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Sua turma vai entender por que o diamante é tão raro

Publicado por 
novaescola
Objetivo(s) 

Definir as origens e características do diamante e analisar o processo de sua extração da natureza

Ano(s) 
Material necessário 

Reportagem da Veja:

Desenvolvimento 
1ª etapa 

Introdução

Briga-se tanto e por quê? A reportagem de VEJA revela como o mercado negro dos diamantes em três países da África vem alimentando disputas sangrentas. Em outras doze nações africanas essas pedras não estão ligadas a conflitos, pois são comercializadas oficialmente, dentro da lei. As lutas por jazidas são muito antigas e se estendem a todos os continentes. O elevado valor comercial do diamante se deve principalmente à sua raridade. E por que ele é raro? Após a leitura da reportagem, faça essa pergunta aos alunos e mostre que a resposta está literalmente mais embaixo - muitos quilômetros abaixo de nossos pés. Esta aula vai ajudá-lo a explicar como se dá a formação do diamante no seio da crosta terrestre. Você terá oportunidade de abordar aspectos da exploração das minas no Brasil. Poderá ainda discutir os recentes avanços no desenvolvimento dos diamantes sintéticos. Como eles significam maior oferta, ajudam a baixar o preço das pedras naturais.

2ª etapa 

Antes de explicar a formação do diamante, convém recordar algumas das suas propriedades, tarefa para o professor de Química. A composição do diamante é muito simples: carbono. O mesmo carbono que constitui a grafite que usamos no lápis. A diferença entre ambos é a dureza maior do diamante. Ele é o mais duro dos minerais. A alta dureza se deve à estrutura interna dos átomos de carbono. No diamante, o arranjo atômico é muito denso. Isso é resultado do ambiente de alta pressão e temperatura da crosta terrestre onde se forma o mineral. Já a grafite do lápis também é um mineral, mas formado em ambiente de muito menor pressão. Diamante e grafite são pseudomorfos do carbono, ou seja, sistemas cristalinos diferentes de um mesmo elemento.

3ª etapa 

Nesse momento, cabe destacar o conceito de dureza - é a propriedade de um mineral riscar (ou cortar) outro. Não se trata de resistência ao impacto! O diamante risca todos os outros minerais e não é riscado por nenhum. É utilizado no corte de vidros e em engrenagens de relógios, pois seu desgaste por atrito é muito pequeno. Destaque a importância de conhecer a dureza dos minerais: é por meio disso que se pode definir quais deles resistem mais à abrasão física e, assim, são mais úteis nas aplicações industriais.

4ª etapa 

Em seguida, proponha para a turma um teste de dureza. Os alunos podem usar alguns minerais, como o quartzo, a calcita e o vidro - que não é um mineral (é artificial), mas tem a mesma composição do quartzo. Peça que a turma verifique qual deles risca o outro e qual é riscado, para que os alunos possam formar uma escala de dureza. Aquele que não é riscado pelos outros dois é o mais duro. Com essa escala, a turma vai avaliar qual mineral pode enfrentar transporte mais prolongado nos rios e qual deles vai formar seixos mais arredondados num cascalho fluvial.

5ª etapa 

Estimule os alunos a fazer uma pesquisa, com a ajuda do professor de Química, que mostre como é produzido o diamante sintético. Em laboratório, o que se faz é uma simulação do que ocorre na natureza. As tentativas de obter o precioso cristal a partir da grafite remontam ao século passado. Hoje, com gigantescas prensas, é possível fazer a transformação a custos comparáveis ao da exploração do diamante natural. Comente as condições necessárias para o processo: temperatura superior a 2.000 graus Celsius e pressões da ordem de 100.000 atmosferas, equivalente à existente a 33 quilômetros de profundidade.

Diamantina: riqueza e repressão

Em 1727, a descoberta de jazidas de diamantes fez do arraial do Tejuco (atual Diamantina), em Minas Gerais, o lugar mais rico do Brasil. E também o mais oprimido. A região foi separada da capitania de Minas e subordinada diretamente à Coroa portuguesa. As ordens religiosas que financiavam a construção de igrejas nas vilas mineiras não puderam se estabelecer no Distrito Diamantino. Foi proibido o garimpo de ouro, pois o diamante, monopólio da Coroa, dava lucros muito maiores. A área da extração das pedras foi cercada e só as pessoas diretamente envolvidas na atividade, baseada no trabalho escravo, receberam permissão de habitar ali. As tavernas fechavam durante a noite e o acesso à região era severamente controlado: a população local não podia sair, mendigos e "vagabundos" - homens livres pobres - simplesmente não entravam e os comerciantes tinham dificuldade de circular. Apesar da riqueza, o Tejuco permaneceu um simples arraial, sem os direitos civis concedidos às vilas mineiras.

O segredo da raridade

O diamante se forma em grandes profundidades, a mais de 150 quilômetros abaixo da superfície terrestre e numa temperatura superior a 1500 graus centígrados. Ele é gerado junto com uma rocha chamada kimberlito. Tudo começa quando o magma (rocha fundida) penetra em rupturas das rochas sólidas da crosta terrestre. Isso acontece em profundidades de 150 a 300 quilômetros. Quando esse material quente e fundido entra nas rochas mais frias da crosta, se cristaliza, ou seja, esfria e se solidifica, formando uma série de minerais. O magma se forma em profundidades ainda maiores, a mais de 500 quilômetros abaixo do solo, numa camada da Terra chamada manto. Quando é rico em carbono, o que é muito raro, esse magma forma o diamante ao se cristalizar. A injeção do magma dentro das fendas da rocha também exige quebras profundas na crosta da Terra, para permitir sua entrada e sua subida pelas fendas. Portanto, a formação de kimberlitos não é comum na história do planeta. O nome vem de um local no sudoeste da África, chamado Kimberley, onde foi descrito pela primeira vez esse tipo de rocha que contém diamantes.

Com base nessas informações, levante algumas questões para a turma:
- A grande maioria das jazidas de diamante está associada a rios ou depósitos de cascalhos de antigos rios. Como se explica que as pedras apareçam nesses lugares, se elas são formadas no interior da Terra, em grandes profundidades?

Lembre que a superfície da Terra está em constante transformação, ao longo de dezenas de milhões de anos, com movimentos da crosta. Foram esses movimentos muito lentos que construíram o relevo do planeta - eles formaram e destruíram montanhas. Com o surgimento de montanhas, por exemplo, é possível ocorrer a injeção de um kimberlito em grande profundidade. Ali vão se formar diamantes. O lento desgaste dessa montanha pode fazer com que o kimberlito, formado a mais de 150 quilômetros de profundidade, apareça perto da superfície. Nessa região, ele vai ser transformado, pela alteração química dos minerais.

- Por que o diamante resiste e fica solto na terra que compõe o solo, ao contrário do que ocorre com o kimberlito, que se transforma?

Além de ter a mais alta dureza, o diamante é também muito resistente à desagregação química. Por isso, enquanto a maioria dos minerais se transforma, dando origem ao solo, o diamante permanece inalterado. Quando há erosão e parte dele é levada para os rios, esse raro mineral vai junto, transportado, como grãos de areia, pela força da água. Devido à alta dureza, ele pode ser levado por centenas de quilômetros até se depositar, junto com sedimentos dos rios. É importante destacar uma característica: o diamante tem alta densidade. Por isso, se deposita junto com o sedimento grosso, como o cascalho ou os seixos. É isso que o garimpeiro busca nos rios ou em leitos já secos.

 

Créditos:
Ivo Karmann
Formação:
Geólogo da Universidade de São Paulo
Autor Nova Escola

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