Estudo dos zircões em concentrados de minerais pesados em algumas praias da Ilha Grande – RJ e sua possível relação com anomalias radioativas locais

• Autor(a) principal: Ayres, Huaila Fonseca
• Data de Publicação: 2004
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/4166
• topic: Mineralogia; Ilha Grande (RJ); CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::MINERALOGIA

Mapeamento da radioatividade ambiental realizado por Alencar,2003 pela Universidade Estadual do Rio de Janeiro (UERJ), onde foram determinados níveis de referência da taxa de exposição (nGy h-1) das praias da Ilha Grande-RJ, estabelecidos através da realização de medidas in situ em cada praia. Os valores médios das medidas da taxa de exposição in situ variam de 62 ± 7 a 126 ± 24. A partir desses dados, surgiu a necessidade de se realizar um estudo visando caracterizar as areias de algumas praias da mesma ilha quanto ao seu conteúdo de minerais pesados, com a finalidade específica de identificar os minerais que contribuíam para tal radiação. Neste sentido, foram usadas técnicas convencionais de separação, como a utilização do bromofórmio e do separador Magnético Frantz. A princípio, admitiu-se a possibilidade da monazita ((Ce,La,Th)PO4) ser o mineral mais provável, já que é um fosfato de terras raras, além de se tratar de areias escuras como àquelas encontradas na costa do Espírito Santo e norte do Rio de Janeiro, onde é encontrada monazita em grandes quantidades. Esta hipótese foi o que sustentou a idealização deste trabalho, pois se trataria de areias monazíticas, as quais necessitam de rigorosos estudos, pois envolvem riscos à saúde pública, além de representarem um fator relevante para explorações de matéria-prima. Contudo, através de estudos laboratoriais, como análises em lupa binocular, observou-se não haver monazita no material analisado. Porém, identificou-se o zircão como o único mineral radioativo, que fora encontrado na fração não magnética do Frantz. Desta maneira, o mineral que poderia estar contribuindo com o nível de radiação na Praia Preta seria o zircão, que assim como a monazita também é radioativo, embora sua radiação seja em proporções bem mais baixas. Neste sentido, a radioatividade ambiental da Praia Preta, assim como das demais praias, poderia ser devido à presença da torita (ThSiO4) que segundo Dana,1932, é um mineral que faz solução sólida com o zircão (ZrSiO4). De acordo com a análise de minerais foi possível separar dois “grupos” de zircões. Os que são incolores e os que apresentam coloração de amarela a marrom. Todos os dois grupos apresentam-se em geral como cristais bem formados e biterminados. Este último “grupo” por apresentar coloração mais escura, poderia ser representado pelos minerais de torita, já que esta faz solução sólida com o zircão. Assim, a torita, bem como o zircão, estariam contribuindo para a presença de Th nas praias e conseqüentemente, contribuindo para que haja um nível de radiação ambiental. Segundo Deer et al., 1966, sabe-se que as colorações mais escuras do zircão são devidas principalmente a presença de átomos radioativos, em particular o decaimento do tório e urânio que ocorrem no zircão, podendo provocar deslocamento do átomo pela contração do núcleo. Este fato em altas temperaturas produz uma trajetória das partículas nucleares que podem leva-las a um colapso estrutural gradual. A partir desta observação, e a fim de confirmar a contribuição de quantidades significativas de tório no zircão devido a uma possível solução sólida com a torita, foram utilizadas técnicas mais avançadas, com o intuito de obter informações sobre a composição química desses zircões, aumentando assim a acurácia na análise e permitindo melhores interpretações. Já que, o zircão por si só, é um mineral, considerado pouco radioativo. Para tanto, inicialmente, cada amostra separada pelo Frantz foi submetida ao raio ultravioleta através do mineral-light, que detecta minerais relacionados a anomalias fluorescentes dadas por elementos radioativos. Uma vez constatada somente a presença do zircão como mineral radioativo, coletaram-se os zircões representantes das referidas praias, os quais foram analisados por um microscópio eletrônico de varredura - MEV para se ter uma análise mais detalhada da sua composição, além de se tirar fotos com alto nível de detalhe. Embora o resultado obtido tenha se diferenciado da hipótese inicial do estudo, que se sustentava na investigação da monazita ou qualquer outro mineral que representasse melhor a radioatividade ambiental, como o caso da torita, este trabalho pretende preencher uma lacuna de informações em relação a estudos de minerais pesados na Ilha Grande, sendo este, um dos únicos trabalhos com esta relevância. Dessa forma, busca-se dar continuidade ao estudo mineralógico de areias de praia do Estado do Rio de Janeiro que tem importante significado para a compreensão de dispersões e concentrações de minerais pesados.