HEMATITA – Fe2O3 A hematita é um óxido muito comum. Como minério de ferro (~70% Fe) é muito importante.

Hematita é um dos vários óxidos de ferro e forma uma solução completa (isomorfia) com ilmenita (FeTiO3) a temperaturas superiores a 950ºC. A temperaturas baixas continua ocorrendo certo grau muito baixo de mistura com ilmenita e também com MgTiO3. Os teores de titânio registrados devem-se a essa mistura. Teores de FeO devem ser originários de magnetitas que ocorrem misturadas. A hematita é dimorfa com maghemita. Cristais de hematita são raros, atingem até 13 cm e cristalizam como formas romboédricos complexos, pseudo-cúbicos, prismáticas e, raramente, escalenoédricas, com estrias triangulares em {0001} e {10-11}. As maclas que a hematita pode apresentar são lamelares e de interpenetração.

Hábitos comuns da hematita são tabular fino, micáceo e achatado, normalmente formando rosetas. Muito comuns são massas de hematita oolíticas, maciças, fibrosas radiadas, concrecionárias, colunares, terrosas, reniformes, botrioidais ou estalagtíticas.

Há nove variedades de hematita. “Kidney ore” são formas globulares, botrioidais, reniformes e mamelonadas; martita são pseudomorfos de hematita sobre magnetita; especularita é uma hematita em cristais tabulares com um brilho excepcional (especular); titanohematita é uma variedade de hematita rica em titânio; “tiger iron” é um depósito sedimentar metamórfico com camadas alternadas de hematita cinza e jaspe vermelho, chert ou quartzo olho-de-tigre. A iridescência apresentada às vezes pela hematita é formada por turgita, uma mistura de hematita e goethita, às vezes descrita como hematita hidratada.

1. Características: Sistema Cristalino Cor Hábitos Clivagem

Trigonal escalenoédrica.

Cinza do aço a preto quando maciça ou em cristais. Vermelha em agregados finos ou

terrosos. Embaça para iridescente

ver acima. Não

Tenacidade

Quebradiça, elástica em lâminas finas.

Maclas Fratura Dureza Mohs Partição

em {0001} e {10-11}. Irregular a subconchoidal

5 - 6 Pode ocorrer em {0001} e {10-11} devido às maclas.

Traço Brilho Diafaneidade Densidade (g/cm3)

Vermelho brilhante a marrom/avermelhado

Metálico, especular, submetálico a fosco.

Opaco, transparente em flocos finos

5,26

2. Geologia e depósitos: A hematita é encontrada em ambientes geológicos magmáticos, hidrotermais, metamórficos e sedimentares. Hematita cristaliza em fontes quentes, fundos de lagos, ambientes vulcânicos, intemperismo (solo) e muitos outros. Forma as “banded iron formations” (BIFs) e é, de maneira geral, responsável pelas cores vermelhas de muitos materiais geológicos (solos, areias, etc.). É mineral acessório em rochas ígneas félsicas, ocorre em veios hidrotermais de alta temperatura, em rochas de metamorfismo de contato, como cimento em rochas sedimentares e como constituinte principal em formações de ferro oolítico. A apresentação de todos os jazimentos foge do escopo desta abordagem. 3. Associações Minerais:

A hematita associa-se a um número muito grande de minerais, não há paragênese típica.

4. MICROSCOPIA DE LUZ TRANSMITIDA:

Índices de refração: nω: 3,150 – 3,220 nε: 2,870 – 2,940

ND Cor / pleocroísmo: marrom-vermelho profundo em cristais muito pequenos ou ao longo das bordas, com pleocroísmo entre vermelho amarronzado e vermelho amarelado ou marrom. Mas geralmente a hematita é opaca, mesmo em lâminas com espessura inferior a 30 micra.

Relevo: muito alto, extremo.

Clivagem: sem informações

Hábitos: sem informações

NC Birrefringência e cores de interferência:

birrefringência máxima de 0,280: cores de altas ordens (lembram um creme claro).

Extinção: Paralela.

Sinal de Elongação: SE(-), geralmente impossível de determinar.

Maclas: sem informações

Zonação: sem informações

LC Caráter: U(-), geralmente impossível de determinar. Ângulo 2V:

Alterações: muitas vezes a hematita é produto de alteração. Pode alterar a goethita e siderita.

Pode ser confundida com: muitos outros minerais opacos, tendo em vista que as reflexões vermelhas ocorrem apenas ocasionalmente. É necessário usar outra técnica analítica para sua identificação.

Hematita (opaca) e quartzo em itabirito, a ND (à esquerda) e a NC (à direita). Os cristais de hematita tendem a tabulares, um hábito bem característico.

Muito diagnósticas para hematita são as reflexões internas de cor vermelho-sangue que se associam ao mineral. Às vezes são abundantes como aqui, normalmente são raras. Estas reflexões são diminutas: a imagem foi obtida com a objetiva de médio aumento (10x) e zoom. NC.

5. MICROSCOPIA DE LUZ REFLETIDA: Preparação da amostra: a hematita possui uma dureza muito elevada e é um dos minerais de minério de mais difícil polimento. Hematita é muito mais dura que magnetita e ilmenita, algo menos dura que cassiterita. e aproximadamente tão dura quanto a pirita. Depois de um desbaste cuidadosamente executado, com muita paciência e o dobro ou triplo do tempo necessário para outros minerais se consegue polimento excelente. Seções paralelas a {0001} são mais difíceis de polir que seções perpendiculares a elas. Especialmente difícil é o polimento dos agregados mamelonados e botrioidais vermelhos (“Glaskopf” = cabeça de vidro) e os agregados formados por fibras longas paralelas, que ficam se soltando durante o polimento, arruinando a polimento da seção toda.

ND Cor de reflexão: Branca com um tom azul. Se titanífera é mais cinza-branco.

Comparada com pirita a cor é cinza claro azulado.

Comparada com magnetita, ilmenita e cuprita a cor é branca.

Comparada com calcocita a cor é levemente amarronzada.

Pleocroísmo: Não

Refletividade: 26 a 29,64%. Se titanífera é mais refletiva.

Birreflectância: Distinta, mas fraca. Se titanífera possui birreflectância maior.

NC Isotropia / Anisotropia: Anisotropia nítida em tons de cinza-azul a cinza-amarelo. Extinção definida.

Reflexões internas: Esparsas, raras, pequenas, em vermelho-sangue profundo. A quantidade de reflexões depende do polimento: quanto melhor o polimento, menos reflexões haverá.

Pode ser confundida com: De uma maneira geral o reconhecimento da hematita é fácil. Características são a alta dureza, o má polimento, a fraca, mas nítida anisotropia, a cor branca-azulada e as reflexões internas vermelhas. Lepidocrocita é semelhante; em agregados de grão muito fino esta diferenciação pode ser impossível.

Forma dos grãos: geralmente a hematita é idiomórfica, tabular ou tabular fina segundo (0001, mas tamanho, forma e textura dependem muito das condições de formação das hematitas e, por isso mesmo, variam muito. Hematitas formadas a altas temperaturas possuem formas curtas, compactas; aquelas de ambientes com metasomatismo de contato frequentemente são praticamente isométricas. Em corpos ultramáficos intrusivos (diabásios) as hematitas podem formar escamas muito finas, dispersas e sem o desenvolvimento nítido de faces. Em alguns casos a hematita se apresenta em formas mamelonadas ou em fibras longas; neste caso é fácil confundi-la com lepidocrocita. Em jazimentos que sofreram intenso tectonismo se formam inicialmente placas finas, que por recristalização originam depois corpos ovais, pouco intercrescidos entre si. As placas estão dispostas paralelamente na rocha, exatamente como micas em mica-xistos, envelopando e contornando inclusões e idioblastos. Os cristais tabulares de hematita podem estar intensamente deformadas e dobradas mesmo em uma rocha praticamente indeformada.

Maclas lamelares segundo {10-11} são muito frequentes e visíveis especialmente a NC. Uma quantidade menor das lamelas originou-se durante o crescimento; a maior parte das lamelas é de pressão, tem origem por deformações tectônicas, ocorrem sempre em grupos e normalmente de acordo com várias faces de {10-11}. As lamelas podem ocorrer de acordo com diferentes sistemas e podem mostrar maclas transversais. As muitas maclas reconhecidas macroscopicamente em cristais de hematita não possuem importância na microscopia.

Partições {0001} e {10-11} frequentemente são visíveis ao microscópio, especialmente em hematitas que sofreram esforços tectônicos.

Translações segundo {0001} também são frequentes. Muito frequentemente ocorrem lado a lado com a formação de lamelas de macla por deslizamento segundo {10-11} na deformação plástica da hematita. Isso explica as ondulações observadas em hematitas de muitas ocorrências. Mas em muitas ocorrências de forte impacto tectônico não se observa essas translações pois houve recristalização.

Desmisturas: ilmenita e hematita possuem relações complicadas de desmisturas. Até aproximadamente 10% FeTiO3 permanece em solução, originando hematitas com traço mais marrom, reflexões internas mais raras e refletividade mais baixa. Em algumas hematitas ocorrem desmisturas aciculares de rutilo, seguindo 3 orientações diferentes. Minúsculas (>1μm) desmisturas granulares de cassiterita podem ocorrer também. Hematitas de alto brilho e intenso podem mostrar minúsculas desmisturas(?) aciculares paralelas, observáveis apenas com muito cuidado, imersão em óleo e nicóis não exatamente cruzados; pode se tratar de micro lamelas de macla.

“Titanohematita” ou “ilmenita branca” é hematita com até 10% de FeTiO3 em solução sólida. Sua refletividade é mais baixa, a birreflectância e a anisotropia são mais fortes. Sempre apresentam maclas lamelares e não mostram reflexões internas vermelhas. Se o conteúdo de FeTiO3 é acima de 10%, formam-se intercrescimentos orientados de ilmenita e hematita-Ti. Podem ocorrer pequenas lamelas de hematita-Fe em ilmenita.

Substituições de hematita por magnetita são um produto comum de metamorfismo de contato em rochas intrusivas e extrusivas, mas também são encontradas em outras situações. Frequentemente formam-se pseudomorfoses muito bem desenvolvidas. Neste caso, pode haver restos de magnetita na hematita, o que explica o magnetismo destas hematitas. A substituição de hematita por pirita ocorre em formações extrusivas-hidrotermais com certa frequência, especialmente impregnações de hematita em brechas tufáceas, onde todos os estágios de transformação podem ser observados. Intemperismo normal conduz à formação de limonita, mas de forma muito lenta. Raras são substituições de hematita por siderita ou calcopirita.

Martitização: a hematita substitui magnetita, um processo denominado de martitização. O processo pode formar cristais grandes de hematita a partir da magnetita. Em alguns casos o processo resulta em grandes cristais idiomórficos de hematita com alguns restos dispersos de magnetita, o que explica o magnetismo destas hematitas. Por outro lado, não são raras hematitas com magnetismo polar de composição exatamente Fe2O3 sem inclusões de magnetita ou maghemita; seu magnetismo foi explicado por alguns autores pelo impacto de raios.

Inclusões DE hematita em cromita podem ocorrer.

Inclusões EM hematita podem ser de rutilo granular ou acicular.

Intercrescimentos de exsolução podem ocorrer de hematita com ilmenita, magnetita, rutilo, cassiterita e franklinita. Os intercrescimentos orientados de alguns desses minerais com hematita não necessariamente foram formados por exsolução.

Cristais de hematita poligonais em itabirito. À esquerda, a ND e à direita, a NC+2º. A ND é possível perceber a birreflectância dos cristais e, a NC, as cores de anisotropia. Não se observa nenhuma reflexão interna vermelha. A ND, quartzo em preto. A NC, quartzo com reflexões internas em laranja.

Cristais de hematita tabulares em rocha, a ND à esquerda e a NC à direita. A ganga a ND é cinza escura e a NC apresenta muitas reflexões internas de cores variadas. O hábito das hematitas é muito típico. Também é característica a presença de buracos (pontos pretos) nos cristais, que surgem em função da dificuldade de polimento.

Jaspilito a ND (esquerda) e a NC (direita). Trata-se de uma formação ferrífera bandada (“BIF – banded iron formation”) com hematita finamente granular (a ND: branca; a ND: escura com anisotropia em cinza) e jaspe, que é sílica com finíssimas inclusões de hematita e, por isso mesmo, vermelha. A ND o jaspe é cinza escuro e a NC apresenta intensas reflexões internas em laranja e vermelho.

Minério de ferro oolítico a ND (esquerda) e a NC (direita). A ND, em cores mais escuras, os oólitos são formados principalmente por hidróxidos de ferro como goethita e outros. Hematita é clara. A NC, a hematita mostra cores cinzentas e a goethita reflexões internas em amarelo, laranja e outros.

Hematita a NC mostrando uma reflexão interna vermelha. Essas reflexões em vermelho sangue, em seções de polimento bom, são pequenas e raras. É necessário um certo cuidado para detectá-las.

A NC, magnetita (isótropa (preta)), ganga (reflexões internas laranja) e hematita em finas lamelas claras que se dispõe em padrão paralelizado, formadas pelo processo de martitização da magnetita. É muito comum.

Hematitas a NC mostrando maclas complexas. Em alguns casos se assemelham às maclas polisintéticas dos plagioclásios, em outros casos lembram microclínio e pode haver grãos com vários padrões de macla na mesma seção polida.

Agregado de cristais tabulares de hematita, da variedade especularita, a ND (esquerda) e a NC (direita). Minerais da ganga (quartzo, etc.) em cinza escuro e preto a ND e com reflexões internas amarelas a NC. A cor de reflexão da hematita é branca e a NC o mineral apresenta-se muito escuro. É útil descruzar os nicóis em 2º para melhorar as observações. O hábita tabular é muito típico para hematita.

6. MICROSCOPIA DE LUZ OBLÍQUA:

Desligando a luz do microscópio e iluminando a lâmina obliquamente por cima com uma luz LED forte, a hematita mostra uma cor cinza.

Versão de abril de 2020

Ilustração da técnica de Luz Oblíqua.

A luz LED precisa ser forte.

Esquerda: hematita em cristais tabulares em itabirito a ND sob Luz Transmitida. Direita: a mesma situação sob Luz Oblíqua. É possível reconhecer apenas a cor cinza, o que exclui minerais amarelos (pirita, calcopirita). Não é possível distinguir hematita de magnetita e ilmenita nesta técnica.

Itabirito a Luz Oblíqua, mostrando bandas

alternadas de grãos de hematita (cinza) e de

quartzo (reflexões claras, a amareladas).