Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-30T17:25:40Z
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Previous issue date: 2018-02-06 / Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF). / O presente trabalho compreendeu uma comparação entre turmalinas das variedades rosa, verde claro, verde escuro, azul e preta do Campo Pegmatítico Mata Azul (TO e GO). As diferenças foram avaliadas por meio das técnicas analíticas: microssonda eletrônica, espectroscopia mössbauer e espectroscopia ótica na faixa do ultravioleta-visível (UV-VIS). Os dados de Microssonda Eletrônica mostraram baixas concentrações de V2O3 (0 – 0.05 wt.%) e Cr2O3 (0 – 0.07 wt.%). A amostra rosa foi a única com maior concentração de MnO (0.11-0.59 wt.%) do que FeO (0- 0.05 wt.%). FeO se relacionou à intensidade de matizes aumentando na seguinte ordem: verde claro (1.67-1.91 wt.% em peso de óxido), verde escuro (3.78-6.02 wt.%), azul (7.94 - 8.73 wt.%) e preto (13.85-14.23 wt.%). As amostras verde claro, verde escuro e azul foram classificadas como flúor-elbaita, as análises da amostra rosa variaram entre flúor-elbaíta, elbaíta e flúor-liddicoatita e as análises da amostra preta variaram entre shorlita e foitita. Os espectros Mössbauer foram ajustados com três dubletos para as amostras verdes e azul e com quatro dubletos para a preta. Identificou-se em todas as amostras Fe divalente em sítios Y com pelo menos duas diferentes vizinhanças correspondentes aos dubletos Y1 e Y2 de desvio ismérico (δ) na faixa de 1-1.15 e desdobramento quadrupolar (Δ) variando entre 2.38-2.47 para Y1 e entre 2.13-2.34 para Y2. O terceiro dubleto encontrado no ajuste de todas as amostras apresentava menor desdobramento quadrupolar (Δ~1.60) e pode ser interpretado de acordo com a literatura como Fe2+ em um terceiro sítio Y (Y3) ou Fe2+ em sítio Z. Considerando que este dubleto foi ajustado com áreas similares nas variedades verdes e na variedade azul, o mesmo não parece influenciar a diferença de cores entre essas amostras. O quarto dubleto (δ= 0.78, Δ=1.22) ocorreu somente no ajuste do espectro da turmalina preta, e foi atribuído transferência de carga intervalente Fe2+-Fe3+. Concluiu-se que, nas amostras estudadas: as cores verde claro, verde escuro, azul e preta se relacionam ao teor de FeO, com teores crescentes nessa mesma ordem; a cor verde escura é formada devido às bandas de absorção ~430 nm (transferência de carga entre Fe2+-Ti4+), e ~730nm (transições em orbitais d-d do íon Fe2+); a cor verde clara apresenta menor absorção na região do visível comparada à verde escura e uma banda adcional à 320 nm (transferência de carga entre Mn2+-Ti4+); a cor azul é diferenciada das cores verdes por maior absorção na região 730 nm, e maior teor de FeO, assim como menor absorção em 430 nm e menor teor de TiO2; a cor preta é formada pela alta absorção em toda região do visível causada por transferência de carga entre Fe2+-Fe3+ (800 nm) transições em orbitais d-d do íon Fe2+ (730nm), transferência de carga entre Fe2+-Ti4+ (430nm) transições em orbitais d-d de íons Mn2+ ou Mn3+ (550nm); e que a cor rosa está ligada ao metal de transição manganês; no entanto, não foi possível concluir o estado de oxidação deste metal, considera-se ainda a possibilidade de existência interação de transferência de carga entre íons Mn2+-Mn3+. A presente pesquisa contribuiu com o aprimoramento do banco de dados químicos e espectroscópicos de turmalinas da literatura. Os resultados apresentados poderão ser utilizados para auxiliar futuros estudos de técnicas de melhoramento de cor das turmalinas provenientes do campo pegmatítico Mata Azul, que visem proporcionar condições para a produção de gemas comercialmente mais atraentes. / The present research comprehend a comparison between natural pink, light green, dark green, blue and black tourmaline variets from granitic pegmatites of Mata Azul Pegmatitic Field, Tocantins/Goias, Central Brazil. The differences were assessed applying Electron Microprobe Analysis (EMPA), Mössbauer (MS) and Optical Spectroscopies. Data from EMPA for all samples showed low contents of V2O3 (0 – 0.05 wt.%) and Cr2O3 (0 – 0.07 wt.%). The pink sample was the only one with greater MnO (0.11-0.59 wt.%) than FeO (0- 0.05 wt.%) content. The FeO content was related to the intensity of hues increasing in the following order: light green (1.67-1.91 wt.%), dark green (3.78-6.02 wt.%), blue (7.94 -8.73 wt.%) and black (13.85-14.23 wt.%). The samples light green, dark green and blue were classified as fluor-elbaite, the pink sample analisys varied between fluor-elbaite, elbaite and fluor-liddicoatite and the the black sample analisys varied between schorl and foitite. The MS spectra were fitted with three or four doublets. All samples presented Fe2+ in Y site with at least two different populations of nearest and next nearest neighbors, which were identified by the isomer shift (δ) varying between 1-1.15 and quadrupole splitting varying between 2.38-2.47 for Y1 and 2.13-2.34 for Y2. The third doublet had the same isomer shift but a lower quadrupole splitting (Δ~1.60) compared to the previous doublets, it could be assigned to Fe2+ in Y3 or Fe2+ in Z site. Only the black sample spectrum had additionally a forth doublet (δ= 0.78, Δ=1.22) that was assigned to the intervalence charge transfer (IVTC) Fe2+- Fe3+. In conclusion, the colors light green, dark green, blue and black were related to their increasing FeO content in that order. The dark green color is caused by the main absorption bands 730 nm (Fe2+ d-d transitions) and 430 nm (Fe2+-Ti4+ IVTC). The light green presented lower intensity of the bands 730 nm (Fe2+ d-d transitions) and 430 nm (Fe2+-Ti4+ IVTC) compared to the dark green, and additionally, a band at 320 nm (Mn2+-Ti4+ IVTC). The blue color is differentiated from green colors by the higher absorbance in the 700 nm region (Fe2+d-d transitions), and higher FeO content, as well as lower absorbance in the 430 nm region an lower TiO2 content. The black color is formed by high absorbance in all visible spectra caused by Fe2+-Fe3+ IVTC (800 nm), Fe2+d-d transitions (730 nm), Fe2+-Ti4+ IVTC (430 nm) and Mn2+ or Mn3+ d-d transition (550 nm). The pink color was related to Mn metal but it was not possible to assure the oxidation state of its ions, it was also considered the existence of Mn2+-Mn3+ pairs. This work contributed to increasing available chemical and spectroscopic data of tourmalines in the literature. Furthermore, this is the first detailed tourmaline study of the granitic pegmatites from central Brazil. Results can be used to support future studies in treatments for color enhancement in tourmalines from Mata Azul Pegmatitic Field.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/31159 |
| Date | 04 September 2017 |
| Creators | Silva, Simone Ferreira da |
| Contributors | Moura, Márcia Abrahão |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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