Análise integrada de inclusões em diamantes com microtomografia computadorizada e técnicas complementares

Abstract

Os diamantes desempenham um papel crucial na investigação das condições e processos do manto terrestre, pois preservam em seu interior inclusões minerais que fornecem informações sobre a composição química do manto e as condições de pressão e temperatura atuantes durante sua formação. Devido à raridade e à importância geológica dos diamantes, sempre que possível, é preferível utilizar técnicas não destrutivas que preservem sua integridade e garantam a reprodutibilidade das análises. Além disso, a escala micrométrica das inclusões apresenta desafios significativos para investigações detalhadas, tornando essencial a aplicação de métodos analíticos avançados para sua caracterização. Esta dissertação adota uma abordagem integrada para a caracterização mineralógica de inclusões em diamantes, combinando técnicas não destrutivas e de alta resolução, como microtomografia computadorizada de raios X (micro-CT), espectroscopia Raman, difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX) e espectroscopia XANES (X-ray Absorption Near-edge Structure). A micro-CT possibilitou um mapeamento tridimensional detalhado das inclusões, enquanto as análises por Raman, DRX, FRX e XANES forneceram informações complementares sobre sua composição química, mineralogia e distribuição de ferro. Além disso, este trabalho avaliou os parâmetros de aquisição na micro-CT de laboratório, investigando estratégias para minimizar artefatos e otimizar a qualidade das projeções. Adicionalmente, foi realizada uma comparação entre micro-CT de fonte laboratorial e de fonte síncrotron na análise de uma mesma amostra, visando identificar os parâmetros que melhor aproximam a qualidade dos resultados laboratoriais àqueles obtidos no síncrotron. Os detalhes dessa análise foram abordados separadamente em um artigo relacionado a este trabalho. A integração das técnicas analíticas empregadas confirmou a presença de magnetita (Fe₃O₄) e revelou indícios que sugerem a possível ocorrência de hematita (Fe₂O₃), magnesioferrita (MgFe₂O₄), maohokita (MgFe₂O₄) e ferropericlásio-wüstita [(Mg,Fe)O/FeO]. Esses resultados fornecem informações sobre a composição mineralógica e as condições físico-químicas do manto, contribuindo para a caracterização das inclusões em diamantes da Província Kimberlítica de Juína. Os achados reforçam a importância da abordagem integrada para a caracterização mineralógica de inclusões, destacando o potencial dessas técnicas na análise de materiais geológicos.