Dados da Submissão

Título

Análise de mineralizações de grafita de Caçapava do Sul: caracterização por espectroscopia Raman e implicações cristalográficas

Texto do resumo

O município de Caçapava do Sul e seus arredores integram um importante distrito metalogenético, reconhecido internacionalmente pela exploração de minério de cobre, que teve início no século XX. Geologicamente, está localizado na parte central do Cinturão Dom Feliciano, no Cinturão Metamórfico de Porongos, considerado uma das mais importantes unidades do Terreno Tijucas. O potencial exploratório da região se estende para outros minérios, e alguns destes ainda são pouco estudados, como é o caso das mineralizações de grafita. Estas mineralizações estão alojadas em xistos grafitosos, metamorfizados sob fácies xisto verde a anfibolito. A geologia local é composta principalmente por rochas metassedimentares, metavulcânicas e calci-silicáticas de idade neoproterozoica. A região é afetada por falhas e zonas de cisalhamento, com direção preferencial NE-SW, que deformam os cristais de grafita, podendo gerar defeitos cristalinos, formar nanoplaquetas de grafita e até mesmo gerar grafeno natural. Estudos de caracterização cristalográfica são importantes para avaliar e valorizar ocorrências do minério antes mesmo da exploração, possibilitando à indústria nanotecnológica obter um produto com características avançadas e adequadas à aplicação. A espectroscopia Raman se destacou como técnica de caracterização nanotecnológica da grafita, devido à capacidade de quantificar e qualificar as ligações químicas presentes no mineral. A grafita é formada por ligações covalentes e interações Van der Waals que podem ser visualizadas nas bandas espectrais: D (1200 a 1400 cm-1) - que representa os defeitos nos planos de ligações covalentes; G (1500 a 1600 cm-1) - que permite a dedução da abundância de forças de van der Waals na estrutura; D’ (aproximadamente 1620 cm-1) - que descreve defeitos nas interações de van der Waals; e G’ (aproximadamente 2700 cm-1) - que permite a inferência da abundância de ligações covalentes nos cristais. Neste trabalho, é apresentada a análise de dez amostras de grafita da região de Caçapava do Sul por espectroscopia Raman, as quais foram realizadas em amostras de pó de rocha. Como resultado da análise dos espectros, é possível observar que em todos eles, a banda D está mais proeminente que a banda G’, indicando consideráveis defeitos na rede cristalina. Também é notável a elevada intensidade da banda G, denotando cristais de grafita espessos, devido a ausência de processo de microclivagem eficiente. Com base nas interpretações apresentadas, é possível concluir que há um elevado grau de defeitos cristalinos nas grafitas estudadas, confirmando a atuação das zonas de cisalhamento sobre os grafita xistos. Esta observação está relacionada com a assembleia mineral da matriz, que é rica em tectosilicatos, como quartzo e feldspatos, e propicia a formação de microdeformações de caráter não pervasivo, consequentemente, não foi identificada a presença de nanoplaquetas de grafita e grafeno natural que exigem deformação ubíqua. Esta observação é justificada pela pouca abundância relativa de filossilicatos, ou outros minerais placoides na matriz, que propiciam a microexfoliação eficiente ao esforço cisalhante.

Palavras Chave

Mineralogia aplicada; Nanotecnologia mineral; Minerais bidimensionais; Minerais de van der Waals; Cristalografia