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Amélia Arone Massanganique Elton jerónimo Ernesto Licenciatura em geologia Classificação dos depósitos minerais (minérios singenéticos e epigenéticos, depósitos primários e secundários, depósitos minerais pegmatíticos, e quanto aos Processos formadores); alguns depósitos minerais de Moçambique (Carbinatitos, Kimberlitos, Pegmatitos) Universidade Licungo Extensão Beira 2021 Amélia Arone Massanganique Elton jerónimo Ernesto Licenciatura em geologia Classificação dos depósitos minerais (minérios singenéticos e epigenéticos, depósitos primários e secundários, depósitos minerais pegmatíticos, e quanto aos Processos formadores); alguns depósitos minerais de Moçambique (Carbinatitos, Kimberlitos, Pegmatitos) Docente: PhD. Osvaldo Rupias Universidade Licungo Extensão Beira Trabalho de pesquisa a ser entregue no Departamento de Ciências da Terra e Ambiente, na Cadeira de PGMG para fins de Avaliação. Curso: Geologia, 3ᵒ Nível. Índice 2. Objectivos ...................................................................................................................................... 6 2.1. Objectivo Geral ...................................................................................................................... 6 2.2. Objectivos Específicos ............................................................................................................ 6 3. Metodologias .................................................................................................................................. 6 Capitulo1. Depósito mineral .................................................................................................................... 7 1. Conceito de Deposito Mineral ....................................................................................................... 7 1.1. Processos de formação dos depósitos minerais ...................................................................... 8 Capitulo2. Classificação dos depósitos minerais .................................................................................... 10 2. Critérios de classificação dos depósitos minerais ........................................................................ 10 2.1. Classificação dos depósitos minerais quanto ao modo de ocorrência em relação as rochas encaixantes, as mineralizações podem ser: ..................................................................................... 10 2.2. Classificação dos depósitos Minerais Quanto a Genética.................................................... 11 2.3. Depósitos de minerais pegmatíticos ..................................................................................... 12 2.3.1. Formas de ocorrências dos pegmatitos e minerais característicos .............................. 12 2.3.2. Teorias de formação ..................................................................................................... 13 2.4. Classificação dos depósitos minerais quanto ao processo formador ................................... 13 2.4.1. PROCESSOS ATUANTES NO INTERIOR DA TERRA (ou Hipogênicos) .............. 14 2.4.1.1. Síntese dos depósitos de origem devido aos processos atuantes no interior da terra 19 2.4.2. PROCESSOS ATUANTES NA SUPERFÍCIE DA TERRA OU PRÓXIMO A ELA (PROCESSOS SUPERGÊNICOS).............................................................................................. 19 2.5. Classificação dos depósitos minerais quanto a características especiais............................. 23 2.5.1. Sulfetos Maciços Vulcanogênicos (VMS) – Uma classe especial de Depósitos Vulcano- exalativos cujas características mais marcantes decorrem da: ......................................................... 23 2.5.2. Depósitos do Tipo Skarn - “SKARN” (em português escarnito)................................. 24 3. Alguns depósitos minerais de Moçambique (Carbanatitos, Kimberlitos, Pegmatitos). ............. 24 3.1. CARBONATITOS ............................................................................................................... 24 3.1.1. Depósitos de Carbonatitos em Moçambique................................................................ 25 3.2. Kimberlitos ........................................................................................................................... 26 3.2.1. Depósitos de kimberlitos em Moçambique .................................................................. 27 3.3. Pegmatitos ............................................................................................................................ 27 3.3.1. Depósitos de Pegmatitos em Moçambique ................................................................... 28 4. Ocorrência dos recursos geológicos no país ................................................................................ 30 5. Conclusão ..................................................................................................................................... 32 6. Referências Bibliográficas ........................................................................................................... 33 5 1. Introdução Durante vários anos o Homem como um ser racional sempre tentou arranjar objectos usando alguns recursos minerais retirados em alguns depósitos minerais, desde então o Homem vêm dedicando-se aos estudos dos depósitos minerais, adotando algumas técnicas geológicas para a localização, levantamento, prospeção e exploração desses depósitos. A Prospecção Geológica, Geoquímica e Mineralógica sendo uma área da Geologia, vai dar a conhecer as técnicas e como utiliza-las na prospeção e exploração dos depósitos minerais desde da sua génese ate a sua explotação de uma forma mais detalhada. Com isso a proposta deste trabalho é a de destacar termos relacionados com depósitos minerais, com especial atenção virada a sua classificação desde da sua ocorrência, genética ate aos processos formadores dos mesmos, não se esquecendo de abordar a cerca alguns depósitos minerais ocorrentes em Moçambique (Carbanatitos, Kimberlitos, Pegmatitos). Define-se Pesquisa e Prospecção Mineral como sendo um conjunto de conhecimentos, técnicas e ferramentas utilizadas para a descoberta e estudo de Depósitos Minerais. Durante a pesquisa de minérios de kimberlitos, aspectos ligados a petrologia, mineralogia, geoquímica, sensoriamento remoto e dados adicionais de campo (variação de granulometria e cor do solo), anomalias específicas de determinadas espécies de vegetação, devem ser ligados aos programas de exploração de diamantes. 6 2. Objectivos 2.1.Objectivo Geral Dar a conhecer, entender e tornar mais clara e objectiva a classificação dos depósitos minerais abordados, visto que esses depósitos são de estrema importância socio- ecónomica. 2.2.Objectivos Específicos Dar a conhecer e detalhar de uma forma precisa os depósitos singenéticos e epigenéticos, depósitos primários e secundários; Dar a conhecer e detalhar de uma forma precisa os depósitos de minerais pegmatíticos desde a sua génese; Localizar e fazer compreender a forma de ocorrência de alguns depositos minerais de Moçambique (Carbinatitos, Kimberlitos, Pegmatitos). 3. Metodologias Para a elaboração do presente trabalho recorreu-se ao método de consulta bibliográfica, que consistiu na recolha de informações em manuais, artigos científicos entre outros meios, e seguiu- se a seleção e organização do presente trabalho, cuja expetativa é de cumprir os objetivos previamente estabelecidos. E também procurou-se obras que versam de modo relevante como é o caso de aulas virtuais disponíveis em algumas plataformas digitais (anexadas na referencia bibliográfica) de modo a conseguir reunir informaçõesfiáveis para apresentar sobre a classificação dos depósitos abordados no trabalho. 7 Capitulo1. Depósito mineral A expressão recursos minerais qualifica todo material rochoso que efetivamente possa ser utilizado pelo ser humano. A origem dos depósitos minerais é marcada historicamente por mitos e ideias religiosas. As primeiras ideias com base científica obtidas a partir de observação e descrição foi proposta por Agrícola em 1542. Steno em 1669 apresentou as primeiras hipóteses sobre origem de depósitos minerais, denominada de hipótese dos vapores mineralizantes. A introdução do método experimental se deu na segunda metade do século XIX. Os princípios da Química começaram a influenciar as ideias dos naturalistas preocupados com a metalogênese. 1. Conceito de Deposito Mineral O conceito de depósito mineral não é somente um conceito geológico, pois envolve também um aspecto econômico. Existem três termos para os depósitos minerais diferenciados pelo aspecto econômico: Ocorrência Mineral, que é Concentração mineral anômala, porém normalmente sem interesse econômico. Deposito Mineral, que é Concentração mineral anômala, cuja viabilidade econômica depende ainda de estudo e avaliação. Jazida Mineral, que é toda concentração mineral suscetível de ser explorada economicamente, ou seja, com lucro. Portanto, para ser considerada uma jazida, um depósito mineral precisa se mostrar economicamente viável por meio de estudos de viabilidade econômica. Segundo BLONDEL (1950, p.19), Deposito Mineral é uma massa ou volume rochoso no qual substâncias minerais ou químicas estão concentradas de modo anômalo, quando comparadas com sua distribuição média na crosta terrestre, e em quantidade suficiente para indicar um potencial econômico. E é constituído de Minério, Encaixante, Estéril, Mineral-Minério, ganga e Sub- produto. Mineral-minério é a substância mineral (útil ao homem) objeto do interesse econômico. Ganga são todos os minerais constituintes da rocha exceto o mineralminério e o (s) possível(is) sub produto(s). 8 sub-produto é um mineral-minério cuja extração não se justifia economicamente a não ser que sua exploração seja realizada em conjunto com um mineral-minério principal. Minério é rocha que contém o mineral-minério, (ou seja, a rocha que hospeda a mineralização = Hospedeira). Encaixante é rocha diretamente em contato com o minério. Estéreis são rochas encaixantes ou porções do minério que não contém a mineralização (o mineral-minério). Fig1. Ilustração de um Mineral minério de AU e uma Ganga de Quartzo A concentração/ocorrência dos depósitos minerais embora heterogênea (tempo e espaço), não é Aleatória. É uma consequência da evolução geológica da área onde ele ocorre. 1.1.Processos de formação dos depósitos minerais A gênese dos depósitos minerais está relacionada aos processos geológicos que deram origem aos materiais terrestres, não só as rochas (magmáticas, sedimentares e metamórficas), como também os solos, formados do intemperismo. Para a formação de um depósito mineral vai ocorrer o processo de mineralização. Denomina-se Processos de mineralização aos mecanismos que promovem a formação de um depósito mineral. 9 E para que um processo de mineralização forme um depósito mineral precisa haver uma fonte dos elementos químicos de interesse econômico, com quantidade adequada desses elementos, e a partir dessa fonte os elementos são concentrados em três etapas: 1. Mobilização (solubilização) dos elementos na rocha fonte por fluidos denominados fluidos mineralizantes; 2. Transporte dos elementos pelo fluido mineralizante; 3. Deposição dos elementos em locais específicos condicionados por armadilhas geológicas que favorecem a deposição desses elementos a partir do fluido mineralizante. Mobilização de metais Fluido mineralizante Magma Solução aquosa Os fluidos mineralizantes exercem um papel muito importante na gênese dos depósitos minerais. Existem dois tipos principais de fluidos mineralizantes: 1) Fluido Magmático (fusão silicatada) denominada magma mineralizada, Que se diferencia dos magmas comuns pelo seu enriquecimento em sulfetos ou óxidos metalíferos. O magma mineralizado é responsável pela formação dos depósitos minerais magmáticos que se formam do mesmo modo que uma rocha magmática e estão associados com essas rochas. Os depósitos magmáticos de interesse econômico são associados com rochas máfico-ultramáficas (depósitos de Ni-Cu, e Cr-Pt), rochas alcalinas (depósitos de P, Nb-Ta, TR, U-Th, Ti, Zr) e kimberlitos (depósitos de diamante). 2) Fluido Hidrotermal, Que é uma solução aquosa quente (T ˃ 50), denominada solução hidrotermal normalmente de origem magmática, relacionada com as fases finais do magmatismo (vulcânico e plutônico). Após a formação das rochas magmáticas, restam soluções hidrotermais enriquecidas em metais (Sn, W, Bi, Cu, Pb, Zn, Mo, Nb, Ta, Zr, TR, U-Th, Au, Ag) e elementos voláteis (Cl, F, CO2, SO2, H2S) que não participaram da Rocha Fonte Transporte de mentais Deposição de metais Armadilha Deposito mineral 10 cristalização das rochas magmáticas. Essas soluções são responsáveis pelas atividades finais dos processos magmáticos e pela formação de importantes depósitos minerais metálicos, associados principalmente com rochas magmáticas félsicas e intermediárias (mais silicosas). Capitulo2. Classificação dos depósitos minerais Existem diversas classificações dos Depósitos Minerais, cada uma delas utilizando-se de um critério específico, como, por exemplo: utilização comercial do mineral-minério (commodity), morfologia (Forma do Corpo Mineralizado), origem (Ígneo, Metamórfico e Sedimentar), rocha hospedeira da mineralização, processo formador, ambiente geotectônico, tempo relativo de formação com respeito à encaixante, Regularidade Estatística etc. Cada uma delas com vantagens e desvantagens na aplicação. 2. Critérios de classificação dos depósitos minerais 2.1. Classificação dos depósitos minerais quanto ao modo de ocorrência em relação as rochas encaixantes, as mineralizações podem ser: i. Singenética ou Cogenética: Que são mineralização contemporânea e formada pelo mesmo Processo que sua rocha hospedeira e também estruturalmente concordante com ela. Ou seja, o Minério é Singenético quando ele é formado ao mesmo tempo em que as Rocha Encaixantes se formam. Exemplos: depósitos sedimentares e alguns tipos de depósitos magmáticos. ii. Epigenético: Que são mineralização mais jovem e não cogenética com sua rocha hospedeira, ou seja, formada por um processo genético distinto e normalmente estruturalmente discordante com a rocha hospedeira. Ou por outra, o Minério é Epigenético quando é formado posteriormente a encaixante. Exemplos: depósitos filonianos. 11 A B Fig2. Em A temos Corpos filonianos de pegmatitos cortando uma rocha granítica, e em B temos Serpentinito: minério de amianto 2.2. Classificação dos depósitos Minerais Quanto a Genética i. Depósitos Primários, que são aqueles depósitos de origem Magmática. Como por exemplo, os depostos de cromita estratiformes. Fig3. Minério estratiforme de cromita (níveis escuros, cromitito) do depósito de Cr-Pt de Bushveld, África do Sul. ii. Depósitos Secundários, que são aqueles depósitos de origem Sedimentar. Ou seja, que resultam do transporte e deposição de substâncias (químicos e detríticos) Fe, Mg, ouro, gipsita, fosfato, cassiterita. Como por exemplo, os depósitos resultantes da precipitação sedimentar tais como BIF's. 12 Fig4.depositos resultantes de precipitação sedimentar (BIF´s) 2.3. Depósitos de minerais pegmatíticos O pegmatito é uma rochade grão grosseira, de origem ígnea, formada debaixo da terra e possuindo um tamanho de grão a partir de 3 cm ou mais. A maioria dos pegmatitos é de composição granítica, isto é, compostos de quartzo, feldspato e mica. Nessa composição básica encontramos, também, elementos de terras raras. Pegmatitos são conhecidos como tendo minerais como água-marinha, turmalina, berilo, topázio, cassiterite, fluorite, apatite, estanho, tungsténio e outros. Estes minerais formados em pegmatitos tem o maior tempo de cristalização numa solução quimicamente rica em metais. Os aplitos são o maior indicador de presença de pegmatitos numa região. 2.3.1. Formas de ocorrências dos pegmatitos e minerais característicos Os Pegmatitos ocorrem como lentes associados a estruturas de tipo aplito, que podem ser verticais, horizontais ou inclinados. Estes estão sempre associados a zonas fracas das respectivas rochas encaixantes, e são famosos pelo tamanho e qualidade dos seus minerais. Em minas de turmalinas existem varias possibilidades de encontrar outras gemas da mesma família. Classificação dos pegmatitos Pegmatitos graníticos com fosfatos; Pegmatitos graníticos com boro; Pegmatitos graníticos líticos, e Pegmatitos graníticos com boro e lítio 13 2.3.2. Teorias de formação Os pegmatitos são formados em áreas ricas em carbonatos; ou ricas em Magmas graníticos que cortam aquíferos subterrâneos e depósitos sedimentares que resultam em reacções freáticas, onde estes magmas graníticos permanecem basicamente a perder os seus componentes polimerizantes e os outros como o boro, lítio, flúor, etc mantêm a sílica em solução ate que o magma seja empobrecido. Pegmatitos podem ser zonados ou homogéneos. Fig. Minério de Pegmatito possuindo Berilo, Micas, quartzo e feldspatos. 2.4.Classificação dos depósitos minerais quanto ao processo formador As classificações dos Depósitos Minerais que utilizam os Processos Geológicos responsáveis pela formação da anomalia podem ser agrupados, grosso modo, em dois tipos: i. Processos atuantes no interior da terra (Depósitos Magmáticos e Metamórfios) ou Processos Hipogênicos e; ii. Processos geológicos atuantes na superfície da terra ou próximos a ela ou Processos Supergênicos. 14 2.4.1. PROCESSOS ATUANTES NO INTERIOR DA TERRA (ou Hipogênicos) Os processos Hipogênicos responsáveis pela formação dos depósitos minerais são: Segregação Magmática; Pegmatitos; Hidrotermalismo; Secreção lateral; Metassomatismo/ processos metamórficos. I. Segregação Magmática São aqueles depósitos, não incluindo os pegmatitos, que foram formados diretamente da cristalização do Magma. Eles são de dois tipos: Cristalização Fracionada; Líquido Imiscível. Cristalização Fracionada: Separação de mineral-minério pela cristalização durante a diferenciação magmática. Essa diferenciação magmática vai ocorrer na serie de Bowen Ex: Depósitos de Pt—Cr Bushveld, África do Sul. Depósito de titanium Tahawas. Fig5. Série de Bowen e respectiva classificação dos magmas pelo índice de cor. A série dos feldspatos é também conhecida como Série Contínua e a dos minerais máficos de Série Descontínua. Líquidos Imiscíveis/misciveis: líquidos na câmara magmática que (não) se misturam 15 Promovendo a concentração anômala de determinados elementos. Ex: Depósitos de Cu-Nide Sudbury, Canada e Niquel de Kambalda, Oeste da Australia. Dois tipos de magmas podem gerar depósitos minerais de segregações magmáticas, que são: Magmas oxidados que dão origem a depósitos estratiformes de cromita FeCr2O4 + platinoides (Pt, Pd) ou elementos do grupo da platina (PGE). Magmas reduzidos que dão origem a depósitos de níquel e cobre. Depósitos encontrados na segregação magmática Depósitos de cromita; Depósitos de Ni-Cu±Co; Depósitos de EGP; Depósitos de Ti₋V. Estes depósitos de segregação magmática estão relacionados com a orogénese, sendo portanto de carácter Endógeno, estando estes ligados a rochas básicas granulares e ultrabásicas Fi7 . Depósitos de Segregação Magmática Compilado de Xavier. 2009www.ige.unicamp.br/site/aulas/99/Maficas- ultramaficas.ppt. 16 II. Pegmatitos São Rochas ígneas de granulação muito grosseira. Comumente formam diques e massas de poucos metros até 1-2 Km de comprimento. Atribui-se a representação da fase volátil do magma – processo pneumatolítico. Na realidade Depósitos Minerais econômicos são relacionados com pegmatitos graníticos oriundos de magmas félsicos mais água. Elementos residuais tais como Li, Be, Nb, Ta, Sn and U não são acomodados na cristalização final da fase silicática e se cristalizam na fase volátil. Quando essa fração é injetada nas rochas regionais um pegmatito é formado. As temperaturas de deposição variam desde 250 a 750 °C. Os Pegmatitos são divididos em: Simples ou não diferenciado (plagioclásio, quartzo e mica não zonados); E complexos ou diferenciados (maior variedade de minerais e fortemente zonados). Os pegmatitos zonados e bem diferenciados são divididos em 4 zonas fundamentais: Zona I: parte mais simples do pegmatito zonado, estando mais próximo da encaixante, mineralogia: feldspato, turmalina, biotita e granada; Zona II: intercrescimento gráfio de quartzo e feldspato; Zona III: apresenta os mesmos minerais das outras zonas, porém com grandes dimensões, grandes blocos em contato, os minerais mais raros se encontram nesta zona; Zona IV: grandes blocos, compostos quase que essencialmente de quartzo. III. HIDROTERMALISMO Os Processos hidrotermais são caracterizados por soluções aquosas quentes responsáveis pela formação do Depósito Mineral. A faixa de temperatura varia desde 50 °C a 450 °C, sendo a água com alta salinidade (salmoura) a fase mais importante. Os quatro aspectos fundamentais para a mineralização hidrotermal acontecer são: Fonte dos fluidos hidrotermais e metais; Alteração hidrotermal; Estabilidade de sulfetos e; Transporte e precipitação dos metais. 17 Com base em Corbett & Leach (1998), Reed (1997), Titley (1992), Rose & Burt (1979) e Meyer & Hemley (1967), as alterações hidrotermais mais comuns e suas respectivas associações mineralógicas são: Alteração Potássica: caracterizada por feldspato potássico e/ou biotita, tendo como acessório quartzo, magnetita, sericita e clorita. Alteração Propilítica: caracterizada principalmente pela associação clorita-epidoto com ou sem albita, calcita, pirita, e como acessórios o quartzo-magnetita-illita. Alteração Argilítica: caracterizada por argilas (caulim) e maior ou menor quantidade de quartzo. Essa alteração ocorre na faixa de pH entre 4 e 5 e pode co-existir com alunita em pH entre 3 e 4. A caolinita se forma a temperaturas abaixo de 300°C, (<150°-200°C). Acima dos 300°C a fase estável é a pirofiita. Alteração Argilítica Avançada: Ocorre em ampla faixa de temperatura, porém as condições de pH entre 1 e 3,5 e se caracteriza principalmente por quartzo residual com ou sem a presença de alunita, jarosita, caolim, pirofiita e pirita. A temperatura acima de 350°C pode ocorrer andalusita + quartzo. Alteração Carbonatada: caracterizada por calcita, dolomita, ankerita, siderita, com maior ou menor sericita, pirita e/ou albita. Os carbonatos ocorrem numa ampla faixa de temperatura e pH, associados com caolinita, clorita e minerales calciossilicatados. Zonação de carbonatos em função de pH incremental é observado em muitos sistemas hidrotermais. Alteração Calciossilicatada (“skarn” ou escarnitos): silicatos de Ca e Mg dependendo da rocha hospedeira calcário ou Dolomita. Calcário: granadas Andradite e grossularite, wollastonita, epidoto, diopsidio, clorita. Alteração Tipo Greissen: Caracterizado por moscovita de granulação grossa, feldspato e quartzo,com ou sem topázio e/ou turmalina. Esta alteração ocorre principalmente associada a fases pneumatolíticas em rochas graníticas, a temperaturas acima de 250°C. IV. Secreção Lateral Que é a formação de depósitos minerais por lixiviação de metais e SiO2 da rocha hospedeira. O magma segrega os elementos químicos das rochas adjacentes, interagindo com a encaixante 18 devido à abertura promovida por fraturas. Ou seja, são depósitos resultantes da difusão do mineral-minerio e Ganga formando materiais de rochas regionais em falhas e estruturas. Exemplo: depósito de ouro de Yellowknife em canada. V. Processos Metamórficos ou Metassomáticos São depósitos pirometassomáticos (Skarn) formados pela recristalização de outras rochas adjacentes a uma intrusiva. Ex, depósitos de W de Bishop em Canada. Metamorfismo são todas as modificações na assembleia mineral de uma rocha, que ocorrem no interior da crosta da Terra, como resultado das mudanças na temperatura (T) e pressão (P), ou ação de fluidos hidrotermais. Essas modificações podem ser de caráter regional, restrita ao contato entre um corpo de rocha quente intrudido em uma rocha mais fria (Met. de Contato), devido a fluidos quentes (Hidrotermal), atuação preponderante da pressão (dinamometamorfismo), entre os principais tipos. A B C Fig8. Alguns processos Metamórficos ou Metassomáticos. Compilado de Maranhão, 1983. A. Metassomatismo de Contato: Rocha quente intrudem rochas mais frias provocando uma espécie de “queimadura” (Rocha de Metamorfismo de Contato). A rocha intrusiva promove o calor e os fluidos com metais necessários para a reconcentração formando os Depósitos Minerais. B. Metamorfismo Hidrotermal: são transformações promovidas por reações entre a rocha hospedeira e fluidos quentes. C. Dinamometamorfismo: Predomina a ação da pressão, ou seja, a pressão é o principal agente transformador da rocha original (protólito). Ocorre em zonas de falhamentos e, 19 especialmente em Zonas de Cisalhamento que são importantes ambientes para Depósitos Minerais de ouro. 2.4.1.1.Síntese dos depósitos de origem devido aos processos atuantes no interior da terra 2.4.2. PROCESSOS ATUANTES NA SUPERFÍCIE DA TERRA OU PRÓXIMO A ELA (PROCESSOS SUPERGÊNICOS) Os processos Supergênicos responsáveis pela formação dos depósitos minerais são: Acumulação Mecânica; Enriquecimento Supergénico; Processos Residuais; Precipitação Sedimentar; Processo Vulcano – Exalactivo. 20 i. ACUMULAÇÃO MECÂNICA São processos gravimétricos responsáveis pela concentração natural de minerais pesados e de baixa solubilidade. Assim, agentes como a água ou o vento transportam os minerais mais leves e concentram aqueles mais pesados. São também chamados de “Placer” ou Depósitos Detríticos, e podem formar depósitos recentes ou antigos (paleo-placer). Exemplos de depósitos de placer são inúmeros, como Ouro, ilmenita, magnetita e diamantes estão entre os minerais obtidos de placers Fig. Resistência dos minerais ao intemperismo, sendo o quartzo o mineral mais resistente. Numa experiência de GOLDICH, S. (1938, observou que durante o intemperismo o plagioclásio se decompõe primeiro, depois desaparece o K-Feldspato. Durante todo o processo se forma um mineral novo: o caulim. Então o intemperismo destruiu minerais, mas também se formaram novos minerais. Estes novos minerais formados (caulim + quartzo + cassiterita) podem sofrer a ação de meteorização e, em seguida o transporte, de modo que cheguem ao fundo do vale, num rio. O caulim provavelmente sofria mais transporte (por solução), o quartzo (por saltação e rolamento), enquanto a cassiterita, por ser mais pesada, tenderia a se concentrar no fundo do rio formando um “placer”, como mostra a figura abaixo. 21 Fig10. Processo de Concentração Mecânica ii. Enriquecimento Supergênico Lixiviação de certos elementos da parte superior de um depósito mineral e sua reprecipitação em profundidade para produzir concentrações mais altas. A porção superior de muitos depósitos de cobre pórfiro tem seu enriquecimento devido aos processos supergênicos. Alguns autores consideram Processo Supergênico e Residuais como sinônimos iii. PROCESSOS RESIDUAIS Os processos residuais ocorrem com a lixiviação de elementos solúveis, deixando concentrações de elementos insolúveis. Esse processo tem sido invocado para a maioria dos depósitos de “gossans” (chapéu de ferro), lateritas e bauxitas. Nas bauxitas a lixiviação de ferro e óxido promove o enriquecimento de Alumínio. Neste sentido, os Depósitos Residuais seriam de dois tipos, um englobando os dentríticos (as concentrações mecânicas ou placers) e outro englobando todos os processos de enriquecimento através da lixiviação natural. Os Depósitos Residuais devido a processos de lixiviação natural são formados em regiões tropicais. Durante a estação chuvosa, ocorre intensa lixiviação das rochas e, durante a estação seca, a solução contendo íons lixiviados é atraída para a superfície pela capilaridade da rocha, por onde se evapora deixando sais que são “lavados” na próxima estação chuvosa. 22 Eventualmente, toda a zona abaixo do lençol freático é lixiviada de íons relativamente móveis, tais como sódio, potássio, cálcio e magnésio. Com a lixiviação sob condições de alto pH, a sílica também é dissolvida e removida do sistema. O material remanescente é usualmente óxido de ferro e alumínio que são concentrados. Rochas básicas e ultrabásicas tendem a formar Laterita enquanto rochas graníticas tendem a formar bauxita. . Fig. Esquema de Zonação de Alteração Supergênica de um Depósito de Sulfeto. Parcialmente compilado de www.geovirtual.cl Gossans ou Chapéu de Ferro=> são rochas que originalmente continham sulfetos e que foram submetidas a um processo de alteração supergênica. A cor avermelhada é uma característica importante dos Gossans. Ela se deve a transformação de sulfetos originais ricos em ferro em compostos oxidados. Os Gossans são o resultado da alteração física e química das rochas como conseqüência da ação de agentes como a chuva, o vento, sol ou as águas subterrâneas. Esses processos produzem a alteração dos sulfetos, dissolução e precipitação de outros minerais e uma importante lixiviação nas rochas. iv. PRECIPITAÇÃO SEDIMENTAR Que é a concentração anômala formada devido a precipitação química (evaporação ou saturação) de certos elementos dissolvidos na água (mar, lagoa,etc), como calcários, sal-gema, evaporitos, Formação de Ferro Bandada BIF, em que ferro e chert (gel silicoso) definem sequências 23 acamadadas (bandadas). Os BIF´s são formações sedimentares acamadadas consistindo de espessuras de mm a poucos cm, alternando camadas ricas em ferro (magnetita Fe3O4, hematite = Fe2O3, e siderite = Fe (CO)2) e minerais silicatados como o chert (SiO2) v. PROCESSO VULCANO – EXALATIVO São Depósitos Minerais sedimentar que mostram relação com Rochas Vulcânicas ou vulcanismo. Eles estão em conformidade com a rocha hospedeira e freqüentemente bandados, típicos de processos sedimentares. O principal constituinte é a pirita com ou sem calcopirita, esfarelita, garnierita, barita e Au Ag. Eles são de três tipos: Tipo Cyprus – Associado com rochas vulcânicas máficas e seqüências ofiolíticas. Consiste predominantemente de pirita com ou sem calcopirita. Tipo Besshi – Associado com vulcanismo basáltico à dacítico. Domina a pirita, mas a calcopirita e esfarelita são comuns. Tipo Kuroko - Associado com vulcanismo dacítico à riolítico. A pirita não é abundante, predominando a galena ou esfarelita, com ou sem calcopirita e tetraedita. Prata é comum. 2.5.Classificação dos depósitos minerais quanto a características especiais 2.5.1. Sulfetos Maciços Vulcanogênicos (VMS) – Uma classe especial de Depósitos Vulcano-exalativoscujas características mais marcantes decorrem da: Acumulação de grandes massas de Sulfetos (essencialmente constituídas por pirita (± pirrotita), calcopirita, esfaleritae galena) e do; Seu carácter estratiforme a lenticular, concordante em relação a horizontes estratigráfios bem definidos, onde os minérios se encontram encaixados. 24 2.5.2. Depósitos do Tipo Skarn - “SKARN” (em português escarnito) Skarn” as rochas metamórfias que contem minerais calciossilicatados, tais como, por exemplo: o diopsídio, epidoto, wollastonita, granada andradita, grossularita, actinolita etc. Os “skarns” são formados durante o metamorfismo regional ou de contato e por uma variedade de processos metassomáticos envolvendo fluidos magmáticos, metamórfios. Os Depósitos Minerais de “skarn” são classificados de acordo com o metal econômico dominante. São Depósitos que partilham muitas modificações e características geoquímicas, mas são, no entanto, facilmente distinguíveis. Assim, os Depósitos metálicos de skarn são divididos em sete tipos (Au, Cu, Fe, Mo, Sn, W, e Zn - Pb). Fig11. Ambientes tectônicos de formação dos Skarns. Parcialmente compilado de Einaudi e Burt (1982) e http://www.science.smith.edu/departments/Geology/Skarn/ 3. Alguns depósitos minerais de Moçambique (Carbanatitos, Kimberlitos, Pegmatitos). 3.1.CARBONATITOS Os carbonatitos são rochas ígneas máfica-ultramáfica com pelo menos 50% de carbonatos primários (calcita, dolomita), com bandamento de fluxo. São corpos predominantemente intrusivos cilíndricos, na forma de pipe, frequentemente zonados concentricamente. Ocorrem normalmente na parte central de maciços de rochas alcalinas, em ambiente de rift continental. Acredita-se que a sua existência vai desde o proterozoico ao recente. O termo Rocha alcalinas é usado para todas as s rochas saturadas ou subsaturadas, predominamente básicas ate largamente acidas, e de sódicas a potássicas, caracterizados pela presença de feldspatoides, piroxénio, e anfibólios alcalinos. 25 Classificação dos carbonatitos Em relação à proporção entre os carbonatos: Calcita-carbonatitos (mais abundantes) e os dolomita-carbonatitos. Em relação aos minerais acessórios: carbonatitos ricos em apatita e magnetita, com feldspatoides, minerais de Nb-Ta, como o pirocloro (Na,Ca)2, (Nb, Ta ,Ti)2O6(F,OH), perovskita CaTiO3 e rutilo TiO2, e aqueles ricos em TR, sem feldspatoides, com carbonatos e fosfatos de TR e barita. Minérios de Carbonatitos Em carbonatitos encontram-se minerais como apatita e carbonatos; Nb-Ta (pirocloro); TR (perovskita, pirocloro e carbonatos); U-Th (pirocloro, uranotorita), Ti (rutilo, brookita, perovskita), Zr (zircão e badaleita), barita, fluorita e vermiculita. 3.1.1. Depósitos de Carbonatitos em Moçambique Em Moçambique as intrusões carbonatiticas e alcalinas ocorrem na região centro-norte, cortando rochas do embasamento pré-câmbrico, onde temos: Carbonatitos do Monte Fema a noroeste de Tete, que compreendem mineralizações de Dolomita-calcita, apatita e Micas, minerais Metálico, granadas e Turmalina. Carbonatitos de Monte Muande a noroeste de Tete, que compreendem segundo Cilek (1989) rochas com fluorita, mineralizações de Manganês, ferro, nióbio, e terras raras. Carbonatitos do Monte Xiluvo, que compreendem mineralizações de gneisses Quartzo- feldspáticos, filitos pirocloro-apatita, hematita e calcita (Hormer et al,200). Carbonatitos de Evate (Estrutura de Monapo), que compreendem mineralizações de apatita, diópsido, Magnetita e pirrotita. Em suma, os carbonatitos, pela sua natureza, são rochas bastantes restritas, quase que negligenciáveis volumetricamente, quando comparadas com outros tipos de rochas magmáticas, mas apresentam um potencial econômico valioso. Além de serem a principal fonte de ETR ocorrem normalmente associados a mineralizações de fósforo, cobre, zircão, nióbio, titânio e dos minerais vermeculita, magnetita/hematita entre outros (CHAÚQUE, 2008) 26 3.2.Kimberlitos Os Kimberlitos são rochas ígneas intrusivas principais fontes de depósitos primários de diamantes. São peridotitos alcalinos (potássicos), porfiríticos e hipabissais que ocorrem em regiões cratônicas (estáveis), constituídos essencialmente por olivina, flogopita, granada (fenocristais) em matriz de olivina, piroxênio, espinélio, perovskita, calcita, monticelita. O diamante é um mineral eventual que foi arrancado de rochas do manto pelos kimberlitos. O kimberlito é um corpo intrusivo raso (subvulcânico) pequeno, com um pipe em forma de cenoura, com 80 a 150m em planta e 300 a 2.000m em profundidade. O pipe kimberlítico é constituído por três fácies: cratera, diatrema (onde normalmente se encontram os diamantes) e hipabissal. Fig12. Exemplo de um pipes de kimberlito com suas três fácies, cratera, diatrema(brecha) e hipabissal(Raiz). E uma amostra de kimberlito com Diamante Modo de ocorrência dos kimberlitos Forma de carotes; Forma de Diques; Forma de soleiras . Processo de formação de Diamantes De uma forma geral, os Diamantes tiveram a sua formação em chaminés vulcânicas, onde as explosões de gases proporcionam a libertação de energia e deslocam conduzindo magma constituído de Kimberlito onde se encontram os diamantes, estes que serão levados em direção à superfície e rapidamente sofrem resfriamento 27 3.2.1. Depósitos de kimberlitos em Moçambique De acordo com a MINER, há especulação de ocorrência de kimberlitos nas províncias de Sofala, Manica, e Niassa, estes que estarão ligados a formação de Diamantes uma realidade ate então não comprovada. E também que estariam constituídos por mineralizações de olivina, flogopita, granada, calcita, monticelita e ETR. Na província de Gaza distrito de Massangena nos rios Limpopo e Singédzi, têm sido encontrados alguns diamantes, de reduzidas dimensões, provavelmente resultantes do escoamento efetuado pelos cursos de água proveniente da vizinha Africa do Sul. Acredita-se também que todo o vale do Save seja propenso a ocorrência de Diamantes resultantes do Escoamento de sedimentos. 3.3.Pegmatitos Tal como foi abordado anteriormente, os pegmatitos são rochas holocristalinas de natureza ígnea ou metamórfica e granulação anormalmente grossa, cujos constituintes minerais essenciais são os mesmos que ocorrem tipicamente nas rochas ígneas normais (Jahns, 1955). Geralmente os pegmatitos com interesse econômico são de natureza ígnea granítica. Esses pegmatitos são produtos da cristalização de magmas graníticos residuais, enriquecidos em sílica, alumina, álcalis e elementos raros que não se acomodam bem nos minerais comuns das rochas graníticas, como Li, Rb, Be e Ce, Nb, Ta, U, Th, Sn, W e TR e voláteis (sobretudo água). A saturação em água parece ser o ponto que distingue os pegmatitos das rochas comuns, condição que favorece o crescimento dos cristais. Por outro lado, somente alguns pegmatitos graníticos têm realmente interesse econômico, sobretudo gemológico. São pegmatitos complexos e zonados, enriquecidos em minerais acessórios exóticos, com elementos raros listados acima. Zoneamento dos pegmatitos => é a injeção e cristalização de um magma silicático residual rico em água, em que os primeiros cristais que se formam reagem com o magma residual que muda progressivamente sua composição da periferia para o núcleo do corpo pegmatítico, com zonas externas mais precoces e zonas internas mais tardias. Até 4 zonas concêntricas podem ocorrer, 28 diferenciadas pela composição mineralógica e textura: borda, parede, intermediária e o núcleo. Os minerais raros de interesse econômico normalmente cristalizam na zona intermediária, podendo haver 5 ou 6 subzonas intermediárias diferenciadas pelas assembleias minerais como mostra figura abaixo. Fig13. Zonas dos pegmatitos e suas composições mineralógicas. Veios de umpegmatito. 3.3.1. Depósitos de Pegmatitos em Moçambique Em Moçambique os campos pegmatíticos distribuem-se a norte do paralelo 19º 30’ de latitude sul e ocorrem em todas as províncias administrativas das regiões nordeste e noroeste do país, desde Sofala e Manica, a sul, até Cabo Delgado e Niassa, a norte. De acordo com o conhecimento existente, actualmente o maior e mais importante campo pegmatítico é o da região do Alto Ligonha, no centro da Província da Zambézia, descrito como se estendendo ao longo de 170 km, desde Mocubela, a sul, até ao Alto Ligonha, a norte [Marques, 1989]. i. Os pegmatitos do Distrito do Alto Ligonha, estes apresentam geoquimicamente feição LCT (Li, Cs, Ta), com substituição hidrotermal extensa e são portadores de micas líticas e minérios ricos em tântalo. No contíguo Distrito do Sul, os pegmatitos 29 apresentam paragéneses primárias LCT ainda preservadas, com petalite e espodumena como vestígios de temperatura elevada e tapiolite , tantalite , e microlite como minérios dominantes, também são encontrados mineralizações de Amazonite e turmalina (Marques, 1989). ii. Em Cabo Delgado existem pegmatitos na região de Mueda, pouco estudados e na Província do Niassa os mais conhecidos são os portadores de elementos raros e ocorrem nas regiões de Metarica e de Marrupa. Os pegmatitos da região de Marrupa são do tipo NYF (Nb, Y, F). iii. O Campo Pegmatítico de Marirongoè é o mais conhecido e famoso existente na Província de Tete. Com efeito, parece ser um dos mais completos campos pegmatíticos do tipo NYF, mostrando paragéneses peculiares com columbite, topázio, berilo nobre (variedades água-marinha e heliodoro), minerais metamíticos (monazite, xenotima, euxenite, samarsquite), amazonite, entre outros (Marques et al., 2011). Um outro local de ocorrência de pegmatitos nesta província é Mavúdzi, onde os mesmos são bem mineralizados. Tete apresenta campos pegmatíticos espalhados pelos Distritos administrativos de Zumbo, Zâmbuè, Chioco, Cazula, Moatize, Changara e Zóbuè, entre outros. iv. Um dos campos mais recentemente descobertos no país estende-se pelos Distritos de Catandica e Guro, Província de Manica, com pegmatitos heterogéneos distribuídos por terrenos com idades paleoproterozóica (Grupo de Gairezi) e mesoproterozóica (Complexo do Báruè). Este grupo de pegmatitos possui mineralizações gigaturmalinas de tipo elbaítico. v. O Campo Aplito-Pegmatítico de Inchope-Doerói localiza-se no extremo ocidental da Província de Sofala e prolonga-se pela vizinha Província de Manica. É constituído por pegmatitos mineralizados em cassiterite e tantalite, os únicos deste tipo ocorrendo em Moçambique. 30 4. Ocorrência dos recursos geológicos no país O arcaico tem um alto potencial para Au, Cu, Ni, Fe e asbestos, bem como bauxito (como produto de alteração de várias rochas ígneas – GTK, 2006). O Paleoproterozóico mostra potencialidades para Fe, Cu e calcários. O Mesoproterozóico do Gondwana E apresenta potencialidades grandes para grafite ligada aos gnaisses e xistos. Já o Mesoproterozóico do Gondwana Sul, mostra grande potencial para pegmatitos com terras raras e pedras preciosas e semi-preciosas, e, ainda, micas, “coltan”, minerais de Li, Bi e Sb. O SGK apresenta enormes potencialidades em carvão, de que são já sobejamente conhecidos as minas de Moatize e de Benga, havendo outros depósitos conhecidos, alguns deles em desenvolvimento. Os depósitos de Moatize e de Benga são de classe mundial. A fluorite ocorre em fracturas mesozóicas ligadas à evolução do rift este-africano. Quanto a diamantes, foram encontrados micro-diamantes ao longo dos Rios Limpopo e Singédzi (Província de Gaza) e kimberlitos na Província do Niassa. Os hidrocarbonetos apresentam uma grande potencialidade, tanto em onshore como em offshore em ambas as Bacias do Rovuma e de Moçambique. 31 Fig13. Distribuição dos recursos geológicos 32 5. Conclusão Chegado ao fim do presente trabalho, observou-se que é impossível empreender o estudo dos Depósitos minerais sem o conhecimento prévio dos princípios e dos métodos de trabalho da Geologia Geral. De contrário, os resultados obtidos serão sempre incertos senão francamente Erróneos, facto que, dado o volume de capitais indispensáveis ao desenvolvimento de qualquer Indústria mineira, pode conduzir a resultados catastróficos. E que é o estudo da geologia dos jazigos minerais que possibilita a limitação e a orientação dos trabalhos de prospecção mineira e, ainda, a determinação das características qualitativas e quantitativas das ocorrências das massas minerais que constituem os jazigos minerais. As primeiras permitem realizar uma prospecção eficaz e económica, as últimas fornecem os elementos indispensáveis para a resolução do problema da explorabilidade dos jazigos. As rochas alcalinas têm sua importância econômica associada às elevadas concentrações de elementos incompatíveis e de grande raio iônico, tais como tântalo, nióbio e dos Elementos de Terras Raras (ETR) bem como a sua associação com depósitos de apatita, que vão variar conforme sua gênese, portanto a compreensão da sua gênese é importante para entender os processos magmáticos e sua evolução que possam ter relação com o processo mineralizador. E de importante referir que os diamantes são perfeitamente encontrados em regiões onde as rochas arqueanas estejam preservadas e repousem sobre a litosfera espessa e fria. Os cratons arqueanos constituem portanto os alvos prioritários na prospeção para diamantes. 33 6. Referências Bibliográficas Revista Brasileira de Geoctencies . Volum e 3 1, 200 1. GEOLOGIA APLICADA À MINERAÇÃO /Módulo 3: unidades 6 e 7/ Organização: Prof. Marcio D. Santos/ Belém/PA 2019. Noções de Prospecção e Pesquisa Mineral para técnicos em Geologia e Mineração © Copyright 2010 da Editora do IFRN Biondi J.C. 2002. Processos metagenéticos e os depósitos minerais brasileiro. Oficina de Textos, 528p. Engenharia Geológica e de Minas / IST Bittencourt, J.S.; Moreschi, J.B.; Toledo, M.C.M. Recursos Minerais da Terra. In: Teixeira, W. et al. Decifrando a Terra. Companhia Editora Nacional. Capítulo 19, p. 508-535. 2009 CHAÚQUE, F. R. Estudo geocronológico, litogeoquímico e de geoquímica isotópica de alguns carbonatitos e rochas alcalinas de Moçambique. Universidade Federal de São Paulo. [S.l.]. 2008. Direcção dos Serviços de Geologia e Minas, Notícia Explicativa da Carta de Jazigos e Ocorrências Minerais na escala 1:2 000 000, Imprensa Nacional de Moçambique, Lourenço Marques, Moçambique (1974), pp. 61. Marques, J.M., O Campo Pegmatítico do Alto Ligonha: Estado actual e sua importância a curto prazo, Tese de Licenciatura, Departamento de Geologia, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Lisboa, Portugal (1989), pp. 291. https://www.preparaenem.com/amp/geografia/formacao-diamantes.htm www.portaldogoverno.gov.mz/imprensa/noticias/confirada-ocorrencia-de-diamantes-em- mocambique https://www.preparaenem.com/amp/geografia/formacao-diamantes.htm http://www.portaldogoverno.gov.mz/imprensa/noticias/confirada-ocorrencia-de-diamantes-em-mocambique http://www.portaldogoverno.gov.mz/imprensa/noticias/confirada-ocorrencia-de-diamantes-em-mocambique
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