Caracterização de Nb-tantalatos em pegmatitos da Província Pegmatítica Oriental do Brasil (Minas Gerais).

Autores

• Coralie Heinis Dias Universidade do Estado de Minas Gerais Unidade João Monlevade, UEMG JM, João Monlevade, Minas Gerais, Brasil
• Mario Luiz de Sá Carneiro Chaves Universidade do Estado do Rio de Janeiro
• Paulo Roberto Gomes Brandão in memoriam
• Filipe Gomes Fagundes Universidade do Estado de Minas Gerais
• Flávia Cristina Silveira Braga Universidade Federal de Minas Gerais
• Christian Emiliano de Araujo Aquino Braga Universidade do Estado de Minas Gerais

DOI:

https://doi.org/10.36704/cipraxis.v22i37.8847

Palavras-chave:

Nióbio; Tântalo; Mineralogia; Columbita; Tantalita.

Resumo

Introdução: Nióbio e tântalo são metais com diversas aplicações e que vêm ganhando forte posição de destaque como metais estratégicos. O conhecimento de minerais contendo tais elementos é fundamental no apoio ao desenvolvimento da produção destes materiais. Objetivo: O presente trabalho teve como objetivo a caracterização mineralógica detalhada de amostras de Nb-tantalatos provenientes dos três principais distritos pegmatíticos onde eles ocorrem: Araçuaí, São José da Safira e Conselheiro Pena, destacando-se os distritos de Araçuaí e São José da Safira, que possuem maior grau de fracionamento e são portadores de espodumênio, tantalita e columbita, além de turmalinas coloridas. Métodos: A metodologia do estudo consistiu de trabalhos de campo para coleta de amostras seguidos de ensaios laboratoriais. Devido à dificuldade de se encontrar grãos de Nb-tantalatos in loco nos pegmatitos, várias das amostras estudadas foram obtidas através de colecionadores ou comerciantes de minerais. Trabalhos laboratoriais posteriores envolveram a separação de grãos de Nb-tantalatos para análises pelos métodos de fluorescência e difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura para obtenção de imagens do tipo BSE e análise química pelo detector EDS. As localidades amostradas no Distrito Pegmatítico de Araçuaí foram a Mina da Água Santa, em Coronel Murta, a Lavra do Urubu, em Itinga e a Mina da Cachoeira, em Araçuaí, além de amostras de origem eluvionar coletadas em Araçuaí. No Distrito Pegmatítico de São José da Safira, foram obtidas amostras da Mina do Cruzeiro, em São José da Safira, e da Lavra da Generosa, em Sabinópolis. No Distrito Pegmatítico de Conselheiro Pena, a localidade amostrada foi a Lavra Itatiaia, em Conselheiro Pena. Resultados: Nas análises realizadas, as principais fases contendo Ta e Nb identificadas por difração de raios-X foram columbita-tantalita nas minas do Cruzeiro e da Água Santa, nas lavras do Ipê e da Generosa, e na amostra de origem eluvionar; tapiolita-Fe na Mina da Cachoeira e na Lavra do Urubu; e wodginita na Mina da Cachoeira e na Lavra Itatiaia. Em grãos da Mina da Cachoeira e na amostra de origem eluvionar foram identificadas inclusões de zircão. Na Mina da Cachoeira, estudo prévio havia reconhecido também a ixiolita. Conclusão: Os resultados desta pesquisa permitiram ampliar o conhecimento sobre as fases minerais contendo nióbio e tântalo em depósitos de Minas Gerais, contribuindo ainda com o desenvolvimento de suas futuras aplicações.

Referências

ANTHONY, J.W.; BIDEAUX, R.A.; BLADH, K.W.; NICHOLS, M.C. (Eds.). Handbook of Mineralogy. Chantilly: Mineralogical Society of America. Disponível em: http://www.handbookofmineralogy.org/. Acesso em: 29 mar. 2023.

AUSTRALIAN GOVERNMENT. Australian Critical Minerals Prospectus 2020. Australian Government, Australian Trade and Investment Commission, Geoscience Australia, Department of Industry, Science, Energy and Resources, 2020. 172 p. Disponível em: https://minedocs.com/23/Australian-Critical-Minerals-Prospectus-October-2020.pdf. Acesso em: 19 jun. 2025. DOI: https://doi.org/10.3133/ofr20131008.

BARBOSA, C. C. Caracterização estrutural, mineralógica e química mineral do pegmatito Bananal: um depósito de lítio do Campo Pegmatítico de Curralinho, Salinas, MG. 2021. Dissertação (Mestrado em Evolução Crustal e Recursos Naturais) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2021.

BLENGINI, G.A.; EL LATUNUSSA, C.; EYNARD, U.; MATOS, C.T.; WITTMER, D.; GEORGITZIKIS, K.; PAVEL, C.; CARRARA, S.; MANCINI, L.; UNGURU, M.; BLAGOEVA, D.; MATHIEUX, F.; PENNINGTON, D. Study on the EU’s list of Critical Raw Materials. Final Report. Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2020. ISBN 978-92-76-21049-8. DOI: 10.2873/11619. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/344124852_Study_on_the_EU's_list_of_Critical_Raw_Materials_2020_Final_Report. Acesso em: 21 jun. 2025.

BRADLEY, D.C.; MCCAULEY, A.D.; STILLINGS, L.M. Mineral-deposit model for lithium-cesium-tantalum pegmatites. U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report 2010–5070–O, 48 p., 2017. ISSN 2328-0328 (online). DOI: https://doi.org/10.3133/sir20105070O.

BRASIL. DECRETO Nº 10.657, DE 24 DE MARÇO DE 2021. Brasília: Presidência da República, 2021. Disponível em: https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2019-2022/2021/Decreto/D10657.htm. Acesso em: 19 jun. 2025.

BRASIL. Plano Nacional de Mineração 2050: Sustentabilidade e Competitividade. Brasília: Ministério de Minas e Energia, 2022. 91 p. Disponível em: https://antigo.mme.gov.br/c/document_library/get_file?uuid=deaa585a-197a-f5e6-f347-b12d65ea878b&groupId=404993. Acesso em: 19 jun. 2025.

DIAS, C.H.; CHAVES, M.L.S.C. Uncommon Nb-tantalate from the Cachoeira mine, Araçuaí pegmatite district (Minas Gerais). Revista Escola de Minas, v. 68, n. 4, p. 401-408, 2015.

DIAS, C.H. Mineralogia, tipologia e causas de cor de espodumênios da Província Pegmatítica Oriental do Brasil e química mineral de Nb-tantalatos da mina da Cachoeira (Minas Gerais). 2015. Dissertação (Mestrado em Geologia) - Instituto de Geociências, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2015.

DILL, H. Pegmatites and aplites: Their genetic and applied ore geology. Ore Geology Reviews, v. 69, p. 417-561, 2015.

DOLGANOVA, I.; BOSCH, F.; BACH, V.; BAITZ, M.; FINKBEINER, M. Life cycle assessment of ferro niobium. The International Journal of Life Cycle Assessment, v. 25, n. 3, p. 611-619, 2020. DOI: 10.1007/s11367-019-01714-7.

DUURING, P. Rare-element pegmatites: a mineral systems analysis. Geological Survey of Western Australia, Record 2020/7, 6p., 2020.

ERCIT, T.S.; HAWTHORNE, F.C.; ČERNÝ, P. The wodginite group. I. Structural crystallography. Canadian Mineralogist, v. 30, p. 597-611, 1992.

ERCIT, T.S.; WISE, M.A.; ČERNÝ, P. Compositional and structural systematics of the columbite group. American Mineralogist, v. 80, p. 613-619, 1995.

FUCHSLOCH, W.C.; NEX, P.A.M.; KINNAIRD, J.A. The geochemical evolution of Nb–Ta–Sn oxides from pegmatites of the Cape Cross–Uis pegmatite belt, Namibia. Mineralogical Magazine, v. 83, p. 161-179, 2019. DOI: 10.1180/mgm.2018.151.

GARATE-OLAVE, I.; Roda-Robles, E.; Gil-Crespo, P.P.; Pesquera, A.; Errandonea-Martin, J. The Tres Arroyos Granitic Aplite-Pegmatite Field (Central Iberian Zone, Spain): Petrogenetic Constraints from Evolution of Nb-Ta-Sn Oxides, Whole-Rock Geochemistry and U-Pb Geochronology. Minerals, v. 10, n. 11, 1008, 2020. DOI:10.3390/min10111008.

GONÇALVES, A.O.; MELGAREJO, J-C.; ALFONSO, P.; AMORES, S.; PANIAGUA, A.; NETO, A.B.; MORAIS, E.A.; CAMPRUBÍ, A. The Distribution of Rare Metals in the LCT Pegmatites from the Giraúl Field, Angola. Minerals, v. 9, n.10, 580, 2019. DOI: 10.3390/min9100580.

GOVERNMENT OF CANADA. Canada’s Critical Minerals List 2021. Natural Resources Canada, 2021. Cat. No. M31-19E-PDF (Online) ISSN 2563-8017. Disponível em: https://natural-resources.canada.ca/sites/nrcan/files/mineralsmetals/pdf/Critical_Minerals_List_2021-EN.pdf. Acesso em: 19 jun. 2025.

GRAEDEL, T.E.; RECK, B.K.; MIATTO, A. Alloy information helps prioritize material criticality lists. Nature Communications, v. 13, 150, 2022. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-021-27829-w.

GROHOL, M.; VEEH, C. Study on the Critical Raw Materials for the EU 2023 – Final Report. Luxembourg: Publications Office of the European Union, 2023. ISBN: 978-92-68-00414-2. DOI:10.2873/725585. Disponível em: https://single-market-economy.ec.europa.eu/publications/study-critical-raw-materials-eu-2023-final-report_en. Acesso em: 19 jun. 2025.

KENDALL-LANGLEY, L.A.; KEMP, A.I.S.; GRIGSON, J.L.; HAMMERLI, J. U-Pb and reconnaissance Lu-Hf isotope analysis of cassiterite and columbite group minerals from Archean Li-Cs-Ta type pegmatites of Western Australia. Lithos, v. 352–353, 2020, ISSN 0024-4937. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lithos.2019.105231. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0024493719303901. Acesso em: 21 jun. 2025.

KOLAWOLE, M.S.; IDAKWO, S.O.; AMEH, E.G. Sn-Ta-Nb mineralization potential of pegmatitic bodies in Bunu area, part of Kabba-Lokoja-Igarra Schist Belt, SW Nigeria. Lithos, v. 400–401, 2021. ISSN: 0024-4937. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lithos.2021.106426. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002449372100462X. Acesso em: 27 jun. 2025.

LINNEN, R.L.; VAN LICHTERVELDE, M.; ČERNÝ, P. Granitic pegmatites as sources of strategic metals. Elements, v. 8, p. 275–280, 2012.

LONDON, D. Pegmatites. Canadian Mineralogist Special Publication 10, 368 p., 2008.

MARTINS, T.; LIMA, A.; SIMMONS, W.B.; FALSTER, A.U.; NORONHA, F. Geochemical fractionation of Nb-Ta oxides in Li-bearing pegmatites from the Barroso-Alvão pegmatite field, Portugal. Canadian Mineralogist, v. 49, p. 777-791, 2011.

MELCHER, F.; GRAUPNER, T.; GÄBLER, H-E.; SITNIKOVA, M.; OBERTHÜR, T.; GERDES, A.; BADANINA, E.; CHUDY, T. Mineralogical and chemical evolution of tantalum–(niobium–tin) mineralisation in pegmatites and granites. Part 2: Worldwide examples (excluding Africa) and an overview of global metallogenetic patterns. Ore Geology Reviews, v. 89, p. 946-987, 2017.

MORTEANI, G.; PREINFALK, C.; HORN, A.H. Classification and mineralization potential of the pegmatites of the Eastern Brazilian Pegmatite Province. Mineralium Deposita, v. 35, p. 638-655, 2000.

NAKANO, J. The geopolitics of critical minerals supply chains. Washington: Center for Strategic & International Studies, 2021. 38 p. Disponível em: https://csis-website-prod.s3.amazonaws.com/s3fs-public/publication/210311_Nakano_Critical_Minerals.pdf?VersionId=DR03x5jIrwLnNjmPDD3SZjEkGEZFEcgt. Acesso em: 19 jun. 2025.

NETTO, C.; ARAÚJO, M.C.; PINTO, C.P.; DRUMOND, J.B. Projeto Leste: Cadastramento de Recursos Minerais - Pegmatitos. Belo Horizonte: SEME/COMIG/MME/CPRM, v. 1, 210 p., 1998.

PEDROSA-SOARES, A.C.; CHAVES, M.L.S.C.; SCHOLZ, R.; DIAS, C.H. PEG2009 Pre-Symposium Field Trip Guide: Eastern Brazilian Pegmatite Province (Minas Gerais). Estudos Geológicos, v. 32, n. 2, p. 37-51, 2022. ISSN: 1980-8208. DOI: https://doi.org/10.18190/1980-8208/estudosgeologicos.v32n2p37-51.

PEDROSA-SOARES, A.C.; CAMPOS, C.P.; NOCE, C.; SILVA, L.C.; NOVO, T.; RONCATO, J.; MEDEIROS, S.; CASTAÑEDA, C.; QUEIROGA, G.; DANTAS, E.; DUSSIN, I.; ALKMIM, F. Late Neoproterozoic – Cambrian granitic magmatism in the Araçuaí orogen (Brazil) the Eastern Brazilian Pegmatite Province and related mineral resources. Geologic Society, Special Publications, 350, 2011. p. 25-51. ISSN: 2041-4722. DOI: https://doi.org/10.1144/SP350.3.

RAJAK, D.K.; JORDAAN, R.; GÓMEZ-ARIAS, A.; PURCELL, W. Extractive metallurgy of columbite-tantalite ore: A detailed review. Minerals Engineering, v. 190, 2022, 107917. ISSN: 0892-6875. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2022.107917.

RYZNAR, J.; PRŠEK, J.; WŁODEK, A.; UHER, P. Mineralogy and chemistry of columbite-tantalite from Bugarura-Kuluti area, Karagwe-Ankole Belt, Rwanda: Indicators of pegmatite and granite evolution. Ore Geology Reviews, v. 159, 2023. ISSN: 0169-1368. DOI: https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2023.105574. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169136823002901. Acesso em: 27 jun. 2025.

SILVEIRA, J.W.; RESENDE, M. Competition in the international niobium market: A residual demand approach. Resources Policy, v. 65, 2020, 101564. DOI: https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2019.101564.

SILVEIRA, L.A.G. da; Chaves, M.L.deS.; KRAMBROCK, K.; MENEZES FILHO, L.A.D.; BRANDÃO, P.R.G.; SCHOLZ, R.; COSTA, M.A.F. Ocorrência, contexto mineralógico e química mineral da brazilianita e seus depósitos em Minas Gerais. Revista Geociências UNESP, v. 33, n. 3, p. 378-392, 2014.

U.S. Geological Survey. Mineral commodity summaries 2020. Reston: U.S. Geological Survey, 2020. 200 p. DOI: https://doi.org/10.3133/mcs2020. Disponível em: https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2020/mcs2020.pdf. Acesso em: 19 jun. 2025.

VECCI, A.N.; COSTA, F.C.; COSTA, J.C.V.; BELOTTI, F.M.; GRAÇA, L.M.; CIPRIANO, R.A.S. Caracterização mineralógica e química de columbita-tantalita de pegmatitos de Minas Gerais. In: COSTA, F.C.; OLIVEIRA, F.B.; CIPRIANO, R.A.S. (Organizadores), Mineralogia e Gemologia [recurso eletrônico]. Alegre: CAUFES, 2022. 114 p. Disponível em: https://geologia.ufes.br/e-book. Acesso em: 30 mai. 2024.

VIDAL, F.W.H.; NOGUEIRA NETO, J.A. Minerais de pegmatitos. In: VIDAL, F.W.H.; SALES, F.A.C.B.; ROBERTO, F.A. DA C.; SOUSA, J.F. DE; MATTOS, I.C. (Organizadores), Rochas e Minerais Industriais do Estado do Ceará. Fortaleza: CETEM, 2005. p. 67-81.

VON RENNENBERG, T.S.F. Towards a circular economy of critical raw materials: The case of niobium. Dissertação (Mestrado em Administração) - Faculty of Behavioural, Management and Social Sciences, University of Twente, Enschede, 2021. Disponível em: https://essay.utwente.nl/87807/7/87807_Freiin%20von%20Rennenberg_MA_BMS.pdf. Acesso em: 21 jun. 2025.

WILLIAMS-JONES, A.E.; VASYUKOVA, O.V. Niobium, Critical Metal, and Progeny of the Mantle. Economic Geology, v. 118, n. 4, p. 837–855, 2023. DOI: https://doi.org/10.5382/econgeo.4994. Disponível em: https://pubs.geoscienceworld.org/segweb/economicgeology/article-abstract/118/4/837/618877/Niobium-Critical-Metal-and-Progeny-of-the-Mantle?redirectedFrom=PDF. Acesso em: 19 jun. 2025.

ZENG, X.; GÓMEZ, M.; BAKRY, M.; GENG, Y; LI, J. Anthropogenic mineral generation and its potential resource supply: The case of niobium. Science China Earth Sciences, v. 67, n. 8, p. 2583–2591, 2024. DOI: https://doi.org/10.1007/s11430-023-1349-2. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s11430-023-1349-2. Acesso em: 19 jun. 2025.

Licença

Copyright (c) 2026 Ciência et Praxis

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Esta obra está licenciada sob uma Licença Creative Commons.