O kimberlito Régis localiza-se no município do Carmo do Paranaíba, Minas Gerais

O kimberlito Régis localiza-se no município do Carmo do Paranaíba, Minas Gerais. A intrusão possui formato elíptico e área aproximada de 1 km2. Com provável idade cretácea intrude rochas metassedimentares Neoproterozóicas do Grupo Bambuí. O ambiente geotectônico permanece em debate entre Faixa Brasília e Cráton do São Francisco. A presente dissertação contempla a descrição de afloramentos e de dois testemunhos de sondagem, com 250,6 e 316,4 metros. Através da caracterização macroscópica e petrográfica buscou-se subdividir a intrusão em fácies e compreender os mecanismos formadores destes depósitos, além de caracterizar o manto através dos xenólitos. A química mineral foi utilizada para caracterizar os minerais de xenólitos mantélicos e alguns minerais kimberlíticos, com aproveitamento para classificação de rocha. A área mapeada e os dois testemunhos descritos foram subdivididos em 9 unidades faciológicas principais, com base na estrutura, contatos, textura e associação mineral. Duas unidades, descritas em superfície, são correlacionáveis a outras duas descritas nos testemunhos. Estas fácies demonstram uma sucessão sedimentar grano-estrato decrescente interpretadas como produtos de fluxo de detritos e decantação em ambiente subaquoso, possivelmente lacustrino. As outras 5 unidades são distinguidas entre si pela estrutura, textura, tipo e proporção entre cristais, magmaclastos e xenólitos. Estas últimas foram interpretadas como sendo piroclásticas com base nas seguintes feições: (1) xenólitos mantélicos, crustais e de rochas encaixantes com borda de reação; (2) presença de lapili peletal com borda vítrea de resfriamento; (3) presença de magmaclastos amebóideis; (4) acumulações de cristais de olivinas em camadas; entre outras. Os xenólitos mantélicos foram caracterizados petrograficamente como granada-lherzolito e dunitos. A granada é composta predominantemente pela molécula piropo, sua composição química situa-se no campo de peridotito lherzolítico. A olivina é forsterítica, com Fo entre 0,90 e 0,92%. O ortopiroxênio predominante é enstatita. Dentre os clinopiroxênios identificam-se variedades de augita, diopsídio, onfacita e aegirina-augita. A geotermobarometria indica amostragem em condições de equilíbrio com o diamante. As análises químicas de flogopita kimberlítica situam-se no campo do kimberlito tipo I e do lamproíto, e seguem a linha de tendência do kimberlito tipo I. A composição da ilmenita localiza-se no campo de kimberlitos cratônicos. As análises indicaram que o kimberlito Régis apresenta potencial diamantífero, e as fácies caracterizadas podem ser empregadas visando um melhor aproveitamento da lavra.

Título em inglês

Petrography and mineral chemistry of Regis kimberlitic pipe, western of Minas Gerais - Brazil

Palavras-chave em inglês

Alkaline rocks
Diamond
Geochemistry
Kimberlite
Mantle xenoliths

Resumo em inglês

The Regis Kimberlite surfaces in the Carmo do Paranaíba County, western of the State of Minas Gerais, Brazil. The pipe forms a 1km2 elliptical body. A Cretacic age for the instrusion seems the most probable. It intruded Neoproterozoic metamorphic rocks of Bambuí Group, and if it is located on Sao Francisco Craton or Brasilia Belt remains on doubt. The studies comprise two drills hole, with 250.6 and 316.4 meters, and outcrops descriptions. The kimberlite rocks and their mantle xenoliths samples were investigated through the macroscopic and microscopic characterization. The mantle and kimberlitic minerals have been analysed chemically and were used to support the rocks classification. The surveyed area, including the drilled hole cores, was subdivided into nine facies units. The division was based on structures, contact types, correlated rock texture and mineral association. Two units, with outcrop description, are correlated to two units with drill hole core description. This facies shows a fining-upward sedimentary sequence understood as deposited by debris flow and decantantion on lacustrine environment. In respect to the other five units each one has a specific proportion of crystals, magmaclasts and mantle xenoliths, furthermore a structure and rock fabric. This was explained as formed by pyroclastic flows based on: (1) crustal and mantle xenoliths with reaction rims; (2) pelletal lapilli with glassy rims; (3) ameboid magmaclasts; (4) accumulation of olivine in layers, and others. The mantle xenoliths were characterized through petrographic examination as garnet lherzolite and dunite. The garnet is predominantly pyrope, and plots on the lherzolític field. The olivine is forsteritic, with Fo between 0.90 to 0.92%. The ortopyroxene is predominantly enstatite. Among the clinopyroxene recognizes augite, diopside, omphacite and aegirine-augite. The geothermobarometry reveals sampling on diamond P-T conditions. The kimberlitic phlogopite chemical composition plots on kimberlite type-1 and lamproite field, with the kimberlite type-1 trend. The ilmenite chemical compositions reflect a cratonic environment. The results presented here indicate a diamondiferous potential of the Regis kimberlite. The facies units characterized here may be used to a better mine planning.

 

Diamante brasileiro mostra que o interior da Terra é úmido

Diamante brasileiro mostra que o interior da Terra é úmido e confirma antiga teoria sobre o manto

Um diamante surrado, que sobreviveu a uma viagem do “inferno” e foi encontrado no Brasil, confirma uma teoria há muito defendida: o manto terrestre contém um oceano de água.
“É a confirmação de que há uma quantidade muito, muito grande de água presa numa camada distinta da Terra”, disse Graham Pearson, geoquímico da Universidade de Alberta, no Canadá, e autor principal do estudo publicado na revista Nature.

O diamante encontrado em Juína, no Mato Grosso, com um pequeno pedaço de ringwoodite.
O diamante parece não ter valor nenhum, mas contém um pequeno pedaço de um mineral olivino chamado ringwoodite. É a primeira vez que esse mineral é encontrado na superfície terrestre, com a exceção de meteoritos e de experimentos em laboratório. O ringwoodite só se forma sob pressões extremas, tais como a registrada cerca de 515 quilômetros dentro do manto.
O que há no manto?
A maior parte do volume da Terra é o manto, a camada de rocha quente entre a superfície e o núcleo da Terra. Profundo demais para ser alcançado por escavações, a composição do manto é um mistério composto por dois mistérios: meteoritos e pedaços de rocha cuspidos por vulcões. Primeiro, os cientistas acreditam que a composição do manto terrestre é similar à de meteoritos chamados de condritos, que são principalmente compostos de olivinos. Segundo, a lava expelida por vulcões às vezes traz para a superfície pedaços de minerais do manto que indicam o calor intenso e a pressão a que o olivino está sujeito nos intestinos da Terra.
Nas décadas recentes, pesquisadores também recriaram as condições do manto em laboratório, alvejando o olivino com lasers e armas de enormes proporções e espremendo rochas entre bigornas de diamante para reproduzir o interior da Terra.
Esses estudos de laboratório sugerem que o olivino se transforma em diversos formatos, dependendo da profundidade em que é encontrado. As novas formas de cristais aguentam as crescentes pressões. Mudanças na velocidade das ondas tectônicas também contribuem para esta teoria. Os pesquisadores acreditam que essas zonas de velocidade se devem às diferentes configurações do olivino. Por exemplo, de 520 km a 660 km de profundidade, entre duas quebras aguda de velocidade, acredita-se que o olivino se torne ringwoodite. Mas, até agora, ninguém tinha provas diretas de que o olivino era de fato ringwoodite a essas profundidades.

Corte parcial da Terra mostrando a localização da ringwoodite no manto.
“A maioria das pessoas (incluindo eu mesmo) nunca esperava ver uma amostra assim. Amostras da zona de transição e do manto inferior são extremamente raras e só são encontradas em diamantes muito raros e incomuns”, escreveu Hans Keppler, geoquímico da Universidade de Bayreuth, na Alemanha, em um comentário também publicado pela Nature.

O oceano mais profundo da Terra
O diamante brasileiro confirma que os modelos estão corretos: o olivino é ringwoodite a essa profundidade, a camada chamada zona de transição do manto. O ringwoodite tem 1,5% de água em sua composição, presente não em forma líquida, mas como íons de hidróxido (moléculas de oxigênio e hidrogênio agregadas). Os resultados sugerem que possa haver um vasto reservatório de água na zona de transição do manto, que vai de 410 km a 660 km de profundidade.
“Isso se traduz em uma enorme massa de água, chegando perto da massa de água de todos os oceanos do mundo”, disse Pearson ao Our Amazing Planet, da Live Science.
As placas tectônicas reciclam a crosta terrestre puxando e empurrando pedaços da crosta oceânica para dentro das zonas de subdução, onde elas afundam para o manto. Essa crosta, encharcada pelo oceano, leva água para o manto. Muitos desses pedaços de crosta acabam presos na zona de transição do manto. “Acreditamos que uma porção significativa da água na zona de transição do manto vem desses pedaços de crosta”, disse Pearson. “A zona de transição parece ser um cemitério de pedaços subuzidos.”
Keppler nota que é possível que a erupção vulcânica que trouxe o diamante para a superfície da terra possa vir de uma parte do manto especialmente cheia de água, e que nem toda a zona de transição possa ser molhada como indica o ringwoodite.
“Se a fonte do magma é um reservatório incomum, há a possibilidade de que em outras áreas da zona de transição o ringwoodite contenha menos água que a amostra encontrada por Pearson e colegas”, escreveu Keppler. “Mas, à luz dessa amostra, modelos da zona de transição anidros ou com pouca água parecem bastante improváveis.”

Carona num foguete
Uma erupção vulcânica violenta chamada kimberlita rapidamente trouxe esse diamante da profundeza do manto. “A erupção de uma kimberlita é análoga a colocar um Mentos em uma garrafa de refrigerante”, diz Pearson. “É uma reação cheia de energia que explode e chega à superfície da Terra.”
O minúsculo cristal verde, machucado na sua viagem de 525 km até a superfície, foi comprado de mineiros em Juína, Mato Grosso. Os diamantes da mina superprofunda têm formas irregulares e estão castigados pela longa viagem. “Literalmente parece que eles estiveram no inferno”, disse Pearson. Esses diamantes em geral são descartados porque não têm valor comercial, mas para geocientistas a pedra representa uma rara janela para o interior da Terra.
A descoberta do ringwoodite foi acidental, pois Pearson e seus co-autores estavam na realidade procurando uma maneira de datar os diamantes. Eles acreditam que uma preparação cuidadosa das amostras é a chave para encontrar mais ringwoodite, pois o aquecimento desses diamantes ultraprofundos, técnica usada em laboratório para polir cristais, pode fazer o olivino mudar de forma.
“Acreditamos que outros cientistas tenham encontrado o ringwoodite antes, mas ele pode ter voltado à sua forma de baixa pressão por causa da preparação das amostras”, diz Pearson.

A escala de Mohs

Getty Images Diamantes brutos, antes da lapidação

A escala de Mohs é usada para determinar a rigidez de sólidos, especialmente minerais. Este nome foi dado em homenagem ao mineralogista alemão Friedrich Mohs. A leitura da escala é a seguinte, do mais macio ao mais duro:

1. Talco: facilmente arranhado com as unhas
2. Gesso: facilmente arranhado com as unhas
3. Calcita: arranha e é arranhado por uma moeda de cobre
4. Fluorita: não é arranhado por uma moeda de cobre e não arranha vidro
5. Apatita: arranha somente vidro e é arranhado facilmente por uma faca
6. Ortoclásio: arranha vidro facilmente e só é arranhado por uma lixa
7. Quartzo (ametista, citrino, olho de tigre, aventurina): não arranhados por uma lixa
8. Topázio: arranhado apenas por coríndon e diamante
9. Coríndon (safiras e rubis): arranhado apenas por um diamante
10. Diamante: arranhado apenas por outro diamante

Os diamantes são a forma cristalizada do carbono, criados sob extremo calor e pressão. É este mesmo processo que faz do diamante o mineral mais duro que conhecemos. A classificação do diamante é 10 na escala de Mohs. Pode ser mais de 10 vezes mais duro do que um mineral com classificação 9 na mesma escala, como o coríndon. Coríndon é uma classe de minerais que inclui rubis e safiras.
É a estrutura molecular dos diamantes que os torna tão duros. São feitos de átomos de carbono conectados em uma estrutura treliçada. Cada átomo compartilha elétrons com outros quatro átomos, formando uma unidade tetraédrica. Esta união tetraédrica de cinco carbonos forma uma molécula incrivelmente forte. O grafite, outra forma de carbono, não é tão forte quanto o diamante porque os átomos de carbono no grafite se conectam em forma de anéis, onde cada átomo é apenas ligado a um outro átomo.

Como funcionam os diamantes

Como funcionam os diamantes

Na próxima vez que você for ao shopping, dê uma passada em uma joalheria. Se você entrar na joalheria procurando por alguma peça de diamante, certamente o vendedor tentará lhe explicar os "4 princípios do diamante" - corte, claridade, quilate e cor - e por que um diamante é melhor do que um outro que está exatamente a seu lado. Por que toda essa polêmica com relação aos diamantes?
Diamantes são apenas carbono em seu estado mais concentrado. É isso mesmo, carbono, o elemento que está presente em 18% do peso de nosso corpo. Em muitos países não existe pedra preciosa tão adorada quanto o diamante. Ele não é mais raro do que muitas outras pedras preciosas, mas continuam sendo mais caros porque a maioria dos mercados de diamante é controlada por uma única entidade.

Foto cedida por Smithsonian Institution/Chip Clark Colar, brincos e anel de diamantes The Hooker expostos no National Museum of Natural History (Museu Nacional de História Natural)

Neste artigo, acompanharemos a trajetória de um diamante desde o momento em que ele se forma até quando chega à superfície da Terra. Também examinaremos a raridade artificial criada pelo cartel do diamante, De Beers, e discutiremos rapidamente as propriedades destas pedras preciosas.
Primeiro, iremos discutir o carbono, o elemento por trás do brilho dos diamantes.

Diamantes do espaço Diamantes não são exclusivos da Terra. Cientistas acreditam que estas pedras poderão um dia ser encontradas na Lua. Amostras de rochas trazidas da Lua indicam que o carbono é 10 vezes mais abundante na crosta da Terra do que na lunar, de acordo com o Projeto Artêmis (site em inglês), um grupo cujo objetivo é estabelecer uma comunidade permanente na Lua. Mas este grupo acredita que podem existir diamantes embaixo da superfície da Lua que os astronautas da Apollo não conseguiram detectar. Existem também evidências científicas de que diamantes possam ser encontrados em maior abundância em Netuno e Urano. Netuno e Urano contêm uma grande quantidade do gás hidrocarboneto metano. Pesquisadores da Universidade da Califórnia mostraram que, ao concentrar um raio laser em metano líquido pressurizado, pode-se produzir pó de diamante. Netuno e Urano contêm cerca de 10 a 15% de metano embaixo de uma atmosfera externa de hidrogênio e hélio. Cientistas acreditam que este metano poderia se transformar em diamante em profundidades bem superficiais.

Carbono e Kimberlito

 

O carbono é um dos elementos mais comuns no mundo e é um dos quatro princípios básicos para a existência da vida. Os seres humanos contêm mais de 18% de carbono em seu corpo, e o ar que respiramos contém traços de carbono. Quando ocorre na natureza, o carbono existe em três formas básicas:

• diamante: um cristal extremamente duro e claro;
• grafite: um mineral preto e macio, feito de carbono puro. Sua estrutura
  molecular não é tão compacta quanto a do diamante, por isso é mais
  fraco;
• fulerite: um mineral feito de moléculas perfeitamente esféricas, consistindo de
  exatamente 60 átomos de carbono. Esta alotropia foi descoberta em 1990.

Diamantes se formam a, aproximadamente, 161 km abaixo da superfície da Terra, na rocha derretida do manto da Terra, que proporciona a pressão e o calor adequados para transformar carbono em diamante. Para que um diamante seja criado, o carbono deve estar embaixo de, pelo menos, 435.113 libras por polegada quadrada (psi ou 30 kilobars) de pressão a uma temperatura de, pelo menos, 400º C. Se as condições estiverem abaixo destes dois pontos, será formado o grafite. Em profundidades de 150 km ou mais, a pressão vai para 725.189 psi (50 kilobars) e o calor pode exceder 1.200º C.
A maioria dos diamantes que vemos hoje foram formados há milhões (ou até bilhões) de anos. Poderosas erupções de magma trouxeram os diamantes até a superfície, criando chaminés de kimberlito.
Kimberlito é um nome escolhido em homenagem a Kimberly, África do Sul, onde estas chaminés foram encontradas pela primeira vez. A maior parte destas erupções ocorreu entre 1.100 milhões e 20 milhões de anos atrás.
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As chaminés de kimberlito foram criadas conforme o magma passava por profundas fraturas na Terra. O magma de dentro da chaminé de kimberlito funciona como um elevador, empurrando os diamantes e outras rochas e minerais pelo manto e crosta em poucas horas. Estas erupções eram breves, mas muitas vezes mais poderosas do que erupções vulcânicas que acontecem atualmente. O magma destas erupções foi originado em profundidades três vezes mais profundas do que a fonte de magma nos vulcões, como o Monte St. Helens, de acordo com o American Museum of Natural History (site em inglês). Com o tempo, o magma esfriou dentro das chaminés de kimberlito, deixando para trás as veias cônicas da rocha de kimberlito que contêm diamantes. Kimberlito é uma rocha azulada que os mineradores procuram quando estão atrás de depósitos de diamantes. A área da superfície das chaminés de kimberlito que contêm diamantes variam de 2 a 146 hectares.
Diamantes também podem ser encontrados em leitos de rios, chamados de reserva aluvial de diamantes. São originados em chaminés de kimberlito, mas se movimentam por atividade geológica. Geleiras e águas podem movimentar os diamantes para milhas de distância de seu local de origem. Hoje, a maioria dos diamantes é encontrada na Austrália, Brasil, Rússia e vários países africanos, incluindo Zaire.
São encontrados como pedras brutas e devem ser processadas para se transformarem em predras brilhantes, prontas para a venda.
Crátons arqueanos
As temperaturas podem chegar a 900ºC nos crátons arqueanos. São os locais onde os diamantes se formam. São formações geológicas estáveis e horizontais, criadas há bilhões de anos, que não foram afetadas pelos principais acontecimentos tectônicos, de acordo com a Rex Diamond Mining Corp (site em inglês). São encontradas no centro da maioria dos sete continentes (a maior parte das atividades tectônicas ocorre ao redor das margens).

Diamante Pink Star é leiloado por valor recorde de US$ 83 milhões

•  Pink Star
• Os diamantes mais caros do mundo

Um diamante conhecido como "Pink Star" (Estrela Rosa), do tamanho de uma ameixa, foi leiloado em Genebra nesta quarta-feira por US$ 83 milhões, um recorde mundial para uma pedra preciosa.

O presidente da Divisão de joias da Sotheby's na Europa e no Oriente Médio, David Bennett, bateu o martelo no hotel de Genebra depois de uma intensa e eletrizante disputa de cinco minutos.
O "Pink Star" foi vendido para Isaac Wolf, um lapidador de Nova York que como novo proprietário da pedra a rebatizou de "Pink Dream", revelou a Sotheby's.
O leilão, em francos suíços, começou em 48 milhões de francos suíços (39 milhões de euros) e subiu um milhão a cada lance.
As cerca de 150 pessoas presentes na sala prenderam a respiração quando o comprador que negociava por telefone ofereceu 67 milhões de francos suíços (sem a comissão). Depois, a plateia aplaudiu quando o fabuloso diamante foi comprado por 68 milhões de francos suíços, ou seja, US$ 83 milhões. O valor inclui a comissão da Sotheby's.
Os diamantes rosas, ou "fancy vivid pink", são muito raros.
"Quando alcançam 59,60 quilates, como o 'Pink Star', a única coisa que podemos fazer é elevá-los à categoria de tesouros naturais", declarou o presidente da Sotheby's Suíça e especialista em Gemologia, David Bennett.
O "Pink Star", montado em um anel, pesa 11,92 gramas. Trata-se do diamante mais caro já leiloado.
"Esse diamante rosa ovalado é o maior do mundo nas categorias 'fancy vivid pink' e 'internally flawless'", termos da Gemologia para designar a cor mais intensa da pedra e sua pureza sem manchas, explicou Bennett.
Os diamantes rosas estão classificados em cinco cores, de acordo com sua intensidade, e "fancy vivid" é o nível mais alto da escala.
"Há três anos, a Sotheby's Genebra batia um recorde, ao vender o magnífico 'Graff Pink' por US$ 46,2 milhões de dólares, lembrou Bennett.
Mas "a demanda em nível internacional para diamantes excepcionais não para de crescer", ressaltou.
O "Pink Star" tem duas vezes o tamanho do "Graff Pink", classificado na categoria 3 ("fancy intense") de cores de diamantes rosas.
O "Pink Star" foi descoberto em 1999, em uma mina de diamantes na África pela companhia De Beers. A gema foi comprada pelo grupo Steinmetz Diamonds, baseado em Genebra, que levou dois anos para polir a pedra.
Em 2007, Steinmetz Diamonds vendeu o diamante para um comprador que pediu para não ser identificado. A Sotheby's não divulgou qualquer informação sobre a identidade do vendedor. Não se sabe se foi ele quem o comprou em 2007, ou se o diamante chegou a ser vendido depois disso.
O "Pink Star" apareceu em público pela primeira vez em 2003, sob o nome de "Steinmetz Pink", em Mônaco. Também fez parte da exposição dos sete diamantes mais valiosos do mundo, em um museu da Smithsonian Institution de Washington, nesse mesmo ano. De 2005 a 2006, a pedra ficou exposta no Museu de História Natural de Londres.
Na terça à noite, outra pedra bastante concorrida também foi levada a leilão. Um diamante de cor laranja "vívido" de 14,82 quilates, o maior de sua categoria, foi vendido em Genebra por US$ 35,54 milhões.
A casa de leilões Christie's, concorrente da Sotheby's, conseguiu um duplo recorde: o maior preço para um diamante laranja e o de dólares por quilate para um diamante de cor.