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José Domingos Fabrisfrancisco javier riosDebora Pinheiro DickAndrea Paesano JuniorNelson Gonçalves FernandesWagner da Nova MusselAna Rosa Passos Pereira2019-08-13T21:58:21Z2019-08-13T21:58:21Z2010-08-02http://hdl.handle.net/1843/SFSA-89QTD5O presente trabalho experimental foi dedicado à caracterização de óxidos de ferro e de inclusões fluidas em estruturas de rochas, no propósito primordial de se identificar etapas dos mecanismos mineralógicos de transformação da magnetita (Fe3O4) em hematita (Fe2O3), no geossistema da mina Fazendão, uma jazida deminério de ferro localizada no setor leste do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais. Duas amostras de minério especularítico e duas com grãos cristalinos, primariamente (análise visual e resposta ao campo magnético de um pequeno ímã de mão) identificados comosendo de magnetita, foram caracterizadas por análises químicas (fluorescência de raios X; dicromatometria, para determinação do teor de ferro total), tratadas com um agente químico-dissolutivo diferencial, constituído da mistura ditionito-citrato-bicarbonato de sódio, medidas magnéticas (magnetização de saturação e de susceptibilidademagnética), difratometria de raios X (DRX; método do pó) de fonte síncrotron, para o refinamento estrutural Rietveld, espectroscopia Mössbauer; os fluidos, formadores da mineralização de ferro foram caracterizados por microscopia óptica e microtermometriano infravermelho. As amostras foram identificadas como sendo de minérios de ferro de alto teor (>64% Fe); hematita foi identificada como a fase mineralógica dominante, em todas as amostras. De dados de DRX, outras fases ocorrem em menor proporção: magnetita, goethita e quartzo. Não foi observada a ocorrência de maghemita, em nenhuma das amostras em estudo. Magnetita foi também evidenciada dos valores medidos de magnetização de saturação e de suscetibilidade magnética, da qual foi possível observar a característica transição de Verwey (TV 115 K). Do refinamento estrutural Rietveld, determinaram-se os valores dos parâmetros da célula unitária de cada fase cristalográfica presente. O valor do parâmetro a da estrutura romboédrica hexagonal dahematita indica substituição isomórfica de Fe3+ por Al3+, mas em pequenas proporções, de tal sorte que a transição de Morin (TM 260 K) não chega a ser suprimida: foi detectada a mudança do sinal do gradiente de campo elétrico no 57Fe, medido pelo deslocamentoquadrupolar, por espectroscopia Mössbauer, baixando-se a temperatura da amostra de 298 K a 110 K. A caracterização dos fluidos retidos em inclusões de amostras da rocha indicou duas gerações de especularita: uma, mais antiga, formada por fluidos mais salinos, e outra, mais recente, formada por soluções mais diluídas. A determinação do pontoeutético, por medidas de microtermometria, indica Ca2+, Mg2+ e Fe2+ como cátions presentes nos fluidos. Estes resultados indicam que a magnetita existente na mina é oxidada e diretamente convertida a hematita, sem a formação intermediária de maghemita (Fe2O3).The present experimental work was devoted to the characterization of iron oxides and fluid inclusions in rock samples from the Fazendão mine, located in the east border of the Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, Brazil, in an attempt to identify the main mineralogical pathway steps related to the transformation of magnetite (Fe3O4) to hematite (Fe2O3) in this iron ore deposit. Two specularite-rich samples and two samples with grains containing magnetite crystals were characterized with chemical analysis (X-ray fluorescence and dichromatometry for determination of total iron), chemically treated with dithionite-citrate-bicarbonate, magnetic measurements (saturation magnetization and magnetic susceptibility), powder X-ray diffraction (XRD) with a synchrotron light source, Rietveld structural refinement and Mössbauer spectroscopy; the fluids in rock inclusions, which are formed during the iron mineralization, were characterized by infrared microscopy and microthermometry. The samples were chemically identified as high-grade iron ore (>64 mass% Fe); hematite was identified as the major phase in all samples. From XRD data, magnetite, goethite and quartz were identified as minor phases. The presence of magnetite was also confirmed by measuring the saturation magnetization and magnetic susceptibility. From those data it was detected the characteristic Verwey transition (TV 115 K). From the Rietveld structural refinement it was determined the unit cell parameters for the each crystallographical phase. a-values so obtained for the rhombohedral hexagonal structureof hematite indicate some isomorphic replacement of Fe3+ by Al3+. However, this isomorphic substitution is effectively too small and the Morin transition (TM 260 K) could be still observed from the sign change of the electric field gradient, measured at the 57Fe nucleus with Mössbauer spectroscopy, by lowering the sample temperature from 298 K to 110 K. From chemical data for the fluids in rock-inclusions, two generations of specularite were identified: one, formed by an older, more saline, fluid and, other, a more recent, of a more dilute solution. Values of the eutectic point, measured with microthermometry, indicated that Ca2+, Mg2+ and Fe2+ are cations composing the fluids. These results are consistent with a mineralogical pathway model by which magnetite in this mine is oxidized and directly transformed to hematite, without intermediately forming maghemite (Fe2O3).Universidade Federal de Minas GeraisUFMGMineralogiaFísico-químicaEspectroscopiaSolosQuímicaHematita Minas GeraisMineralogiaHematitaInclusões FluidasEspectroscopia MössbauerFormação e transformação químico-mineralógica da hematita em um geodomínio do Quadrilátero Ferrífero, Minas Geraisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALtese_ana_rosa_passos_pereira_2010.pdfapplication/pdf3882961https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-89QTD5/1/tese_ana_rosa_passos_pereira_2010.pdf9ee45f236e742cacb5c692b5bfaf32a4MD51TEXTtese_ana_rosa_passos_pereira_2010.pdf.txttese_ana_rosa_passos_pereira_2010.pdf.txtExtracted texttext/plain169310https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-89QTD5/2/tese_ana_rosa_passos_pereira_2010.pdf.txtb0699197edd9f4b5e7ff9ab30539cdf4MD521843/SFSA-89QTD52019-11-14 23:02:40.163oai:repositorio.ufmg.br:1843/SFSA-89QTD5Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-15T02:02:40Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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