TRATAMENTO DAS PEDRAS PRECIOSAS
Irradiação de Pedras Preciosas, é um tipo de tratamento aplicado à gemas, utilizado para modificação ou intensificação da cor.
As cores das variedades Gemológicas do quartzo são causadas por defeitos na rede cristalina
(centros de cor), relacionados ao ambiente geológico em que o mineral cristaliza.
A transformação do Fe+3 para Fe+4 gera a cor violeta da ametista, enquanto que moléculas de água, silanol e hidroxila são sugeridas como sendo responsáveis pela modificação de quartzo incolor para verde.
Estudos de irradiação gama em quartzo hidrotermal associado às rochas vulcânicas da Bacia do Paraná (Brasil e Uruguai), mostraram intensificação da cor da ametista, enquanto que cristais incolores não
modificaram, ou se transformaram em quartzo verde.
Os experimentos foram satisfatórios e estudos detalhados irão contribuir para o entendimento dos agentes ativos que causam a modificação ou intensificação da cor de quartzo incolor e de ametista desses depósitos
INTRODUÇÃO (Irradiação de Pedras Preciosas)
Processos de melhoria da qualidade de gemas são amplamente utilizados e pesquisados.
Muitos materiais gemológicos não possuem os atributos de beleza apreciados pelo mercado e deste modo podem ser submetidos a algum tipo de melhoramento.
A modificação de algumas características é feita para melhorar a beleza, como modificar ou intensificar a cor e também para a obtenção de cores que não ocorrem naturalmente.
A indução de cor por exposição à radiação gama é um destes processos que pode ser aplicado a vários minerais, como topázio, turmalina e quartzo.
Para o quartzo, a teoria mais aceita para explicar a cor é a da formação de centros de cor, que são defeitos
estruturais causados por excesso ou ausência de alguns elétrons intersticiais, que modificam os comprimentos de onda da luz que são absorvidos e emitidos (Nassau, 1978).
A irradiação gama no quartzo gera centros de cor normalmente relacionados à presença de impurezas como Al e Fe, e também por influência de moléculas como água molecular, silanol (Si-OH) e hidroxila (OH) (Iwasaki et al., 1993).
A modificação da cor causada por impurezas está relacionada à disponibilidade destas durante a formação dos cristais e por isso depósitos geneticamente distintos possuem impurezas específicas e desta maneira
geram cores diferentes após a irradiação gama (Drumond et al., 2010).
Esta pesquisa trata da fase inicial de um projeto sobre os efeitos da radiação gama em Ametista e Quartzo incolor da região de Ametista do Sul (Rio Grande do Sul, Brasil) e de Artigas (Uruguai), que são reconhecidas como as maiores jazidas de Ametista em explotação.
Grande parte da ametista explorada não possui cor intensa e já é usualmente submetida à modificação de cor por tratamento térmico, passando de ametista para citrino (amarelo).
Estudos da modificação de cor para quartzo hidrotermal já contemplaram em parte os depósitos mencionados (Enokihara, 2013), porém um estudo detalhado nunca foi elaborado.
2. Geologia dos depósitos
As amostras selecionadas foram extraídas de geodos (cavidades mineralizadas com ágata, quartzo incolor, ametista e calcita), alojados nas rochas vulcânicas da Formação Serra Geral, Bacia do Paraná .
Em Artigas, dois derrames são produtores, Catalán e Cordillera (Duarte et al., 2009); em Ametista do Sul, quatro são mineralizados e o “Veia Alta” (Rosenstehgel & Hartmann, 2012) é o mais produtivo.
Os processos de mineralização são de baixa temperatura (Juchem, 1999; Duarte et al., 2009) e associados a hidrotermalismo de grande escala relacionados à migração de fluidos meteóricos que interagiram com arenitos da Formação Botucatú (Gilg et al. 2003; Duarte et al. 2009).
O hidrotermalismo alterou grande parte da mineralogia primária das encaixantes para argilominerais, grupo das esmectitas, e celadonita.
A celadonita forma, por vezes, uma capa ao redor dos geodos e é um dos principais guias prospectivos dentro das galerias de explotação.
A alteração hidrotermal pode ser expressa pelos valores anômalos de perda ao fogo (LOI) nas encaixantes da mineralização: em média 4% para o Catalán, 2% para o Cordillera e 3,7%
para o Veia Alta.
Os derrames sobrepostos aos mineralizados possuem LOI ≤ 1%, em Artigas e em Ametista do Sul, o derrame sobreposto (denominado COOGAMAI) possui em
média 1,4% (Rosenstengel & Hartmann, 2012).
Figura 1 – Esboço geológico da porção sul da Bacia do Paraná com a localização dos depósitos de
ametista deste estudo: Artigas (Uruguai) e Ametista do Sul (Brasil) (Modificado de Gilg et al., 2003).
3. Materiais e Métodos (Irradiação de Pedras Preciosas)
As amostras irradiadas são fragmentos de quartzo incolor e de ametista, contemplando cristais zonados (de incolor a violeta) ao longo do eixo cristalográfico “c” e não zonados.
Os ensaios de irradiação gama, utilizando radionucleídeo Co-60, foram realizados no Laboratório de Irradiação Gama (LIG) do CDTN, em Belo Horizonte, onde foram submetidas a doses de irradiação de 200 kGy, por um período de 3 dias.
4. Resultados e Discussões (Irradiação de Pedras Preciosas)
O tratamento por irradiação gama para este estudo teve resultados satisfatórios.
Houve intensificação da cor das porções violeta dos cristais de ametista para as duas áreas (Ametista do Sul e Artigas).
Para as porções incolores, somente as amostras do derrame Cordillera, passaram a verde (variedade prasiolita).
Enokihara (2013) reconheceu para o quartzo de Artigas e de Ametista do Sul, por Espectroscopia no Infra-vermelho por Transformada de Fourier, moléculas de água, hidroxila e silanol, como agentes de
modificação de incolor para verde.
A intensificação da cor violeta deve ser pesquisada, podendo-se aventar que os processos de irradiação apenas incrementem a cor que ocorre naturalmente.
A hipótese que explica a cor da ametista é a de um centro de cor gerado pela ionização do Fe+3 para Fe+4, causada por alguma energia de ativação (Fischer, 1999).
Uma das possibilidades para esta energia seria a radioatividade residual das rochas encaixantes,
devido à desintegração do K40 (Favacho-Silva, 2000).
O potássio não é um elemento abundante nos derrames portadores (em média de 1% para o Veia Alta, 1% para o Catalán e 1,3% para o Cordillera), porém no material intersticial dos derrames mineralizados de
Artigas, o conteúdo de K2O chega a 3% (Duarte et al., 2009).
A remobilização deste elemento durante os estágios mais avançados do evento hidrotermal forma celadonita, geneticamente relacionada aos processos de mineralização.
Esta concentração anômala de potássio poderia ser a energia de ativação necessária à formação de centro de cor para a Ametista.
O estudo da modificação da cor em gemas é de grande relevância, visto que muitos materiais gemológicos são submetidos a algum tipo de modificação.
Nos depósitos estudados, como em grande parte das gemas a cor não é intensa ou é ausente, o entendimento dos controles geoquímicos para modificação/intensificação da cor por radiação é requerido, bem como das doses de radiação gama a serem aplicadas.
