Investigação do crescimento topotaxial de hematita em magnetita.

Abstract

O crescimento topotaxial é caracterizado quando os cristais de uma nova fase, produto de reações químicas no estado sólido, como a oxidação, se desenvolvem de forma orientada, influenciados pelas orientações cristalográficas da fase reagente. Na oxidação de magnetita para hematita, os cristais de hematita tendem a se desenvolver segundo algumas relações topotaxiais, que são descritas por relações de paralelismo entre planos cristalinos das duas fases. Para esses minerais, o paralelismo entre os planos octaédricos {111} da magnetita e o plano basal {0001} da hematita é a condição de orientação mais comum. A fim de se melhorar o entendimento sobre a transformação de fase magnetita-hematita e as relações topotaxiais envolvidas neste processo, foram estudados aqui cristais octaédricos de magnetita parcialmente transformados em hematita. Eles foram retirados de um agregado drúsico de cristais de magnetita intercrescidos proveniente do distrito de Rodrigo Silva, na cidade de Ouro Preto, porção sudeste do Quadrilátero Ferrífero. Os cristais de magnetita foram seccionados paralelamente a um de seus planos octaédricos {111} e a superfície interna foi preparada para análises de difração de elétrons retroespalhados (EBSD), o que inclui polimento mecânico e polimento químico-mecânico com sílica coloidal. As áreas com evidências de transformação de fase foram selecionadas em microscópio óptico e posteriormente analisadas por EBSD. As figuras de polo, figuras de polo inversa e mapas de orientação evidenciaram uma nova condição de orientação entre os cristais de magnetita e hematita, em que planos octaédricos {111} da magnetita estão paralelos aos planos romboédricos {101̅1} da hematita, o que nunca foi descrito. Além disso, foi identificado o paralelismo entre planos octaédricos {111} da magnetita e basais {0001} da hematita, e entre planos dodecaédricos {110} da magnetita e prismáticos {112̅0} da hematita. Nesse contexto, é possível concluir que a transformação de fase ocorre nos planos octaédricos {111} da magnetita e que existem duas posições de crescimento possíveis para os cristais de hematita em relação a um plano {111}. O cristal de hematita pode se desenvolver com o seu plano basal (0001) paralelo ao plano (111) ou então, com o seu plano romboédrico (101̅1) paralelo ao plano (111).