As inclusões cristalinas identificadas na ametista são a goethita - FeO (OH) -, a calcita - CaCO3 - e esferulitos de calcedônia - SiO2 - todas consideradas singenéticas. Foram observados alguns cristais onde essas inclusões podem crescer alguns milímetros para fora dos cristais de ametista, indicando que o processo de cristalização do mineral incluído teve continuidade após o término do crescimento da ametista.
A inclusão cristalina mais comum na ametista é a goethita que ocorre como minúsculos cristais aciculares a fibrosos, frequentemente em agregados radiados. As
dimensões dos cristais são microscópicas a milimétricas, permitindo neste último caso que sejam vistos a olho nú. A cor da goethita é castanho avermelhada, em diferentes tonalidades, variando para castanho amarelado e castanho dourado, até cristais amarelados. Essa inclusão cristalina é característica da porção superior dos cristais (ametista), onde pode ocorrer em pequena quantidade ou às vezes se tornar abundante, podendo neste caso provocar alterações na cor e na transparência do cristal hospedeiro. No prisma, onde predomina o quartzo incolor, sua presença só foi registrada de forma muito esporádica e sempre como cristais isolados.
A forma de ocorrência mais comum da goethita é como tufos fibro-radiados depositados sobre antigas faces da ametista, marcando descontinuidades de crescimento do mineral hospedeiro (Fotografias 10 A, B e C). Esse modo de ocorrência indica que a goethita deve ter crescido concomitante à cristalização da ametista, provavelmente a partir do ferro que não se alojou na estrutura do quartzo. Um aspecto curioso observado (mas bastante raro) são inclusões de goethita que cristalizaram sobre faces pré-existentes dos romboedros de ametista crescendo por alguns décimos de milímetros para fora das faces atuais do cristal hospedeiro, indicando uma continuidade no processo de crescimento da inclusão após cessar a cristalização da ametista. Esta característica, no entanto, pode estar indicando também que após a goethita se depositar sobre as faces romboédricas da ametista, esta foi submetida a um novo episódio de crescimento, incluindo então parcialmente os cristais de goethita pré-existentes. Sob este ponto de vista, a goethita pode ser considerada protogenética, no mínimo para esta última etapa de crescimento da ametista.
Observa-se também com certa frequência, que as inclusões de goethita predominam nas faces do romboedro negativo (z), ocorrendo em menor quantidade ou podendo inclusive estar ausentes nas faces do romboedro positivo (r), onde a cor da ametista é mais intensa (Fotografia 6B). Segundo constatado por Fischer (1999), a maior parte do ferro que pode dar origem à cor da ametista concentra-se no romboedro positivo. A maior ocorrência de goethita no romboedro negativo é coerente com esta hipótese, uma vez que os íon de ferro que não se alojaram na estrutura desse setor do quartzo, poderiam dar origem à essa inclusão.
A
B
C
D
E
Fotografia 10 - Inclusões cristalinas na ametista. A - Inclusões aciculares de goethita marcando descontinuidades de crescimento do cristal.
B - Seção de ametista perpendicular ao eixo cristalográfico “c”, observando-se inclusões aciculares de goethita crescidas sobre as arestas de um romboedro.
C - Agregados esferulíticos de agulhas de goethita marcando descontinuidades de crescimento. D - Tufo de cristais de goethita envolvendo um romboedro de calcita; abaixo, um cristal de calcita transparente com uma agulha de goethita atrás deste.
E – Esferas constituídas de agregados esferulíticos de goethita, incluídas em um cristal de ametista.
Encontra-se também goethita incluída na ametista sem nenhuma orientação cristalográfica, na forma de cristais aciculares isolados ou como agregados fibro- radiados, ou ainda como esferas microscópicas castanho avermelhadas, quase pretas, só visualizadas à lupa. Estas esferas foram interpretadas inicialmente como provável hematita ou ferro amorfo. A análise por microscopia óptica e ao MEV mostrou que na verdade estas esferas são constituídas por agregados fibro-radiados de minúsculos cristais de goethita (Fotografias 10 C e E).
A referência a inclusões de cacoxenita - Fe4(PO4) (OH)3.12H2O - na ametista de Artigas (Bossi & Caggiano, 1974) e o fato de algumas inclusões aciculares da ametista estudada exibirem às vezes cor dourada, lembrando rutilo - TiO2 - levaram à pesquisar a presença desses dois minerais como possíveis inclusões na ametista. O rutilo é uma inclusão comum em quartzo de pegmatitos de várias partes do Brasil e os basaltos portadores de ametista da região estudada são classificados como do tipo Paranapanema e Pitanga (teor de TiO2 intermediário e alto, respectivamente) por Gomes (1996) e Scopel (1997). Isto aumentou a suspeita da presença desse mineral incluido na ametista. No entanto, nas amostras examinadas ao microscópio metalográfico, as características ópticas foram sempre compatíveis com as de goethita. Para confirmar as análises ópticas, foram examinadas várias amostras ao MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura) com sistema de análise química por EDS. Foram analisadas amostras com todas as cores e hábitos apresentados pelo mineral incluído e em nenhuma das inclusões foi detectada a presença de titânio ou fósforo. As análises ao MEV (Figura 24) confirmaram o predomínio de ferro nas inclusões, que somado ao hábito e às características ópticas, confirmou sua identificação como cristais de goethita.
Podem ocorrer ainda inclusões de calcita, que aparecem na forma de romboedros minúsculos associados às agulhas de goethita, como pode ser visto na Fotografia 10E, ou como cristais isolados, sem nenhuma orientação cristalográfica. Embora a calcita ocorra principalmente como uma fase mineral tardia no interior dos geodos, sua presença foi registrada também junto à agata e ao quartzo incolor, indicando variações na composição do fluido que originou as mineralizações. Estas variações parecem ser as responsáveis pelo aparecimento esporádico da calcita incluída na ametista. Embora raros, foram observados ainda pequenos esferulitos de calcedônia depositados próximo aos limites externos das faces dos romboedros.
C
3 m
X 2.500
Figura 24 - Exemplos de imagens de inclusões de goethita obtidas ao MEV. A - Fragmento de ametista (cinza escuro) com feixes radiados de cristais de goethita (cinza esbranquiçado).
B - Detalhe de um cristal de goethita, fragmentado durante a metalização da amostra.
C - Resultado da análise química por EDS obtida no cristal de goethita (B), mostrando a alta concentração de ferro. Silício e oxigênio são da ametista, o ouro é devido à metalização e o carbono é devido a resíduos dos abrasivos (carbeto de silício) utilizados para desgastar a amostra.
A