Aplicação de métodos não destrutivos para a caracterização do Topázio Imperial da região de Ouro Preto, Minas Gerais

Abstract

O Brasil é um importante produtor de minerais gemológicos, com destaque para a diversidade de topázios imperiais encontrados atualmente no Quadrilátero Ferrífero, na região de Ouro Preto (MG), associados a mármores do Supergrupo Minas. Essa gema, utilizada principalmente no ramo da joalheria, apresenta alto valor agregado dependendo da qualidade do cristal, tornando-se alvo de contrabandos e Comércio ilegal. A origem e a composição dessas gemas foram pouco estudadas, o que dificulta a identificação de diferenças mineralógicas e químicas entre as ocorrências, além da identificação da sua proveniência e de seu local de origem. Com base nessas premissas, o estudo visa caracterizar cristais de três locais diferentes em Ouro Preto, usando métodos não destrutivos, a Catodoluminescência (CL) e Espectroscopia Raman, para investigar traços químicos, padrões de crescimento, presença de impurezas e buscar definir sua proveniência. A Catodoluminescência (CL) revelou variações químicas relacionadas à diminuição de impurezas devido a recristalização associada a eventos tectonotermais ocorridos durante a Orogenia Brasiliana (520-485 Ma). Já os espectros Raman se mostraram inconclusivos, uma vez que não foi possível constituir base para comparação em função da diferença de laser utilizado na literatura e no presente estudo. Em função dos resultados obtidos, se recomenda uma nova análise dos cristais, a partir da utlização de outros métodos como o LA-ICP-MS, para a melhor quantificação das impurezas, e novas análises Raman com os lasers de 532 e 780 nm, com maiores potências, sendo mais indicado para esse tipo de material e sofrendo menos interferência da luminescência.

Brazil is an important producer of gemological minerals, with emphasis on the diversity of imperial topazes currently found in the Iron Quadrangle, in the region of Ouro Preto (MG), associated with marbles from the Minas Supergroup. This gemstone, used mainly in the jewelry business, has high added value depending on the quality of the crystal, becoming a target for smuggling and illegal trade. The origin and composition of these gemstones have been little studied, which makes it difficult to identify mineralogical and chemical differences between the occurrences, in addition to the identification of their provenance and place of origin. Based on these premises, the study aims to characterize crystals from three different sites in Ouro Preto, using non-destructive methods, Cathodoluminescence (CL) and Raman Spectroscopy, to investigate chemical traces, growth patterns, presence of impurities and seek to define their provenance. Cathodoluminescence (CL) revealed chemical variations related to the decrease of impurities due to recrystallization associated with tectonotermal events that occurred during the Brasiliana Orogeny (520-485 Ma). On the other hand, the Raman spectra proved to be inconclusive, since it was not possible to constitute a basis for comparison due to the difference in the laser used in the literature and in the present study. Based on the results obtained, a new analysis of the crystals is recommended, using other methods such as LA-ICP-MS, for a better quantification of impurities, and new Raman analyses with 532 and 780 nm lasers, with higher powers, being more suitable for this type of material and suffering less interference from luminescence.