Environmental review

Oxigênio e silício, nessa ordem, são considerados os elementos mais abundantes da litosfera. Como a ligação Si-O é consideravelmente mais forte do que outras ligações do oxigênio com qualquer outro elemento químico, temos como consequência que os silicatos constituem os minerais mais abundantes da grande maioria das rochas (Putnis, 1995). Dentre os silicatos, destaca-se o quartzo e suas variedades macro e microcristalinas como um dos principais constituintes da crosta terrestre.

Segundo Branco (1982), a origem do termo “quartzo” é incerta, sendo a palavra incorporada ao português através do alemão quarz. Durante mais de vinte séculos o termo “cristal” foi utilizado para designar o que hoje é reconhecido como sendo cristais euédricos incolores de quartzo (Frondel, 1962). Segundo este autor, o termo quartz ou quartzum se referindo ao mineral quartzo, foi utilizado pela primeira vez na Idade Média para descrever ocorrências de veios desse mineral na Saxônia, e durante muito tempo, foi usado ambiguamente com o termo “cristal”, ambos designando o mesmo mineral. No entanto, as variedades gemológicas como ametista, cristal de rocha, morion e outras, só passaram a ser identificadas como variedades de quartzo a partir do final do século XVIII, e somente a partir da metade do século XIX passou-se a ter um melhor conhecimento sobre o quimismo e a cristalografia dos

N0 SIMBOLOGIA SUCESSÃO MINERALÓGICA

01 Ag Ágata

02 Ag-Qmc Ágata - quartzo microcristalino

03 Ag-Q Ágata - quartzo incolor

04 Ag-Q-Ag-Q Ágata - quartzo incolor - ágata - quartzo incolor 05 Ag-Q-Cal Ágata - quartzo incolor - calcita

06 Ag-Qmc-Cal Ágata - quartzo microcristalino - calcita 07 Ag-Q-Am Ágata - quartzo incolor - ametista

08 Ag-Q-Qmc Ágata - quartzo incolor - quartzo microcristalino 09 Ag-Qmc-Am Ágata - quartzo microcristalino - ametista

10 Ag-Q-Am+Qmc Ágata - quartzo incolor - ametista com recobrimento de quartzo microcristalino 11 Ag-Q-Am-Ag-Q-Am Ágata - quartzo incolor - ametista - ágata - quartzo incolor- ametista

12 Ag-Q-Am-Cal Ágata - quartzo incolor - ametista - calcita 13 Ag-Q +Cal-Am Ágata - quartzo incolor e calcita - ametista

14 Ag-Q-Am-Cal-Qmc Ágata - quartzo incolor - ametista - calcita - quartzo microcristalino

15 Ag-Q-Am-Cal+Qmc Ágata - quartzo incolor - ametista - calcita com recobrimento de quartzo microcristalino 16 Ag-Q-Am+Qrs Ágata - quartzo incolor - ametista e quartzo róseo

17 Ag-Q-Am+Qrs+Cal Ágata - quartzo incolor - ametista, quartzo róseo e calcita

18 Ag-Q-Am-Cal-mA-G Ágata - quartzo incolor - ametista - calcita - moldes de anidrita (?) - gipsita 19 Ag-Q-Cal-mA-G Ágata - quartzo incolor - calcita - moldes de anidrita (?) - gipsita

20 Ag-Q-Cal+mA Ágata - quartzo incolor - calcita e moldes de anidrita 21 Ag-Q-Am-Cal+G+B Ágata - quartzo incolor - ametista - calcita, gipsita e barita 22 Ag-Q-Cal-B Ágata - quartzo incolor - calcita - barita

23 Ag-Q-Pir Ágata - quartzo incolor - pirita

SUCESSÃO MINERALÓGICA Á R E A S D E G A R I M P O E S T U D A D A S N11 N12 N13 N14 N15 N16 N17 N18 N20 N21 N22 N23 N24 N25 N26 N27 N28 N29 N30 N31 N32 N33 N34 N35 N36 01 Ag X X X X X X X X X 02 Ag-Qmc X X X X X X X X X X X X X 03 Ag-Q X X X X X X X X X X X X X X X X X 04 Ag-Q-Ag-Q X 05 Ag-Q-Cal X X X X X X X X 06 Ag-Qmc-Cal X X 07 Ag-Q-Am X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 08 Ag-Q-Qmc X 09 Ag-Qmc-Am X 10 Ag-Q-Am+Qmc X 11 Ag-Q-Am-Ag-Q-Am X X 12 Ag-Q-Am-Cal X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 13 Ag-Q+Cal-Am X 14 Ag-Q-Am-Cal-Qmc X 15 Ag-Q-Am-Cal+Qmc X X 16 Ag-Q-Am+Qrs X 17 Ag-Q-Am+Qrs+Cal X 18 Ag-Q-Am-Cal-mA-G X X 19 Ag-Q-Cal- mA-G X X 20 Ag-Q-Cal+mA X X X 21 Ag-Q-Am-Cal+G+B X 22 Ag-Q-Cal-B X X 23 Ag-Q-Pir X X

Existem vários polimorfos de sílica na natureza, que podem ser separados em dois grupos principais: os de baixa pressão e os de alta pressão. A Figura 10 mostra os campos de estabilidade para esses polimorfos, estabelecidos em função da pressão e da temperatura.

Figura 10 - Campos de estabilidade dos polimorfos de sílica. Extraído de Heaney (1994). Os polimorfos de baixa pressão são o quartzo, a tridimita e a cristobalita, que sofrem transformações que envolvem contrações estruturais com o rebaixamento de temperatura na passagem de cristobalita para quartzo (Heaney, 1994). O polimorfo que é estável a pressão ambiente e temperaturas inferiores a 5730 C é denominado de quartzo  ou quartzo de baixa temperatura (low-quartz) e cristaliza no subsistema romboédrico, com estrutura hexagonal (Frondel, 1962). Segundo este autor, a temperaturas superiores a 5730 C mas inferior a 8700 C e pressão baixa, o quartzo  se transforma em quartzo , ou quartzo de alta tempertura (high quartz), cristalizando no sistema hexagonal. Pesquisas mais recentes demonstraram que existe uma fase intermediária nessa transformação, estável somente no intervalo de temperatura entre 5730 C e 574,30 C (Heaney, 1994).

O quartzo  é o mais comum dos polimorfos de sílica, sendo um constituinte comum nas rochas ígneas, sedimentares e metamórficas (Frondel, 1962; Klein & Hurlbut, 1993). Ocorre ainda como mineral comum na ganga de veios hidrotermais, como produto final de cristalização diagenética em sedimentos oceânicos e como macrocristais ou microcristais fibrosos (calcedônia) preenchendo cavidades de rochas (Heaney,1994); à temperatura ambiente na superfície da crosta terrestre e no assoalho oceânico, pode ocorrer ainda sílica amorfa ou parcialmente cristalizada. O termo quartzo muitas vezes é utilizado de forma genérica tanto para o polimorfo de baixa temperatura (quartzo ) quanto para o polimorfo de mais alta temperatura (quartzo ) (Frondel, 1962).

Entre 8700C e 14700C e baixa pressão forma-se a tridimita, com estrutura hexagonal (a transição ocorreria a 8670C, segundo Heaney, 1994) enquanto o polimorfo estável acima dessa temperatura é denominado de cristobalita, que possui estrutura cúbica; semelhante ao quartzo, ambos têm formas de alta e de baixa temperatura. A tridimita quando sofre resfriamento tende a persistir como forma metaestável até a temperatura ambiente, sofrendo modificações a 1630C (middle- tridymite, com estrutura hexagonal) e a 1170C (low-tridymite, com estrutura rômbica). A cristobalita também persiste como forma metaestável quando é resfriada até a temperatura ambiente, sofrendo uma modificação estrutural a temperaturas entre 2670C e 2000C (ou menos), quando passa para a estrutura tetragonal, sendo conhecida como low-cristobalite (Frondel, 1962). Segundo este autor, a tridimita e a cristobalita são encontradas em rochas vulcânicas de diferentes idades geológicas, o que indica que esses polimorfos podem existir como formas metaestáveis durante longos períodos geológicos.

Quartzo e cristobalita quando aquecidos e na ausência de fluxo ou de agentes mineralizadores, persistem como formas metestáveis até a temperatura de fusão (Frondel, 1962). Segundo este autor, o ponto de fusão do quartzo não é conhecido com precisão, situando-se entre 16700C (temperatura de fusão da tridimita) e 17230C (temperatura de fusão da cristobalita). Putnis (1995) descreve como 17130C a temperatura em que a sílica funde, enquanto Heaney (1994) cita como 17270C a temperatura de fusão da cristobalita. Se for submetida a um resfriamento rápido, a sílica fundida solidifica formando vidro, conhecido por vários termos, como sílica vítrea, vidro de sílica, vidro de quartzo ou lechatelierita (Frondel, 1962).

As formas estáveis de sílica a altas pressões são a coesita, com estrutura monoclínica e estável na crosta inferior e a stishovita, com estrutura tetragonal e estável no manto, ambas encontradas também em crateras de impacto de meteoritos (Putnis, 1995). A stishovita é um dos poucos materiais em que o silício ocorre em coordenação octaédrica com o oxigênio. A coesita foi encontrada ainda como inclusão em diamante e em piropo de rochas metamórficas de alto grau, bem como em xenólitos de eclogitos em kimberlitos (Klein & Hurlbut, 1993). Heaney (1994), cita o polimorfo keatita (tetragonal) sintetizado em laboratório e cuja ocorrência na natureza ainda é incerta. Graetsch (1994) descreve a moganita, um novo polimorfo microcristalino, pseudo-ortorrômbico, encontrada em um ignimbrito em Gran Canaria, cuja característica é a repetição periódica da geminação lei do Brasil a nível de cela unitária.