Pesquisadores da Universidade de Heidelberg estão estudando a formação deste cristal caracteristicamente de cor azul em derretimentos vulcânicos
Safiras estão entre as pedras preciosas mais preciosas, mas consistem somente de óxido de alumínio quimicamente “contaminado”, ou coríndon. Em todo o mundo, esses cristais caracteristicamente azuis são encontrados principalmente em associação com rochas vulcânicas pobres em silício. Essa conexão é amplamente assumida como resultado de safiras originárias de rochas crustais profundas e que acidentalmente acabaram na superfície da Terra quando o magma ascendeu. Por meio de análises geoquímicas, geocientistas da Universidade de Heidelberg mostraram que os grãos de safira de tamanho milimétrico encontrados no Eifel se formaram em associação com vulcanismo.
O Eifel é uma região vulcânica no centro da Europa, onde o magma do manto da Terra tem penetrado a crosta sobrejacente por quase 700.000 anos. Os derretimentos são pobres em dióxido de silício, mas ricos em sódio e potássio. Magmas semelhantes em composição em todo o mundo são conhecidos por sua abundância de safira. Por que essa variante extremamente rara de corindo é frequentemente encontrada neste tipo de depósito vulcânico tem sido um mistério até agora. “Uma explicação é que a safira na crosta terrestre se origina de sedimentos anteriormente argilosos em temperaturas e pressões muito altas e os magmas ascendentes simplesmente formam o elevador para a superfície para os cristais”, explica Axel Schmitt, um pesquisador da Curtin University em Perth (Austrália) que está investigando geologia de isótopos e petrologia como professor honorário no Instituto de Ciências da Terra da Universidade de Heidelberg – sua antiga instituição de origem.
Para testar essa suposição, os pesquisadores examinaram um total de 223 safiras do Eifel. Eles encontraram uma parte desses cristais de tamanho milimétrico em amostras de rochas coletadas de depósitos vulcânicos nas inúmeras pedreiras da região. A maioria das safiras, no entanto, vem de sedimentos fluviais. “Assim como o ouro, a safira é muito resistente ao intemperismo em comparação a outros minerais. Ao longo de períodos prolongados, os grãos são lavados para fora da rocha e depositados em rios. Devido à sua alta densidade, eles são fáceis de separar de componentes de sedimentos mais leves usando uma panela de ouro”, explica Sebastian Schmidt, que conduziu os estudos como parte de seu mestrado na Universidade de Heidelberg.
Os pesquisadores determinaram a idade das safiras do Eifel usando o método de urânio-chumbo em inclusões minerais na safira usando um espectrômetro de massa de íons secundários que também poderia identificar a composição de isótopos de oxigênio. As diferentes abundâncias relativas do isótopo leve O-16 e do isótopo pesado O-18 fornecem informações sobre a origem dos cristais como uma impressão digital. Rochas profundas da crosta têm mais O-18 do que derretimentos do manto da Terra. Como as determinações de idade mostram, as safiras no Eifel se formaram ao mesmo tempo que o vulcanismo. Em parte, elas herdaram a assinatura isotópica dos derretimentos do manto, que foram contaminados por rochas da crosta aquecidas e parcialmente derretidas a uma profundidade de cerca de cinco a sete quilômetros. Outras safiras se originaram em contato com os derretimentos subterrâneos, por meio dos quais os derretimentos permearam a rocha adjacente e, portanto, desencadearam a formação de safiras. “No Eifel, tanto processos magmáticos quanto metamórficos, nos quais a temperatura alterou a rocha original, desempenharam um papel na cristalização da safira”, afirma Sebastian Schmidt.
Os resultados da pesquisa foram publicados no periódico “Contributions to Mineralogy and Petrology”. O apoio ao trabalho veio da Associação Eduard Gübelin para Pesquisa e Identificação de Pedras Preciosas na Suíça, bem como da Fundação Alemã de Pesquisa.
S. Schmidt, A. Hertwig, K. Cionoiu, C. Schäfer e AK Schmitt: Classificação isotópica de oxigênio controlada petrologicamente de safira magmática e metamórfica cogenética de campos vulcânicos quaternários no Eifel, Alemanha. Contribuições para a Mineralogia e Petrologia (7 de maio de 2024).