Caracteriza??o microestrutural e textural de agregados de magnetita do Quadril?tero Ferr?fero.

Abstract

As amostras estudadas cont?m magnetita. Elas prov?m do rochas de forma??es ferr?feras da regi?o Quadril?tero Ferr?fero, sudeste do Brazil. A transforma??o da magnetita e da hematita das forma??es ferr?feras pode ser considerada como um sistema Fe-O. As amostras dessas rochas foram cuidadosamente selecionadas onde cristais de magnetita ocorrem como grandes cristais isolados imersos numa matriz de gr?os de hematita. Um microsc?pio ?tico e um microsc?pio eletr?nico equipado com um sistema de EBSD (Electron Backscattering Diffractometer) foram usados para investigar a rela??o microestrutural e cristalogr?fica envolvida na transforma??o de fase magnetita-hematita. A transforma??o ocorre ao longo dos planos cristalogr?ficos {111} produzindo um padr?o triangular de faixas cruzadas de cristais de hematita transformada orientadas segundo {111}. An?lises de EBSD dos cristais de magnetita e da hematita transformada mostram que a magnetita e os novos cristais de hematita compartilham planos cristalogr?ficos de maior densidade, por exemplo {111} e (0001), respectivamente, possivelmente devido ao arranjo at?mico CCP e HCP dos dois cristais. Dessa forma, quando polos desses dois planos s?o plotados no estereograma,seus m?ximos coincidem. Embora a orienta??o cristalogr?fica dos cristais de hematita da matriz mostrem m?ximos de (0001) que n?o coincidem com aqueles dos planos {111} da magnetita. Consequentemente, conclui-se que a transforma??o direta de cristais de hematita carregam a mem?ria da orienta??o cristalogr?fica dos cristais antigos de magnetita, possivelmente devido ? maneira similar com a qual os ?tomos est?o empacotados na estrutura do cristal. Por outro lado, nenhuma rela??o ? observada entre os cristais de magnetita e de hematita que se encontram na matriz. Isso sugere que os gr?os de hematita na matriz podem ter sido formados por outros processos al?m daqueles envolvidos na transforma??o dos ?xidos de ferro observados dentro dos gr?os de magnetita.The studied samples contain magnetite transformed to haematite. They are from iron formation (IF) rocks of the Quadril?tero Ferr?fero region, southeastern Brazil. The magnetite and haematite transformation of the IFs can be considered as a Fe-O system. Samples were carefully selected of these rocks where magnetite crystals occur as isolated large crystals immersed in a matrix of haematite grains. An optical microsocope and an electron microscope equipped with an EBSD system were used to investigate the microstructural and crystallographic relationship involved in the phase transformation magnetitehaematite. Magnetite crystals analyzed in IF samples are partially transformed to haematite. The transformation occurs along the crystallographic planes {111} producing a characteristic triangular pattern of interlocking stripes of transformed haematite crystals oriented along {111}. EBSD analyses of the magnetite host and the transformed haematite show that the magnetite and the new haematite crystals share crystallographic planes of highest atomic density, e.g. {111} and (0001), respectively, possibly due to the CCP and HCP atomic arrangement of the two crystals. Therefore when the poles of these two planes are plotted in the stereogram their maxima coincide. However crystallographic orientation of haematite crystals in the matrix shows maxima of (0001) poles not coincident with those of {111} planes of magnetite. Consequently, it is concluded that the direct transformation to haematite crystals carry the crystallographic orientation memory of the old magnetite crystals, possibly due to the similar manner whereby atoms are packed together in the crystal structures. On the other hand no such relationships are observed between magnetite and haematite crystal in matrix. This suggests that haematite grains in the matrix may have been formed by other processes rather than those involved in the iron oxide transformation observed within the magnetite grains