Estudos químico-mineralógicos e microtermométricos do topázio imperial da região de Antônio Pereira, Ouro Preto, Minas Gerais.

Abstract

O topázio imperial da região de Ouro Preto é uma referência no mundo já que atualmente só é explotado nessa região. A lavra de topázio imperial, localizada no Distrito de Antônio Pereira, Município de Ouro Preto, está situada na porção centro-sul do Estado de Minas Gerais a, aproximadamente, 106km de Belo Horizonte e a 7km a nordeste da cidade de Ouro Preto. O acesso à lavra, partindo de Ouro Preto, por aproximadamente 10km, se dá pela BR-356, até o Município de Mariana, e pela MG-129, até o Distrito de Antônio Pereira, percorrendo mais 12km. A lavra de topázio imperial de Antônio Pereira está inserida em rochas do Grupo Itabira, situada na Anticlinal de Mariana. O Grupo Itabira é constituído por metassedimentos predominantemente químicos, sendo composto pelas formações Cauê e Gandarela. A Formação Cauê é caracterizada por leitos alternados de quartzo e minerais de ferro, constituídos, geralmente, por hematita e magnetita. A Formação Gandarela é constituída por mármore dolomítico, filito dolomítico, itabirito dolomítico, filito e metaconglomerado intraformacional, sendo a litologia típica o mármore dolomítico. Essas litologias quando se decompõem assemelham-se a “borra de café”. O contato entre as formações Cauê e Gandarela é transicional e interdigitado. Os cristais de topázio da lavra de Antônio Pereira ocorrem nas duas formações anteriormente descritas, e são ricos em inclusões de especularita e quartzo, além de micas, rutilo e dolomita. Dependendo da quantidade de inclusões, o aspecto é opaco em amostra de mão. A densidade relativa do topázio da referida lavra está compreendida no intervalo de 3,42 a 3,58. Com relação aos índices de refração, nX varia de 1,622 a 1,630, nY de 1,624 a 1,634 e nZ de 1,633 a 1,641, enquanto a birrefringência varia de 0,008 a 0,011. As análises dos parâmetros cela unitária mostraram que ao varia de 4,658 a 4,663Å, bo de 8,821 a 8,832Å, co de 8,382 a 8,389Å e o volume da cela unitária de 344,57 a 345,46Å3. Esses valores estão de acordo com a literatura. A cor é uma das propriedades mais notáveis do topázio imperial, sendo que em Antônio Pereira ocorre, predominantemente, o amarelo-alaranjado, com vários matizes. Os teores de flúor variaram de 15,94 a 17,58%, sendo um dos menores valores encontrados para as diversas lavras e/ou ocorrências de topázio da região de Ouro Preto. O teor de SiO2 é de 30,40 a 32,19% e o de Al2O3 é de 50,67 a 55,57%. As curvas termogravimétricas indicaram para todas as amostras uma estabilidade térmica até 1.000ºC, com uma primeira perda endotérmica de massa de, aproximadamente, 4,7 a 5,3% próximo a 1.230ºC, e uma segunda perda de massa de 10,5 a 17% em um pico próximo a 1.360ºC. A partir da Espectroscopia de Absorção no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), foram identificados componentes como H2O, CO2, e CH4. Os resultados microtermométricos de 82 inclusões fluidas permitiram uma caracterização físico-química dos fluidos mineralizantes. Os componentes do sistema aquoso do fluido foram determinados a partir das temperaturas do eutético, as quais sugerem a presença dos íons Ca2+, Mg2+ e Na+. A presença desses componentes é compatível com a paragênese dos depósitos de topázio imperial da região de Ouro Preto, que se encontram constituídos por veios que englobam também dolomita, quartzo, encaixados em filitos e mármores dolomíticos totalmente alterados. As inclusões fluidas primárias apresentaram salinidades variando desde 5,16 até 7,50% em peso do NaCl equivalente; os valores de densidades totais situaram entre 0,876011 e 0,928159g/cm3; as frações molares variaram ao redor de 0,758437 a 0,834590 para H2O, de 0,025758 a 0,040536 para NaCl e de 0,126887 a 0,205663 para CO2 e as temperaturas de homogeneização total situaram-se entre 290,0 e 320,0ºC, com pressões de 2.349 a 2.497bar. Já as pseudo-secundárias apresentaram salinidades com valores entre 0,20 e 9,60% em peso do NaCl equivalente; as densidades totais estão entre 0,273104 e 0,949883g/cm3; as frações molares foram de 0,719850 a 0,921275 para H2O, de 0,001108 a 0,014588 para NaCl e de 0,069918 a 0,131082 para CO2 e as temperaturas de homogeneização total apresentaram valores entre 220,0 e 295,0ºC, com pressões de 1.995 a 3.205bar. As características das inclusões fluidas, das encaixantes e dos veios mineralizados, parecem sugerir um fluido hidrotermal de origem metamórfica. Estes estariam relacionados a alguma fase tectonotermal posterior ao metamorfismo do Quadrilátero Ferrífero. Os estudos estruturais e petrográficos na região sugerem que a mineralização do topázio encontra-se hospedada em estruturas originadas durante o evento tectono-metamórfico de idade brasiliana (±600Ma) que afetou a região do Quadrilátero Ferrífero. Assim sendo, os fluidos pneumatolíticos/hidrotermais percolaram em sítios extensionais associados às dobras nucleadas em horizontes carbonáticos do Supergrupo Minas. Estruturalmente, a migração dos fluidos juntamente com a cristalização do topázio a partir desses fluidos são controladas pelos esforços tectônico-termais que originaram o sistema de dobras de eixos N-S e E-W do Quadrilátero Ferrífero, caracterizados por episódios de compressão e alívio de pressão também registrados nas inclusões fluidas primárias e pseudo-secundárias. A correlação do mapa geológico com os mapas geofísicos, realizados na área estudada, comprova que os locais onde se encontram as jazidas são caracterizados por anomalias no mapa do parâmetro F, evidenciando o hidrotermalismo associado ao jazimento do topázio.