IV - O METEORITO BENDEGÓ: HISTÓRIA, MINERALOGIA E CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA

IV.1 INTRODUÇÃO

O meteorito Bendegó, pesando 5.360 kg, é o maior espécime dentre os 57 exemplares que compõem a coleção brasileira de rochas e fragmentos de ferro de origem espacial (Tabela IV.1, Carvalho e Zucolotto 2008). Ocupa a 16ª posição entre as maiores massas individuais catalogadas em todo o mundo. Os primeiros estudos sobre esse siderito foram publicados há mais 100 anos, quando Derby discorreu sobre suas características físicas, mineralógicas e químicas utilizando análises realizadas no final do século XIX (Derby 1896), confirmando sua classificação estrutural como um octaedrito grosso (Rose 1864). Contudo, apenas na década de 1970 o Bendegó foi considerado pertencente ao tipo IC, um grupo genético de sideritos, conforme classificação química para os meteoritos de ferro proposta por John Wasson e seus colegas da Universidade da Califórnia, Los Angeles (Scott e Wasson 1976, Buchwald 1975, Scott 1977).

A descoberta do meteorito Bendegó ocorreu no final do século XVIII (1784), aflorando a 180 metros do leito do riacho Bendegó, na região onde hoje situam-se os município de Monte Santo e Uauá, interior da Bahia. Essa descoberta ocorreu dez anos antes da publicação do livro pioneiro de Chladini sobre a importância científica dos meteoritos através

Tabela IV.1. Relação dos Meteoritos Brasileiros reconhecidos oficialmente até 2009. (Q) Queda, (A) Achado


Tabela IV.1. Relação dos Meteoritos Brasileiros reconhecidos oficialmente até 2009. (Q) Queda, (A) Achado (continuação)

do estudo do meteorito Palas (Chladini 1794, McCall et al. 2005). No mundo, as primeiras análises químicas de meteoritos só foram divulgadas no início do século XIX (Howard 1802), sendo necessárias mais seis décadas até o estabelecimento da primeira classificação estrutural baseada na textura e características físicas a partir de estudos petrográficos (Reichenback 1857, Story-Maskelyne 1863a, 1863b, Rose 1864), os quais culminaram com a aceitação da origem espacial destas rochas.

O meteorito Bendegó representou papel relevante nesta jornada pelo reconhecimento da meteorítica como ciência. Em 1811, o cidadão inglês Aristides Franklin Mornay (Mornay 1816) foi o primeiro a suspeitar que esta colossal massa de ferro e níquel tinha origem meteorítica. A discussão de sua natureza extratelúrica despertou a atenção de importantes cientistas da época que visitaram o local do achado, destacando-se os austríacos Spix e Martius que coletaram amostras e descreveram sucintamente o meteorito na década de 1820 (Lahmeyer, 1938). Atualmente, a principal massa do meteorito encontra-se no Museu Nacional, no Rio de Janeiro. Amostras diversas, de vários tamanhos e pesos, obtidas da fatia maior destacada da massa principal em 1888 integram o acervo de pelo menos 29 instituições acadêmicas e museus em todo o mundo (Tabela IV.2).

Os últimos dados analíticos publicados para o Bendegó remontam à década de 1970. Seu papel relevante na investigação dos grupos genéticos de meteoritos de ferro justifica uma reavaliação de sua petrografia e química à luz dos enormes avanços da geoquímica analítica nos últimos anos, os quais disponibilizaram novas técnicas e análises de alta resolução, mundialmente aplicados ao estudo de meteoritos. Assim, o principal objetivo deste artigo é reportar informações adicionais sobre a circunstância do seu achado e distribuição de espécimes, em conjunto com dados petrográficos e geoquímicos para o meteorito e rochas do local do impacto e da crosta de óxido de ferro encontrada na face inferior da massa e no solo onde ela repousava desde a sua queda. Adicionalmente objetivase divulgar a meteorítica junto à comunidade cientifica brasileira.

IV.2 A DESCOBERTA E DISTRIBUIÇÃO DE ESPÉCIMES

O achado do meteorito Bendegó ocorreu no ano de 1784, provavelmente no mês de junho, durante o reinado de D. Maria I, a Louca, conforme ofícios enviados pelo governador da Bahia, D. Rodrigo José de Menezes ao Secretário de Estado da Marinha e do Ultramar, Martinho de Mello e Castro (Menezes 1784, 1787) e pelo Capitão-Mor do Itapicuru, Bernardo Carvalho da Cunha, ao referido governador (Cunha 1784, 1786).

Tabela IV.2. Distribuição das amostras do Meteorito Bendegó pelo mundo.


A identidade do descobridor do meteorito ainda é objeto de controvérsias: Menezes (1784), Cunha (1784) e Mornay (1816) citam textualmente Bernardino da Mota Botelho como o sertanejo responsável pelo achado. Spix e Martius (Lahmeyer, 1938), que estudaram o meteorito ainda no leito do rio Bendegó, em 1819, registram que Domingos da Mota Botelho foi quem descobriu a massa de ferro, quando era rapaz e procurava uma vaca desgarrada. Por último, Carvalho (1888), que chefiou a expedição de remoção do meteorito para o Rio de Janeiro, diz em seu relatório final que foi Joaquim da Mota Botelho quem comunicou ao governador da Bahia a descoberta e acompanhou Mornay em sua visita ao local do achado, em 1811. Os ofícios de Menezes (1784) e Cunha (1784), juntamente com o relato de Mornay (1816), não suportam a afirmativa de Carvalho (1888), apesar desta versão ter prevalecido no registro gravado no pedestal que expõe o meteorito à entrada do Museu Nacional, em detrimento de Bernardino da Mota Botelho, citado em três das cinco fontes históricas sobre o achado. O encontro de Martius e Spix com Domingos da Mota Botelho, segundo esses autores, ocorreu 35 anos após a descoberta do meteorito.

Na Bahia colonial do século XVIII aquela massa de metal foi inicialmente considerada indício de valiosa jazida de ferro, levando o governador a ordenar seu imediato transporte para Salvador a fim de ser remetida a Portugal, determinando também a realização de prospecção do suposto minério. Essa suposição foi de pronto abandonada logo na primeira tentativa de sua remoção, haja vista a constatação da natureza metálica da massa, “uma aborto da Natureza” segundo o Capitão-Mor encarregado das diligências (Cunha 1784), e à completa ausência de ocorrências mineralizadas de ferro na área circunvizinha ao local onde o meteorito foi encontrado.

Nos dois anos seguintes à descoberta do meteorito houve pelo menos três frustradas tentativas para transportá-lo até a capital da Bahia. Na primeira expedição, o meteorito foi removido de seu sitio original através da força de 30 homens aplicada a quatro alavancas de madeira colocadas sob o bloco (Cunha 1786). O solo onde repousava a massa era “duro e pedregulhento sendo difícil de escavar” e o meteorito não apresentava qualquer semelhança com as rochas do local. Sob o mesmo havia uma camada de óxido de ferro, com mais de 22 cm de espessura (Cunha 1784). Devido ao grande peso e dimensões, e à falta de meios para içar e transportar uma tão grande massa, ela foi deixada junto ao local onde repousava desde sua queda.

Na segunda tentativa, o bloco de ferro foi colocado sobre uma carreta puxada por bois que percorreram apenas 180 m, distância entre o local do achado e a margem esquerda do riacho Bendegó. O acentuado declive da margem do córrego, a falta de equipamentos e de material para construir uma passagem, aliadas à escassez de água e mantimentos, determinaram o encerramento dessa segunda missão (Cunha 1784). Durante a terceira tentativa foi construído um aterro ligando as duas margens do riacho, porém o material utilizado, uma mistura de argila, areia, galhos e folhas de árvore da raquítica vegetação da caatinga, não suportaram o peso da carreta e sua carga, que afundaram na areia do leito do rio (Cunha 1786). Embora o governador da Bahia demonstrasse vivo interesse em mandar o meteorito para Portugal, conforme ofício de 17/02/1787 (Menezes 1787), ele não deixou o Brasil, provavelmente devido à situação política instável reinante em Lisboa na década que antecedeu a invasão francesa de 1807, que forçou a família real a trasladar-se para sua colônia na América do Sul (Pedreira e Costa 2008).

Finalmente, em 1887, no final do II Império do Brasil, sob os auspícios da Sociedade de Geografia do Rio de Janeiro, foi organizada uma expedição, sob a chefia de José Carlos de Carvalho, para transportar o meteorito para a sede da corte do Imperador D. Pedro II que pessoalmente havia solicitado esse empreendimento. Os trabalhos de remoção e transporte começaram em 7 de setembro de 1887, quando o meteorito foi colocado sobre peças de madeira no leito do riacho Bendegó para fins de cubagem e medições (Fig. IV.1), e terminaram em 15 de junho de 1888, com a chegada do siderito ao Rio de Janeiro (Carvalho 1888).

Carvalho (1928, 1888) e Carvalho (1995) descrevem com detalhes essa exitosa expedição que consumiu 126 dias para percorrer os 119 km que separam o local do achado do meteorito e a estação ferroviária do povoado de Jacurici, no município de Itiúba, de onde seguiu de trem até Salvador, e daí transportada por navio para a Corte do II Império do Brasil. Em 1887, no local do achado, foi erigido o marco D. Pedro II (Fig. IV.1B), destruído por superticiosos moradores locais, pouco tempo depois do meteorito deixar a região. Existem apenas dois registros de marcos construídos no local de achado de meteoritos, o do Bendegó, Bahia, Brasil (1887), e o de Krasnojarsk, Sibéria, Rússia, 1980 (McCall e al., 2005).

Desde então a massa principal do meteorito Bendegó, com 5.300 kg, após o corte de uma fatia de 60 kg para obtenção de amostras, ocupa lugar de honra à entrada do Museu Nacional (Fig. IV.2). Quatro réplicas em tamanho natural foram confeccionadas até o presente (2009), uma delas atualmente exposta no museu Palais de la Découvert, em Paris, foi feita em madeira especialmente para a Exposição Universal realizada na capital da França em 1889. As outras três, em gesso e papel-marché, integram o acervo do Museu Geológico da Bahia (Salvador), do Observatório Antares (Feira de Santana) e do Museu do Sertão (Monte Santo), no Estado da Bahia.


Figura IV.1. Fotos históricas da expedição José Carlos de Carvalho, 1887-1888, que transportou o Bendegó da Bahia para o Rio de Janeiro. (A) Dia festivo da remoção do meteorito do leito do Riacho Bendegó, (B) Marco D. Pedro II, erigido no local do achado em 1887, (C) Aterro construído para a passagem do Rio Jacurici, (D) Juntas de bois utilizadas no deslocamento da massa meteorítica, (E) Projeto do carretão que transportou o meteorito, (F) Corte de uma fatia do Bendegó no Arsenal de Marinha - RJ. (Fotos A, B, C e D de H. Antunes, 1887/1888).


Figura IV.2. Fotos do Meteorito Bendegó no Museu Nacional, Rio de Janeiro. (A) Sr. José Carlos de Carvalho (a esquerda), chefe da expedição de transporte, com o diretor do museu, Sr. Roquete Pinto. (B) Visita do físico Albert Eeinsten em 07/05/1925 (postal astronômico, Observatório nacional / MCT, M.R. Nunes, 2002). (C) Visão do meteorito exposto. Detalhes de sua textura. (D) Regmalites e cavidades (E) Coenita e troilita na face cortada e polida.

IV.3 ÁREA ESTUDADA: LOCALIZAÇÃO E ACESSOS

O meteorito Bendegó foi achado no sertão baiano (Fig. IV.3A). A área em estudo está compreendida entre as coordenadas E 464.000 - 476.000 e N 8.888.000 - 8.872.000, formando um retângulo de 12 km, inserido no semi-árido do Nordeste da Bahia, mais precisamente no território do município de Uauá (Fig. IV.3B).

A área estudada está inserida no “Polígono das Secas”, uma região árida cuja precipitação pluviométrica situa-se entre 500 e 750 mm anuais. A vegetação é nativa com predominância de xerófitas (caatinga). A drenagem é do tipo dendrítico, predominando riachos temporários (Inda e al. 1976).

O meteorito foi encontrado a 180 metros da margem esquerda do rio Bendegó (Fig. IV.3C). As coordenadas geográficas exatas do local onde o meteorito Bendegó foi achado, conforme levantamento feito pelo Observatório Astronômico Antares, da Universidade Estadual de Feira de Santana, em 2002, são as seguintes: E 471.359,4664 (10° 07’ 01,51830” S) e N 8.881.630,2778 (39° 15’ 41,12180” W). O ponto de referência para se alcançar esse local é o cemitério do povoado Bendegó da Pedra, situado a apenas 200 metros do sítio onde a massa de ferro foi achada em 1784.

O local do achado dista aproximadamente 250 km de Salvador, a capital do Estado. Para este percurso, existem dois roteiros alternativos (Fig. IV.3C):

Roteiro 1: Salvador - Euclides da Cunha, através das rodovias BR-324 e BR-116. De Euclides da Cunha ao local do achado do meteorito viaja-se cerca de 60 km pela BR-116, no sentido Norte e 25 km pela estrada do Calumbi, no sentido Oeste. O entroncamento dessa estrada de barro com a BR-116 está situado à margem esquerda dessa rodovia, sentido Euclides da Cunha-Abaré. Deve-se tomar como referência para esse percurso a comunidade de Penedo e os riachos da Júlia, pontos intermediários entre o inicio da estrada do Calumbi e o povoado Bendegó da Pedra.

Roteiro 2: Salvador-Monte Santo, utilizando-se as estradas BR-324, BR-116 e BA-120.

De Monte Santo ao local do achado do meteorito percorre-se 44 km em estradas vicinais, transitáveis a maior parte do ano. Deve-se tomar como referência para esse percurso o povoado Bendegó da Pedra como destino final e as comunidades de Santo Antônio, Soledade e Desterro como pontos intermediários do roteiro.


Figura IV.3. (A) Mapa de situação do local do achado do Meteorito Bendegó. (B) Mapa de acessos, partindo-se de Salvador, Capital do Estado. (C) Roteiros principais para acesso a Fazenda Bendegó da Pedra: (i) Roteiro 1 - BR - 116, próximo a Fazenda Calumbi; (ii) Roteiro 2 - Fazenda Soledade (estrada vicinal de Monte Santo a Uauá).

IV.4 METODOLOGIA APLICADA

Foram realizadas três missões de campo ao local onde o meteorito foi achado (Fig. IV.4A) para reconhecimento da geologia e coleta de amostras de rochas aflorantes, fragmentos desagregados do embasamento e peças remanescentes do óxido de ferro que originalmente jazia sob a massa metálica (Cunha 1784, Mornay 1816).

Para os estudos petrográficos foram preparadas 14 lâminas delgadas de rochas do embasamento e de fragmentos de anfibólio e de quartzo existentes na superfície do local do achado do meteorito. A metalografia do meteorito foi estudada através de uma lâmina polida preparada a partir de uma amostra cedida pelo Museu Nacional do Rio de Janeiro e que foi analisada através de microscopia de varredura eletrônica (MEV), usando equipamento Shimatzu modelo SSX 550, do Instituto de Química da Universidade Federal da Bahia. Outras duas fatias do meteorito, pertencentes ao acervo do Museu Nacional foram estudadas petrograficamente sob luz refletida.

Os estudos geoquímicos envolveram amostras do meteorito e das rochas encaixantes e do local do achado. Duas amostras do meteorito foram analisadas respectivamente por Espectrometria de Massa Indutivamente Acoplada a Plasma (ICP-MS) e por Ativação Neutrônica Instrumental (INAA).

IV.5 ASPECTOS GEOLÓGICOS

O Cráton do São Francisco (CSF) abrange quase todo o território do Estado da Bahia, além de significativa área do Estado de Minas Gerais (Fig. IV.5A; Mascarenhas 1979). O local do achado do meteorito Bendegó está situado no Núcleo Serrinha (NSer), um dos três núcleos arqueanos deste cráton.

O NSer tem aproximadamente 21.000 km de área e uma complexa geologia composta por um embasamento gnáissico migmatitico o qual é intrudido por granitos TTGs de idades arqueanas (3.3 a 2.9 Ga). No paleoproterozóico um importante evento magmático resultou na formação da bacia do Itapicuru e granitos de natureza TTG e cálcio alcalina (2.3 a 2.15 Ga), seguidos por um evento alcalino potássico-ultrapotássico que resultou em corpos shoshoníticos, sieníticos e lamprofíricos (Fig. IV.5B; Rios et al. 2009).

O local do achado, que se acredita representar também o ponto de impacto do meteorito, está localizado nos terrenos gnáissicos-migmatíticos do Complexo Metamórfico Uauá (CMU), na porção Norte do NSer. Nesta área o embasamento é formado por rochas do


Figura IV.4. Fotos das etapas de campo e amostragem. (A) Visão do local do achado original do meteorito Bendegó onde afloram os gnaisses e anfibolitos de embasamento do Núcleo Serrinha, (B) Fatia do Bendegó enviada para análise por INAA, (C) Fragmento do óxido de ferro, (D) Rocha do embasamento cortada por veios metálicos.


Figura IV.5. Mapa de abrangência do Cráton do São Francisco (A) e Mapa Geológico Simplificado do Núcleo Serrinha (apud Rios et al., 2009), indicando a área deste estudo.

pré-cambriano médio/inferior, da unidade inferior do CMU, predominando os gnaisses bandados, com xistosidade bem desenvolvida e orientação NNW-SSE (Inda et al. 1976, Rios et al. 2009).

Para o mapeamento foi limitado um retângulo de 24 km (Fig. IV.6), coordenadas E 468.000-476.000 e N 8.888.000-8.876.000, onde ocorrem gnaisses quartzo-feldspáticos, localmente cataclásticos, com intercalações de rochas básicas e ultrabásicas metamorfizadas e rochas calcossilicatadas. Em menor escala ocorrem hornblenda-gnaisses e hornblendabiotita- gnaisses com intercalações subordinadas de anfibolito. Inda e colaboradores (1976) descrevem nesta região ocorrências de “diatexitos a biotita homogêneos e não homogêneos, de composição variando de granítica até anfibolítica, englobando porções metatexíticas não transformadas e transformadas anfibolíticas” atribuídos ao Grupo Pedra Vermelha.


Figura IV.6. Mapa geológico da área de estudo, local de achado do Meteorito Bendegó (modificado de Inda et al. 1976).

Em campo, observam-se inúmeros fragmentos de quartzo leitoso e de anfibolitos na superfície da área que circunda o local do achado, os quais podem ter originalmente constituído veios intrudidos no gnaisse do embasamento, juntamente com anfibolitos, provavelmente desagregados das rochas metamórficas do Complexo Uauá. O relato de Mornay (1816) cita a existência de fragmentos de quartzo leitoso firmemente presos em algumas cavidades da massa de ferro, sendo necessário o uso de martelo e talhadeira para extraí-los. Contudo, o estudo petrográfico realizado em 14 lâminas delgadas de amostras de rochas gnáissicas, fragmentos de quartzo, e anfibolitos, coletados na área estudada, não evidenciam a presença de elementos planares de deformações (PDFs), comumente observados em cristais de quartzo coletados em crateras de impacto. Para formação de estruturas PDFs é necessária uma pressão entre 4 e 50 GPa (Goltrant et al., 1992). Acreditase que a ocorrência dos fragmentos de quartzo no meteorito sinalize a possibilidade dele ter fragmentado rochas do embasamento ou apreendido seixos existentes na superfície no momento do impacto sem, entretanto, atingir a pressão necessária para produzir as estruturas de PDFs.

IV.6 MINERALOGIA

Wollaston notou também a forma octaédrica de alguns dos fragmentos estudados. Segundo Buchwald (1975), no século XIX o meteorito Bendegó foi objeto de estudos e citações por seis autores: Reichenbach (1862), Partsch (1843), Wöhler (1860), Derby (1896), Ward (1892) e Wülfing (1897). No século XX foram publicados trabalhos e fotografias do meteorito por Vidal (1936), Perry (1944) e Curvelo (1958). Esse último apresentou a hipótese do mineral troilita, presente em algumas amostras, ter passado por um processo de ex-solução, resultando em dois tipos distintos de estrutura: alfa e beta troilita. Ainda de acordo com Buchwald (1975), Olsen (1964) estudou o Bendegó juntamente com outros meteoritos férreos objetivando determinar a estabilidade do mineral coenita.

IV.6.1 Trabalhos Anteriores

O meteorito Bendegó vem sendo estudado desde 1816 quando Wollaston (Wollaston, 1816) apresentou à Sociedade Real de Londres resultados positivos de ensaios químicos para determinação de Ni em fragmentos metálicos e em amostras oxidadas coletadas por Mornay em 1811.

Na década de 1970 e seguintes os meteoritos metálicos foram extensivamente estudados através de instrumentação de alta tecnologia e sofisticados métodos de análise química tais como microssondas e microscópios eletrônicos, ICP-MS e INAA, destacando-se os trabalhos de John Wasson e seus colegas da Universidade da Califórnia em Los Ângeles (UCLA), que resultaram na classificação moderna dos meteoritos de ferro (Wasson, 1974; Scott & Wasson, 1976; Wasson et al. 1998, 2007, Wasson & Kallemeyn, 2002). Nesta época, o Bendegó figurou entre as seis centenas de meteoritos estudados por esse grupo de cientistas, sendo considerado inicialmente como um espécime anômalo (Wasson, 1974). Posteriormente, ele passou a integrar um novo grupo genético, o IC, que corresponde a um conjunto de 11 meteoritos raros, estudados por Scott (1977).

O grupo IC de meteoritos pertence à classe dos não-condritos, diferenciados, férreos, conforme a classificação proposta por Krot et al. (2005) para rochas de origem espacial (Fig. IV.7).



IV.6.2 Feições macroscópicas

A massa principal do meteorito Bendegó tem 2,15 x 1,50 x 0,66 metros (Fig. IV.8A). Macroscopicamente foram realizadas observações na face exposta pelo corte efetuado no meteorito em 1888, medindo 1,07 x 0,42 m em suas maiores dimensões. Para tanto, foi necessário limpar, polir e submeter a superfície à ação corrosiva do Nital (Fig. IV.8A)

. Pelo menos 37 ocorrências de troilita são facilmente identificadas a olho nu na grande face polida do corpo principal do meteorito exposto no Museu Nacional. Elas apresentam-se como manchas escuras, alongadas e alinhadas no sentido longitudinal ao grande eixo do meteorito. Outra feição que se destaca macroscopicamente são seis manchas de coenita, de cor ocre, e tendo no interior de sua malha rendada nódulos de troilita. Pode-se observar também nessa face polida muitas lamelas de kamacita formando o padrão Widmanstätten (Fig. IV.8A).


Figura IV.8. Fotos das amostras trabalhadas para a descrição petrográfica macro e microscópica do Bendegó. Massa principal exposta no Museu Nacional: (A) face polida mostrando ocorrências de troilita, coenita e kamacita com padrão Widmanstätten e (B) Face anterior (bico) com cavidades de dimensões e profundidades variadas, resultado da ablação da troilita. Amostras cedidas pelo Museu Nacional, polidas e atacadas por nital para estudos petrográficos: (C) Lâmina para microscopia eletrônica de varredura, (D) amostra triangular, (E) nódulo de troilita.

Em todo o corpo da massa observam-se numerosas cavidades circulares ou elipsóides, de dimensões e profundidades variáveis, algumas com até 10 cm de diâmetro (Fig. IV.8B). Derby (1896) contou 40 cavidades na face superior, 26 na parte posterior e 20 na anterior. Esses furos são conseqüência do processo de ablação durante a passagem do corpo pela atmosfera terrestre, cuja elevada temperatura fundiu e vaporizou a troilita (FeS) e aumentou as dimensões do espaço anteriormente preenchido por esse mineral.

IV.6.3 Composição Mineralógica e Estruturas

Para as análises por microscopia eletrônica de varredura (SEM-EDS), uma fatia poligonal com 21 x 18 x 14 x 13 mm de tamanho, pesando 2g (Fig. IV.8C) foi polida com lixa d´água de grana 100 a 600 para remoção das partes alteradas e das marcas de serra, até se obter uma superfície espelhada e uniforme que foi submetida a uma solução a 2% de HNO3 e CH3CH2OH (Nital) durante 15 minutos e em seguida exagüada em água para interromper o processo de corrosão, resultando desse procedimento o aparecimento do padrão Widmanstätten.

Mais duas amostras pertencentes ao acervo do Museu Nacional, uma com formato triangular, medindo 60 x 70 x 70 mm (Fig. IV.8D) e outra retangular contendo um nódulo de troilita, com 32x22 mm (Fig. IV.8E) foram preparadas utilizando-se o mesmo método acima descrito, sendo destinadas ao estudo da metalografia do meteorito através de microscopia petrográfica.

A kamacita, uma liga α de Fe-Ni, é volumetricamente a fase mineralógica predominante no Bendegó, correspondendo a mais de 2/3 de seu volume. Apresenta-se em lamelas com largura média de 1,8 mm (Fig. IV.9 A). Em abundância, o segundo mineral mais importante na massa do Bendegó é a taenita (Fig. IV.9 B), uma liga β de Fe-Ni, semelhante à kamacita, porém com maior teor de Ni. Na amostra estudada a taenita ocorre como finíssimas lamelas (5 a 19 μm de largura), dispostas entre as placas de kamacita (Fig. IV.9 A), ao redor de nódulos de troilita, ou circundando manchas de coenita.

O restante da massa é representado por uma mistura granular de kamacita e taenita, em forma acicular, conhecida como plesssita e numerosos nódulos de troilita (FeS). A assembléia de fases presentes neste meteorito inclui ainda schreibersita e rabdita (Fig. IV.9 C), polimorfos de , encontradas comumente associadas com coenita , cromita . A bibliografia descreve ainda a presença do carboneto hexonita no meteorito Bendegó, contudo este mineral não foi observado na amostra deste estudo. Estes dados estão de acordo com os estudos prévios realizados por Derby (1896), Buchwald (1975), e Scott (1977).


Figura IV.9. Microfotografias do meteorito Bendegó: (A) Cristais de kamacita, e taenita dispostas nos contatos. (B) Cristais de taenita, inclusos na kamacita. (C) Cristal de rabdita, tabular, incluso na kamacita (MEV). (D) Linhas de Neumman (MEV). (E) Gráfico EDS da kamacita. (F) Gráfico EDS da taenita, mostrando os maiores teores de Ni, quando relacionados com a kamacita.

As linhas de Neumman são resultado de deformações mecânicas que ocorrem a baixas tempertauras, abaixo dos 600º C (Mason 1962). Na amostra estudada estas linhas estão bem definidas (Fig. IV.9 D). Os estudos de microscopia eletrônica permitiram ainda distinguir a posição dos elementos Ni e Fe nas estruturas cristalográficas da kamacita (Fig. IV.9 E) e taenita (Fig. IV.9 F), demonstrando o enriquecimento em Ni, e a substituição do Fe por este elemento na estrutura cristalográfica da kamacita, levando à formação da taenita.

IV.7 COMPOSIÇÃO QUÍMICA E CLASSIFICAÇÃO

IV.7.1 Análises por Espectrometria de Massa com Plasma Inductivamente Acoplado (ICP-MS)

As análises por ICP-MS foram realizadas no Dipartimento di Scienze della Terra da Universitá de Pisa, Itália, utilizando a metodologia proposta por D´Orazio e Folco (2003). O equipamento utilizado foi um Thermo PQ II Plus ICP-MS instalado em laboratório limpo classe 10000. Duas alíquotas de 245,44 mg (A) e 201,54 mg (B) foram cortadas a partir de uma amostra do meteorito Bendegó com 4,133 g, e polidas com papel abrasivo de SiC (400 mesh). Ambas foram repetidamente lavadas em banho ultrasônico com água ultrapura (Milli- Q, 18.2 M cm) e acetona, e secas em estufa.

A alíquota (A) foi dissolvida em 4ml de água regia a aproximadamente 80 °C, enquanto a alíquota B foi dissolvida em 5 ml HNO3 6N a cerca de 80 °C. Dois brancos foram preparados junto com as amostras do meteorito. Ao final da dissolução, as amostras foram transferidas para frascos de vidro de 20 ml. A aliquota (A) foi usada para determinação de Ru, Rh, Pd, Sn, Sb, W, Re, Ir, Pt e Au, enquanto a alíquota “B” foi utilizada para determinar Ni, Co, Cu, Ga, Ge e Mo.

Os elementos traços foram determinados usando o método de adição padrão. Este método consiste em tomar duas sub-amostras iguais de cada solução e adicionar a uma delas quantidades conhecidas de cada analito (tomados a partir de 10 μg/ml de soluções padrão mono-elemental, CPI International, USA). A sensibilidade de cada analito é então obtida medindo as sub-amostras com e sem a adição. Este método tem acuracidade melhor em relação ao metodo de calibração externa porque ele eficientemente reduz os efeitos de matriz. As massas analíticas utilizadas foram as seguintes: Ni, Co, Cu, Ga, Ge, Mo, Ru, Rh, Pd, Sn, Sb, W, Re, Ir, Pt, Au. As medidas foram corrigida para a contribuição do branco, padrão interno (Rb e Th) e interferências isobáricas (FeO, NiO e FeOH para Ge).

Ni e Co foram determinados diluindo 2000-vezes a solução (B), e calibrando com uma solução sintética de 1000 ng/ml Ni - 100 ng/ml Co. A precisão analitica é melhor que 10% RSD para os elementos cuja concentração é > 1 μg/g e significantemente maior para elementos cujas concentrações estejam próximas do limite de detecção (Sb e Re). As massas analíticas selecionadas e as correções aplicadas estão listadas na Tabela IV.3.

IV.7.2 Análises por Ativação Instrumental de Nêutrons (INAA)

As análises por INAA utilizaram o Reator Nuclear McMaster, do Becquerel Laboratório (Ontário, Canadá), adotando-se a técnica de “contagem” da amostra irradiada, segundo metodologia de rotina naquele laboratório.

Para determinação de Cr, Co, Ni, As, W, Ir, Au, Sb, Mo e Re foi utilizada uma amostra do meteorito com 15 gramas (Fig. IV.4B), medindo 50 mm no seu maior comprimento, selada em saco plástico com 2 mm de espessura e submetida a irradiação por um fluxo de nêutrons de 8 X 10 n/cm/s durante 20 minutos. Foram realizadas duas contagens sendo a primeira após seis dias, e a segunda após transcorridos 20 dias da irradiação. A precisão analítica desse procedimento para Co, Au, Fe, Ni é de aproximadamente 3% do Desvio Padrão Relativo (RSD) e para o As, Cr, Ir e W situa-se entre 7 e 10% RSD.

Para determinação dos elementos Pt, Pd, Rh, Ru uma alíquota da amostra foi fundida em mufla, para concentrar esses elementos em um “botão de sulfeto de níquel” que foi pulverizado em seguida e tratado com ácido, resultando em precipitados que foram irradiados duas vezes por um fluxo de nêutrons de 8 X 10 n/cm/s durante 20 minutos e submetidos a três contagens.

Para as amostras dosadas por INAA, os elementos Cu, Ga, Ge, In, Sn e S foram analisados no ACME Laboratórios (Canadá) por ICP-MS segundo o método tradicional de digestão em ácidos fortes.

Adicionalmente analisou-se por INAA: (i) uma amostra do óxido de ferro, proveniente da massa principal do siderito enquanto ela permaneceu no local da queda (Fig. IV.4C),
(ii) uma amostra de rocha do embasamento da região coletada na superfície do local do achado e que apresenta um veio com conteúdo metálico (Fig. IV.4D), e
(iii) o material deste veio metálico. Para essas amostras foram determinados e dosados Cr, Co, Ni, As, W, Ir, Au, Sb, Mo e Re.

IV.7.3 Classificação Química

Meteoritos férreos são classificados basicamente em função de sua composição química, utilizando-se para isto diagramas comparativos das concentrações de Ni em relação a elementos químicos típicos como Ga, Ge, Au, As e Ir (Fig. IV.10). O grupo IC de meteoritos férreos foi individualizado na década de 70 (Scott e Wasson 1976), sendo caracterizado por teores de Níquel variando de 6,1 a 6,8% (Tabela IV.3). Este grupo ainda é muito pouco estudado e inclui o meteorito Bendegó e mais dez espécimes (Tabela IV.3, Scott 1977, Kracher et al. 1980). Tais diagramas geoquímicos clássicos permitem situar amostras do grupo IC entre o IAB e IIAB, constituindo uma classe à parte (Scott 1977). Nota-se nestes diagramas algumas dispersões e superposições, como é o caso do Ga, em que o campo dos IC superpõe-se ao campo referente aos meteoritos do grupo IIAB. As linhas de tendência encontradas para as concentrações de outros elementos-traço (Au, Ir, As) demonstram uma boa correlação, resolvendo este tipo de conflito. Foram as análises destes elementos que permitiram a Scott (1977) individualizar meteoritos anteriormente considerados anômalos no grupo IC (Tabela IV.3).

As novas análises realizadas em duas amostras do meteorito Bendegó pelas metodologias INAA e ICP MS resultaram em teores similares para os elementos analisados, quer se comparadas entre si, quer em relação à análise apresentada por Scott (1977), Tabela IV.4. Os teores encontrados para Ni, Ga, Ge e Ir, bem como as concentrações de outros elementos traços como Co, W, Sb, Au e As são consistentes com o grupo IC. Observa-se que, apesar das variações entre as diferentes amostras estudadas, e considerando-se as diferentes metodologias aplicadas, não ocorrem superposições com membros de outros grupos (Fig. IV.10).

Os dados apresentados demonstram que Bendegó é química e estruturalmente muito similar à maioria dos meteoritos do grupo IC, sendo o membro deste grupo que possui a maior massa. Os novos dados para Ni (Tabela IV.4) apresentam uma variação que cobre toda a gama possível para os membros deste grupo (Tabela IV.3). Quando os dados disponíveis para o Bendegó (Tabela IV.4) são confrontados com os outros membros do grupo IC (Tabela IV.3), percebe-se que Bendegó apresenta teores intermediários de Ge, Au e As, e o maior valor para o Ga (54-56 ppm), associados a baixos teores de Ir (0,17 a 0,22 g/g).

As concentrações de As e de Au do Bendegó apresentam uma pequena dispersão em relação aos demais membros do grupo IC, os quais dispõem-se ao longo de uma linha no diagrama Ni versus Au (Fig. IV.10A) e Ni versus As (Fig. IV.10 B), respectivamente.


Figura IV.10. Diagramas, em escala logaritimica, para classificação química dos meteoritos férreos, apresentando novos dados químicos para o meteorito Bendegó. (A) Diagrama Ir versus Ni, para os grupos de Wasson (1974). (B) Diagrama Ga versus Ni, distinguindo o grupo IC do IAB e IIAB. (C) Diagrama Ge versus Ni, resolvendo a superposição dos grupos IC e IIAB. (D) Diagrama Au versus Ni, mostrando a correlação positiva do grupo IC. (E) Diagrama As versus Ni, distinguindo o grupo IC dos anômalos. (F) Diagrama Ir versus Ni, para o grupo IC, IIAB e IIIAB, apresentando a distinção entre estes grupos. Áreas definidas por Scott (1977).


Tabela IV.3. Análises geoquímicas para os meteoritos férreos do grupo 1C (dados de Wasson et al. 1975, 1977; Scott e Wasson 1976; Scott 1977, Kracher et al. 1980). As análises estão apresentadas em ordem crescente do teor de níquel.

Tabela IV.4. Análises químicas para o Meteorito Bendegó e amostras a ele associadas.

Isto é ainda mais evidente em relação ao Ir (Fig. IV.10 F). Os novos dados obtidos neste estudo ratificam este comportamento, demonstrando que em relação a estes elementos há uma diferença do Bendegó para os outros membros do grupo IC. Isto sugere que à medida que novas informações sejam disponíveis para o grupo IC, esta linha poderá tornar-se uma área, como ocorre para os demais grupos férreos.

As análises efetuadas confirmam ainda a eficácia do método proposto por D´Orazzio e Folco (2003) para a análise química de meteoritos, tendo sido encontrados valores compatíveis com os publicados por Scott (1977) e com os realizados pela metodologia clássica de INAA no laboratório Becquerel (este trabalho), para todos os elementos.

Os resultados obtidos pela metodologia INAA aplicada a um fragmento de óxido de ferro proveniente do local do achado do meteorito Bendegó (Fig. IV.4C, Tabela IV.4) sugerem uma origem meteorítica, haja vista a presença de elevados percentuais de Ni (3,29%) e Co (0,28%), respectivamente 51,49% e 63,83% das concentrações no Bendegó. Uma amostra de rocha venulada (Fig. IV.4 D) foi também analisada por INAA. O veio metálico presente nesta amostra revelou uma alta concentração de Cr (559 ppm), superior comparativamente ao teor desse elemento no meteorito (59 ppm) enquanto que nas rochas do complexo Uauá, embasamento do Núcleo Serrinha no local do achado (abaixo do limite de detecção nos gnaisses e 40-267 ppm nos anfibolitos, Rios 2002). Estes dados justificam a realização de pesquisas mais detalhadas para os veios metálicos que cortam esse tipo de rocha. As amostras foram encontradas na superfície e distando não mais do que 30 m do local provável do impacto do meteorito. São rochas félsicas, predominantemente formadas por quartzo, sem estrutura gnáissica aparente, e que ocorrem de forma escassa, tendo sido encontrados apenas fragmentos soltos. A questão é se estes veios metálicos ricos em Ni e Cr seriam ou não evidências do choque. Análises químicas e microscópicas mais precisas dessas rochas e de amostras do embasamento do local do achado são necessárias para que possa discutir de forma mais detalhada o que pode ter ocorrido na área impactada pelo Bendegó.