no século XIX, o crescimento do transporte motorizado fez com que a demanda crescesse muito rapidamente.
Hoje em dia, o petróleo fornece uma grande parte da energia mundial utilizada no transporte e é a principal fonte de energia para muitas outras finalidades. O petróleo tornou-se fonte de milhares de produtos petroquímicos.