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ONDE ENCONTRAR DIAMANTES

Cientistas descobrem como os diamantes chegam à superfície

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Mas uma nova pesquisa publicada na Nature, sugere que os diamantes também podem ser um sinal de separação – das placas tectónicas da Terra, isto é. E pode até dar pistas sobre onde é melhor procurá-los.

Os diamantes, sendo as pedras naturais mais duras, requerem pressões e temperaturas intensas para se formarem. Essas condições são alcançadas apenas profundamente na Terra. Então, como é que eles chegam até à superfície?

Os diamantes são transportados em rochas fundidas, ou magmas, chamados quimberlitos. Até agora, não sabíamos que processo fazia com que os quimberlitos disparassem repentinamente através da crosta terrestre, após milhões, ou mesmo milhares de milhões, de anos escondidos sob os continentes.

Ciclos de supercontinentes

A maioria dos geólogos concorda que as erupções explosivas que libertam diamantes acontecem em sincronia com o ciclo de supercontinentes: um padrão recorrente de formação e fragmentação de massas de terra que tem definido milhares de milhões de anos da história da Terra.

No entanto, os mecanismos exatos subjacentes a esta relação são debatidos. Surgiram duas teorias principais.

Uma propõe que os magmas quimberlíticos exploram as “feridas” criadas quando a crosta terrestre é esticada ou quando as placas tectónicas se separam. A outra teoria envolve plumas mantélicas, que são colossais ascensões de rocha fundida a partir da fronteira entre o núcleo e o manto, localizadas a cerca de 2900km de profundidade.

Ambas as ideias, no entanto, não estão isentas de problemas. Em primeiro lugar, a parte principal da placa tectónica, conhecida como litosfera, é incrivelmente forte e estável. Isto dificulta a penetração das fraturas, que permitem que o magma escoe.

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Além disso, muitos quimberlitos não têm os “sabores” químicos que esperaríamos encontrar em rochas derivadas de plumas mantélicas.

Em contraste, pensa-se que a formação de quimberlitos envolve graus extremamente baixos de fusão de rochas mantélicas, muitas vezes menos de 1%. Então, é necessário outro mecanismo. O novo estudo oferece uma possível resolução para este enigma de longa data.

Os autores usaram análises estatísticas, com a ajuda da inteligência artificial (IA) – para examinar forensemente a ligação entre a separação continental e o vulcanismo quimberlítico. Os resultados globais mostraram que as erupções da maioria dos vulcões qimberlíticos ocorreram entre 20 e 30 milhões de anos após a separação tectónica dos continentes da Terra.

Além disso, o estudo regional que visou o os três continentes onde estão a maioria dos quimberlitos – África, América do Sul e América do Norte – apoiou esta descoberta e acrescentou uma grande pista: as erupções de quimberlitos tendem a migrar gradualmente das extremidades continentais para os interiores ao longo do tempo, a uma taxa que é uniforme nos continentes.

Isso levanta a questão: que processo geológico poderia explicar estes padrões? Para responder a essa questão, os cientistas usaram vários modelos de computador para capturar o comportamento complexo dos continentes.

Efeito dominó

Os autores sugerem que um efeito dominó pode explicar como a separação dos continentes acaba por levar à formação de magma quimberlítico. Durante a separação, uma pequena região da raiz continental – áreas de rocha espessa localizadas sob alguns continentes – é perturbada e afunda no manto subjacente.

Aqui, há um afundamento de material mais frio e a ascensão do manto quente, causando um processo chamado convecção orientada pelo limite. Os modelos mostram que essa convecção desencadeia padrões de fluxo semelhantes que migram sob o continente próximo.

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Os modelos mostram que, enquanto varrem ao longo da raiz continental, estes fluxos disruptivos removem uma quantidade substancial de rocha, com dezenas de quilómetros de espessura, da base da placa continental.

Vários outros resultados dos modelos de computador mostram que este processo pode reunir os ingredientes necessários nas quantidades certas para provocar apenas a fusão suficiente para gerar quimberlitos ricos em gás. Uma vez formados, e com grande flutuabilidade fornecida pelo dióxido de carbono e água, o magma pode subir rapidamente à superfície.

Encontrar novos depósitos de diamantes

Este modelo não contradiz a associação espacial entre quimberlitos e plumas mantélicas. Pelo contrário, a separação das placas tectónicas pode ou não resultar do aquecimento, afinamento e enfraquecimento da placa causados pelas plumas.

No entanto, a pesquisa mostra claramente que os padrões espaciais, temporais e químicos observados na maioria das regiões ricas em kimberlitos não podem ser adequadamente explicados apenas pela presença de plumas.

Os processos que desencadeiam as erupções que trazem diamantes à superfície parecem ser altamente sistemáticos. Eles começam nos limites dos continentes e migram para o interior a uma taxa relativamente uniforme.

Essa informação pode ser usada para identificar os possíveis locais e momentos de erupções vulcânicas passadas ligadas a este processo, dando pistas que poderiam permitir a descoberta de depósitos de diamantes e outros elementos raros necessários para a transição para as energias verdes.

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Como a China dominou minerais críticos da transição

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Tecnologias modernas têm como peças-chave 17 elementos da tabela periódica: as terras raras, essenciais para inteligência artificial, chips, bombas e produção de energia limpa. A China domina a produção, define preços e transforma esses metais em moeda geopolítica.

A mineração é apenas o primeiro passo. O maior desafio está no processamento, separação e refino dos elementos, que são caros e complexos.

A Agência Internacional de Energia (IEA, na sigla em inglês) estima que a China seja responsável por cerca de 61% da produção de terras raras e 92% do seu processamento. É justamente isso que confere ao país uma posição de força no tabuleiro da geopolítica.

As terras raras também são importantes para sistemas de defesa avançados, como fabricação de jatos militares, mísseis e sistemas de radar.

Isso garante à China um poder de barganha. Em resposta às tarifas impostas por Donald Trump, por exemplo, a China restringiu exportações de certos elementos, o que coloca as indústrias americanas de ponta em risco, como a de veículos elétricos o que coloca as indústrias americanas de ponta em risco, como a de veículos elétricos e a de defesa.

Não foi a primeira vez que terras raras entraram no centro de disputa dos EUA. Em 2022, Trump chegou a negociar com a Ucrânia a extração desses minerais em meio às conversas sobre um possível acordo de paz com a Rússia, ainda nos primeiros meses da guerra.

Hoje, países correm para diversificar suas fontes de suprimento e fortalecer suas próprias produções. “Mesmo antes do governo Trump, a Europa já havia acendido o alerta para os riscos da dependência externa de minerais estratégicos”, diz Júlio Nery, diretor de assuntos minerários do Instituto Brasileiro de Mineração (Ibram).

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A ascensão chinesa

A China reconheceu o valor estratégico das terras raras nos anos 1960, quando os Estados Unidos ainda dominavam o mercado. Desde então, começou a copiar o modelo americano e comprou empresas estrangeiras – inclusive a maior empresa americana de ímãs de terras raras, a Magnequench.

Isso permitiu que a China tivesse em mãos as patentes, equipamentos e expertise técnica.  Nos anos 1990, o então líder chinês Deng Xiaoping (1904-1997), fez uma declaração que ficou famosa: “O Oriente Médio tem petróleo, a China tem terras raras.”

O investimento nesses minerais tornou-se uma estratégia de Estado. O país buscou consolidar a indústria, reduzindo-a para seis grandes empresas, em uma campanha chamada de “guerra secreta” contra a produção ilegal.

Também foram feitos investimentos em mapeamento geológico, a primeira etapa para o desenvolvimento da mineração, diz Guilherme Sonntag Hoerlle, geólogo e professor da Universidade Federal do Paraná.

“Há mais de 25 anos, a China investiu pesado em pesquisas nesses depósitos. Não porque tivesse reservas muito maiores, mas porque o governo chinês enxergou o potencial de longo prazo e manteve consistência”, diz.

Hoje, a China também tem consolidadas indústrias de carros elétricos, turbinas eólicas e robótica, que criam demanda interna significativa para terras raras e contribuem para gerar mais valor na cadeira.

Descaso ambiental

Esses avanços foram possíveis, em grande parte, porque a China operou sob quase nenhuma regra ambiental.

O processo de lixiviação (método químico usado para separar minerais), por exemplo, é feito em pilhas – o minério é empilhado e a solução química escoa dissolvendo os elementos; ou in situ, quando a reação é injetada diretamente no corpo mineral no próprio local.

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As soluções usam ácidos fortes, como sulfúrico, nítrico ou clorídrico, que podem se infiltrar no solo e contaminar água e ar. O processo também exige grandes volumes de água e gera resíduos sólidos que, se não forem tratados, se acumulam como passivo ambiental. Um dos casos mais emblemáticos é o lago de rejeitos tóxicos em Baotou, na Mongólia Interior.

A separação e o refino de terras raras usam mais energia que a mineração inicial. A estimativa é entre 9 e 13 vezes a mais para cada tonelada processada.

Agora, países como Japão, Austrália, Canadá e Arábia Saudita vêm estabelecendo limites em suas políticas de minerais críticos, para não depender só da China, segundo Nery, do Ibram. Nesse cenário, o Brasil teria uma “janela de oportunidade” comercial.

“Se criar as condições necessárias, [o Brasil] pode avançar na cadeia de valor e estimular a industrialização local”, diz.

O domínio chinês gera incertezas para investimentos em novas minas e refinarias em outros países. A imprevisibilidade do mercado e a manipulação de preços tornam esses projetos arriscados e afastam capital de companhias no ocidente.

As descobertas de minerais e os processos de extração são de alto risco e investimento. No caso do Brasil, apenas uma mina extrai e exporta – para a China – um produto mais “puro” de terras raras, sem a separação de cada elemento.

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