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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO FACULDADE DE GEOLOGIA DISCIPLINA METODOLOGIA CIENTÍFICA PROSPECÇÃO MINERAL DE SAFIRA NA SERRA DA MANTIQUEIRA: IDENTIFICAÇÃO DE OCORRÊNCIAS DE CORÍNDON VITÓRIA DE AZEVEDO SILVA Rio de Janeiro, 01 de Dezembro de 2023 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 3 2. PROBLEMA DE PESQUISA .......................................................................................... 3 3. HIPÓTESE(S) ................................................................................................................... 3 4. REVISÃO TEÓRICA ...................................................................................................... 4 5. MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................ 6 6. ANEXO .............................................................................................................................. 7 7. REFERÊNCIAS ................................................................................................................ 8 1. INTRODUÇÃO O assunto que será abordado na pesquisa é a prospecção mineral de safira na Serra da Mantiqueira, nos estados do Rio de Janeiro e Minas Gerais. O objetivo da pesquisa é identificar o potencial de ocorrência de safira na região, bem como a rocha-fonte para coríndon. A pesquisa se situa dentro do contexto da geologia e da prospecção mineral, e tem como motivação a busca por novas fontes de minerais preciosos e a compreensão mais detalhada do contexto geológico local. A relevância da pesquisa está na possibilidade de identificar novas áreas de exploração mineral e contribuir para o conhecimento científico sobre a geologia da região. Além disso, a pesquisa pode trazer benefícios econômicos para a região, através do desenvolvimento de atividades de mineração sustentável. 2. PROBLEMA DE PESQUISA O problema central da pesquisa é a identificação da ocorrência de safira na região da Serra da Mantiqueira, nos estados do Rio de Janeiro e Minas Gerais. A pergunta que orienta a pesquisa é: existe potencial de ocorrência de safira na região da Serra da Mantiqueira e qual é a rocha-fonte para coríndon? A pesquisa busca responder a essa pergunta através da análise geológica da região e da coleta de dados sobre a presença de coríndon nas rochas presentes na área de estudo. 3. HIPÓTESE(S) A resposta provisória ao problema de pesquisa é que existe potencial de ocorrência de safira na região da Serra da Mantiqueira, e que a rocha-fonte para coríndon pode ser um metassedimento rico em alumínio. Essa hipótese é baseada em estudos prévios da geologia da região, que indicam a presença de rochas com características favoráveis à formação de coríndon. Além disso, a presença de coríndon em grãos maiores do que os já encontrados sugere a possibilidade de existência de uma Província Gemológica na região. Outra hipótese é que a densidade da amostragem realizada na pesquisa não é suficiente para identificar todas as ocorrências de coríndon na região. Isso porque a metodologia utilizada na pesquisa foi uma amostragem não sistemática, realizada de forma regional. Portanto, é possível que haja outras áreas na região com potencial de ocorrência de safira que não foram identificadas na pesquisa. A confirmação ou refutação dessas hipóteses será realizada através da análise dos dados coletados na pesquisa, incluindo a caracterização mineralógica das rochas portadoras de coríndon e a verificação do possível caráter da mineralização. 4. REVISÃO TEÓRICA (Entre seis e dez parágrafos – ou até duas páginas) A pesquisa descrita tem como tema a prospecção mineral de safira na região da Serra da Mantiqueira, nos estados do Rio de Janeiro e Minas Gerais. Para embasar teoricamente a pesquisa, foram consultadas diversas fontes bibliográficas que abordam a geologia da região e a ocorrência de coríndon na área estudada e exemplos no mundo. Dentre às bibliografias utilizadas há destaque para os seguintes tipos assunto abordados que estão presente no relatório em que foi baseado essa atividade. O primeiro é o tipo de solos que ocorrem na região como os solos de latossolos, podzólicos e aluviais (Carvalho Filho, A. de et al., 2000). Seguido pelo exemplos de maiores depósitos de coríndon-gema no mundo ocorrem em Mogok, Birmânia (Mianmar); Chanthaburi (Tailândia) e Pailin (Camboja); Sri Lanka; Kashmir, Índia; Queensland e New South Wales, Austrália; Jagdalek, Afeganistão; Tanzânia; Quênia; Yogo Gulch, EUA e; Kaduna, Nigéria (Hughes, 1990). Também há ocorrência no Vietnã, Madagascar e no Brasil (De Faria Duarte et al., 2020). Já no Brasil, às ocorrências dominam em Minas Gerias, onde às regiões que apresentam um potencial econômico para coríndon são Malacacheta e Indaiá, que possuem cristais azuis/transparentes de qualidade gemológica comprovada e nas ocorrências de Palmeiras e Sapucaia, que ocorre rubis e safiras azul e violeta com efeitos alexandrita, asterismo e seda. Há ocorrências em outras localidades de Minas Gerais, como Campo Belo, Cláudio, Novo Cruzeiro, Conceição do Mato Dentro, Caputira, Datas, Passos e Bom Jesus da Penha (Liccardo, 2003). Há ainda uma explicação sobre às diversas cores que podem ocorrer no coríndon, como quando um determinado elemento está presente, como o Cr substituí Al, é denominado de rubi que é vermelho. Quando colorido ou até incolor é denominado de safira. Se há redução de Cr tem a cor rosa; substituição de Al3+ por Fe e Ti leva a cor azul; substituição de Al por Cr e V gera a cor verde; e substituição de Fe e Cr tem-se a cor laranja (Branco, 2014). É um óxido de alumínio (Al2O3), fazendo parte do grupo da hematita (X2O3), grupo dos óxidos romboédricos que contém os minerais: hematita (Fe2O3), coríndon (Al2O3), eskolaíta (Cr2O3), karelianita (V2O3) e tistarita (Ti2O3). Os cristais desse mineral são transparentes a translúcidos, de brilho adamantino a vítreo, dureza 9 na escala de Mohs, densidade entre 3,98 e 4,06 e tenacidade elevada (Giuliani et al., 2014). A folha geológica utilizada foi a de Santa Rita de Jacutinga que se encontra posicionada nos domínios da vertente sul e da porção centro-oeste do planalto da Serra da Mantiqueira. O domínio de morros e colinas rebaixadas representam a porção mais dissecada do reverso do Planalto da Mantiqueira e possui às menores altitudes, entre 400 a 800 m, onde às cotas mais baixas da região estão a jusante do Rio Preto, entre 400-500 m de altitude (Heilbron et al., 2007). Para se obter um melhor resultado de dados é necessário que sejam realizadas análises de MEV (microscópio eletrônico de varredura) para fazer a identificação de forma qualitativa dos grãos de coríndon e determinar se há inclusões de alguns minerais, como biotita e ilmenita no material coletado. Indica-se também que seja feito o teste de Química Mineral, como realizado no CETEM para determinar se há picos de alumínio ou não. Caso seja verídico esses picos, será determinado que às amostras são de coríndon e com isso se faz necessário realizar uma plotagem da composição química do coríndon no diagrama Cr2O3/Ga2O3 x Fe2O3/TiO2 (Sutherland et al., 1998) para determinar a origem do coríndon, que pode ser metamórfica ou ígnea.Essas referências abordam diversos aspectos relacionados à formação e ocorrência de coríndon em diferentes regiões do mundo, incluindo a Serra da Mantiqueira. Alguns dos tópicos abordados incluem a geologia das áreas de ocorrência de coríndon, as características mineralógicas e químicas do coríndon, as técnicas de prospecção mineral e a exploração comercial de gemas. A revisão teórica realizada pelo pesquisador tem como objetivo embasar a pesquisa e fornecer um contexto teórico para a análise dos dados coletados. 5. MATERIAIS E MÉTODOS A pesquisa foi dividida em três etapas: pré-campo, campo e pós-campo. Na etapa pré-campo, foi realizada uma prévia divisão da região a ser prospectada com base nos aspectos fisiográficos da região e em drenagens ativas e conhecidas por outros trabalhos realizados na região ou próximas a esta. Na etapa de campo, foram utilizadas ferramentas necessárias para obter os resultados. A metodologia de campo incluiu a coleta de material e a separação de minerais pesados, que consequentemente levaram à prospecção de coríndon (safira). A metodologia de campo incluiu a coleta de material e a separação de minerais pesados em leito ativo de drenagem, fazendo a separação desse material em caixas com malhas de abertura de 2 cm, 1 cm e 0,75 cm respectivamente, onde o material que restava na calha de fundo era bateado. No pós-campo, as amostras secas passaram por uma Separação Magnética dos minerais pesados, onde o material que restou foi analisado para determinar se as amostras encontradas eram de possíveis grãos de coríndon, com auxílio de lupa de mão e microscópio. As ferramentas utilizadas no trabalho de campo foram: caderneta de campo para anotações, mapas de localização, bússola para realizar medidas nas rochas, martelo para retirada de amostras, pás, peneiras, bateias, baldes e sacolas para amostragem do material coletado, GPS para localização e medições das coordenadas em UTM. As amostras coletadas foram analisadas em laboratórios e estudos de química mineral para determinar se há picos de alumínio, e com isso verificar se os minerais encontrados são coríndons ou não. A pesquisa adotada foi de campo, exploratória e descritiva, com o objetivo de identificar possíveis ocorrências de coríndon na região. O tempo e espaço delimitados foram os estados do Rio de Janeiro e Minas Gerais, mais especificamente a Serra da Mantiqueira, onde foram realizadas as coletas de amostras. As fontes de dados coletados foram as rochas e minerais presentes na região, bem como informações bibliográficas sobre a geologia da área. Os instrumentos escolhidos para a coleta de dados foram ferramentas de campo, como as mencionadas anteriormente, além de análises laboratoriais para identificação dos minerais presentes nas amostras coletadas. 6. ANEXO Quadro síntese do projeto de pesquisa População A pesquisa foi realizada por meio de uma metodologia de campo durante 5 dias, de forma exploratória e descritiva, com o objetivo de identificar possíveis ocorrências de coríndon na região da Serra da Mantiqueira, nos estados do Rio de Janeiro e Minas Gerais. Materiais Os materiais utilizados no trabalho de campo foram: caderneta de campo para anotações, mapas de localização, bússola para realizar medidas nas rochas, martelo para retirada de amostras, pás, peneiras, bateias, baldes e sacolas para amostragem do material coletado, GPS para localização e medições das coordenadas em UTM. As amostras coletadas foram analisadas em laboratórios e estudos de química mineral para determinar se há picos de alumínio, e com isso verificar se os minerais encontrados são coríndons ou não. Portanto, a coleta de dados foi realizada por meio de observação e análise de amostras coletadas no campo, bem como análises laboratoriais para identificação dos minerais presentes nas amostras coletadas. Métodos Às técnicas utilizadas foram principalmente de análise química e mineralógica, não envolvendo técnicas como etnografia, análise de discurso, conteúdo, estatística descritiva, regressão linear, correlação, teste de diferença de média, entre outros. Variável Dependente Ocorrências de coríndon na região Variável Independente (ou Variáveis Independentes) Análises laboratoriais para identificação dos minerais 7. REFERÊNCIAS BRANCO, P. M. Dicionário de Mineralogia e Gemologia. São Paulo: Oficina de Textos, 608p., 2014. CARVALHO FILHO, Amaury de et al. Projeto Rio de Janeiro: estudo geoambiental do estado do Rio de Janeiro. CPRM; DRM, 2001. CHODUR, Nelson Luiz; SVISERO, Darcy P. Mineralogia e geologia dos depósitos de rubi e safira da região de Barra Velha, Santa Catarina. 1997. DE FARIA DUARTE, Ana Carolina; DOS SANTOS SALOMÃO, Marcelo; BERTOLINO, Luiz Carlos. Safira na Serra da Mantiqueira, sul do Estado do Rio de Janeiro: Estudos de proveniência com uso de análise mineralógica e química mineral. Geosciences Geociências, v. 39, n. 04, p. 939-952, 2020. GIULIANI, Gaston et al. The geology and genesis of gem corundum deposits. 2007. HEILBRON, Mônica et al. Geologia da folha Santa Rita do Jacutinga SF. 23-ZA-II. 2007. HEILBRON, Mônica et al. Evolution of reworked Paleoproterozoic basement rocks within the Ribeira belt (Neoproterozoic), SE-Brazil, based on U–Pb geochronology: Implications for paleogeographic reconstructions of the São Francisco-Congo paleocontinent. Precambrian Research, v. 178, n. 1-4, p. 136-148, 2010. 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Tese de Doutorado. Instituto de Geociências da Universidade Federal do Rio de Janeiro. 1997. PACIULLO, F. V. P., Ribeiro, A., Andreis, R. R., & Trouw, R. A. J. The Andrelândia Basin, a Neoproterozoic intraplate continental margin, southern Brasília belt, Brazil. Revista Brasileira de Geociências, v. 30, n. 1, p. 200-202, 2000. PEREIRA, R.M.; ÁVILA, C.A.; NEUMANN, R. Novas ocorrências de coríndon (safira) nos estados de Minas Gerais e do Rio de Janeiro. In: VIII Simpósio de Geologia do Sudeste, São Pedro. Resumos. São Paulo: Sociedade Brasileira de Geologia, 2003, p. 145. 2003. SILVA, L.C. & CUNHA, H.C.S. 2001. Geologia do Estado do Rio de Janeiro: texto explicativo do mapa geológico do Estado do Rio de Janeiro. Brasília: CPRM, 2001. SIMONET, C.; FRITSCH, E.; LASNIER, B. A classification of gem corundum deposits aimed towards gem exploration. Ore Geology Reviews, v. 34, p. 127-133, 2008. WIKIPEDIA. Bocaina de Minas. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Bocaina_de_Minas>. 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