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UNIVERSIDADE LÚRIO FACULDADE DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA GEOLÓGICA Métodos de Prospecção & Pesquisa PROSPECÇÃO E PESQUISA DE PEGMATITOS Discente: Docente: Yunda Domingas Laita Loite Lázaro José, Lic Pemba, Outubro de 2021 UNIVERSIDADE LÚRIO FACULDADE DE ENGENHARIA LICENCIATURA EM ENGENHARIA GEOLÓGICA PROSPECÇÃO E PESQUISA DE PEGMATITOS Discente: Yunda Domingas Laita Pemba, Outubro de 2021 Trabalho de carácter avaliativo, da cadeira de Métodos de Prospecção e Pesquisa, a ser submetido no Departamento de Engenharia Geológica, leccionada pelo Docente Loite Lázaro José. i Índice 1. Introdução .......................................................................................................................... 1 1.1. Contextualização do Trabalho ...................................................................................... 1 1.2. Problematização ............................................................................................................. 2 2. Objectivos: .............................................................................................................................. 3 2.1. Geral ................................................................................................................................ 3 2.2. Específicos: ...................................................................................................................... 3 3. Metodologia ............................................................................................................................ 3 4. Descrição da Área de Estudo ................................................................................................ 4 4.1. Localização Geográfica e Geomorfologia da Área de Estudo .................................... 4 5. Enquadramento Geológico ................................................................................................... 5 5.1. Geologia Regional ........................................................................................................... 5 6. Prospecção e Pesquisa dos Pegmatitos da Região de Marropino ...................................... 8 6.1. Etapas da Prospecção e Pesquisa dos Pegmatitos ....................................................... 9 6.1.1. Prospecção Geológica ............................................................................................. 9 6.1.2. Prospecção Geoquímica........................................................................................ 10 6.2. Fases da Prospecção e Pesquisa dos Pegmatitos ........................................................ 10 6.2.1. Prospecção Geológica ........................................................................................... 10 7. Importância Económica e Aplicação dos Pegmatitos ....................................................... 11 8. Resultados............................................................................................................................. 12 9. Conclusão ............................................................................................................................. 13 10. Referências Bibliográficas: ............................................................................................. 15 1 1. Introdução 1.1. Contextualização do Trabalho De acordo com Jahns (1955), "o termo pegmatito foi proposto inicialmente pelo mineralogista francês Haüy no início do século XIX, para designar o que actualmente se conhece por granito gráfico, ou seja, intercrescimento gráfico entre quartzo e feldspato". Tinha portanto uma conotação textural. Posteriormente o vocábulo tornou-se mais abrangente, incluindo rochas de granulometria muito grosseira, onde o granito gráfico constitui uma parte delas. Segundo London (2008a), como citado em Torres (2018), p. 22 "Pegmatitos são rochas ígneas, geralmente graníticas, de granulometria extremamente grossa e variável". São rochas holocristalinas que apresentam, pelo menos em parte, uma granulação muito grosseira, contendo como maiores constituintes minerais àqueles encontrados tipicamente em rochas ígneas comuns, mas com a característica de apresentarem extremas variações no que se refere ao tamanho dos grãos. (Jahns, 1955, como citado em Liccardo, S/A, p. 3) Os pegmatitos são conhecidos pela presença de excelentes minerais-gema e há muito são explorados como fontes primárias de feldspato, quartzo e mica industriais. Além disso, por registrarem diferentes processos ígneos fornecem informações sobre o comportamento e concentração de metais estratégicos e raros na crosta terrestre, como Li, Sn, Ta, Nb, Be, Cs, Rb, Sc, Th, U e ETR. (London, 2008a,b; Linnen et al., 2012, como citado em Torres, 2018, p. 22) A maioria dos estudos geológicos e mineralógicos dos pegmatitos de Moçambique são dedicados a Região de Alto Ligonha. Os afloramentos dos pegmatitos da província de Zambézia têm sido considerados ou citados em bibliografias científicas relacionadas com a geologia económica de Moçambique. Assim sendo, pretende-se no âmbito deste trabalho, debruçar acerca dos pegmatitos da região de Marropino, da província de Zambézia, distrito de Mulevada. Com isso, elaborar um plano de prospecção e pesquisa dos pegmatitos, visando abordar assuntos relacionados com as fases, etapas e processo de amostragem do mesmo, fazendo uma descrição da área em estudo. O trabalho encontra-se organizado da seguinte maneira: introdução, problematização, objectivos, metodologia, descrição da área de estudo, prospecção dos pegmatitos, importância económica e 2 aplicação dos pegmatitos, resultados, conclusão e referências bibliográficas, contendo 17 páginas, considerando os elementos pré-textuais. Entretanto, a estratégia de estudo utilizada foi a revisão bibliográfica e o uso de softwares para a produção dos mapas com a geologia do país. 1.2. Problematização Alguns estudos feitos na região por Martins, Scholz, Queiroga, Cândido & Belotti (2012) e Gemusse (2014), reportam a ocorrência de turmalinas em depósitos secundários, ou seja, depósitos coluvião e aluvião em dois níveis de cascalho. Nessa região, os mesmos estudos reportam á existência de pegmatitos, que são produtos do evento Neoproterozóico (orogenia Pan-Africana). Esses pegmatitos correspondem a depósitos primários de turmalinas. Poucos trabalhos foram desenvolvidos abordando geoquímica, petrografia e mapeamento desses pegmatitos. Portanto, trabalhos de mapeamento, estudos petrográficos e geoquímicos são de grande valia, pois, contribuirão no reconhecimento das características, modelo de evolução e distribuição espacial dos pegmatitos que ocorrem na área de estudo, além de influenciar de um certo modo no estudo de outros corpos pegmatíticos não estudados e não explorados que ocorrem nesta região. 3 2. Objectivos: 2.1. Geral • Fazer a prospecção e pesquisa dos pegmatitos de Marropino. 2.2. Específicos: • Caracterizar os pegmatitos que ocorrem na área em estudo; • Indicar os métodos que podem ser utilizados na prospecção dos pegmatitos; • Descrever as fases e etapas da prospecção dos pegmatitos; • Conhecer a importância económica dos pegmatitos. 3. Metodologia Para a prossecução dos objectivos acima mencionados, foram consultadas diversas bibliografias relacionadas com a Geologia Regional e Local de Moçambique, bem como livros e manuais acerca da prospecção e pesquisa mineral.4 4. Descrição da Área de Estudo 4.1. Localização Geográfica e Geomorfologia da Área de Estudo A área de estudo, Marropino, localiza-se no Posto Administrativo de Mulevala, distrito de Ile, província da Zambézia. O distrito do Ile está localizado na parte Norte da província da Zambézia, confinado a Norte com os distritos de Gurué e Alto Molocue, a Sul com os distritos de Maganja da Costa e Mocuba, a Este com os distritos de Gile e Pebane e a Oeste com os distritos de Namaroi e Lugela. Salientar que, o Posto Administrativo de Mulevala foi elevado a categoria de Distrito em 2013 deixando assim de pertencer ao Distrito do Ile como Posto Administrativo. Por conseguinte, este tem limite, a Norte com os distritos de Alto Molócue e Ile, a Oeste com o distrito de Mocuba, a Sul com os distritos de Mocubela e Pebane e a Este com o distrito de Gilé, conforme ilustra a Figura 1. Figure 1: Mapa de Localização Geográfica da Área de Estudo. (MAE, 2013) 5 Quanto ao clima, o distrito de Mulevala, apresenta um clima de tipo tropical chuvoso de savana onde as precipitações médias anuais são acima de 800 mm, chegando na maioria dos casos a 1200 ou mesmo 1400 mm. Quanto ao relevo e solos, este, tem uma altitude média, compreendendo planaltos baixos, médios, e sub-planaltos que abrangem altitudes que variam de 200 a 1000 metros acima do nível do mar. O relevo apresenta declives que variam de suavemente ondulados a fortemente dissecados. É dominado por solos residuais derivados, maioritariamente, de rochas metamórficas e eruptivas de soco pré-câmbrico, em particular do complexo gnaisse-granítico de Mozambique Belt. São solos de textura variável, profundos a muito profundos, castanhos-avermelhados, sendo ainda ligeiramente lixiviados. 5. Enquadramento Geológico 5.1. Geologia Regional Os corpos pegmatíticos que ocorrem na área de estudo fazem parte do campo pegmatítico de Alto Ligonha. Neste campo, ocorrem metamorfitos, migmatitos e granitoides pré-cambrianos. (Correia Neves, 1981) Os metamorfitos estão representados por gnaisses, quartzitos, anfibolitos, xistos verdes, e xistos talcosos. Com estes últimos e outras rochas ultrabásicas menos comuns, ocorrem associados os corpos hidrotermais com esmeraldas (Correia Neves, 1978), cujas associações mineralógicas são de idade Transamazonica, ainda que as Moçambicanas sejam provavelmente Pan-Africanas (cerca de 500 Ma). Ocorrem granitos tardios, porfiroides ou de grão médio, ligados ao magmatismo granitoides Pan- africano, que se fazem notar pelos típicos blocos de erosão de forma esférica. Migmatitos e granitos formam Inselbergs que se destacam de um modo impressionante na paisagem, como por exemplo na região entre Nampula e Ribaue. Por conseguinte, os metamorfitos orientam-se estruturalmente segundo NE-SW, a direcção dominante do Mozambique Belt. (Holmes, 1951) Este cinturão constitui uma das mais notáveis unidades geológicas da África Oriental. O Mozambique Belt devido a orientação preferencial dos alinhamentos estruturais dominantes foi dividido, no território de Moçambique em três províncias estruturais: Moçambique, Niassa e Médio Zambeze. (Afonso, 1976) 6 As áreas pegmatíticas do Alto Ligonha pertencem a Província Estrutural de Moçambique, e estas situam-se entre os rios Licungo e Ligonha (Figura 2). A província de Moçambique, com alinhamentos estruturais com tendência NE-SW, situa-se a norte do rio Zambeze e na porção oriental do território moçambicano. Coberturas fanerozoicas, incluindo as do Karoo, bordejam esta Província Estrutural. Figure 2: Distribuição dos campos pegmatíticos de Alto Ligonha. (Leal Gomes et al.,1016) 5.2. Geologia Local Muitos dos pegmatitos da região do Alto Ligonha, encaixados nas formações pré-câmbricas do Mozambique Belt, devem ter-se formado no fim do Pan-Africano, há cerca de 500 Ma (Afonso, 1976). Existem porem pegmatitos bem mais antigos com idades de cerca de 1000 Ma (Grenviliano) um dos momentos da geo-história de abundante geração de material pegmatítico. (Cerry, 1982) Os pegmatitos de Alto Ligonha são de dois grupos: i) grupo de composição química e mineralogia homogénea e ii) tipo zonado, com zoneamento mais ou menos desenvolvido. Os pegmatitos de Marropino apresentam geoquimicamente feição LCT (Li, Cs, Ta), com substituição hidrotermal extensa e são portadores de micas líticas e minérios ricos em tântalo. 7 Na parte Sul, os pegmatitos apresentam paragéneses primárias LCT ainda preservadas, com petalite e espodumena como vestígios de temperatura elevada e tapiolite> tantalite> microlite como minérios dominantes. (Dias et al., 2008 in Leal Gomes et al., 2016) Tal sugere uma instalação próxima e subautóctone dos seus corpos pegmatíticos, localizados em rupturas tangenciais sob porções tectónicas dos Gnaisses de Mamala e de unidades litostratigráficas do Grupo do Molócuè, ambos pertencentes ao Complexo de Nampula, de idade Mesoproterozóica. 8 Figure 3: Localização de grupos pegmatíticos do campo de Alto Ligonha. (Gomes et al. 2008) 6. Prospecção e Pesquisa dos Pegmatitos da Região de Marropino Na óptica de Neto & Rocha (2010), p.13 " o objectivo da prospecção é de fazer o reconhecimento geral de um depósito mineral, enquanto a pesquisa visa fazer o reconhecimento detalhado do depósito mineral. 9 Todavia, pretende-se reunir a maior quantidade de informações necessárias e possíveis acerca da área em estudo, visando reduzir os riscos de retorno do investimento e aumentando a certeza de sucesso, fazendo o reconhecimento de uma determinada área em que seja suspeita de uma ocorrência mineral. O estabelecimento ou escolha do método de prospecção depende das propriedades do mineral e das formações geológicas nas quais se encontra. Por isso, para a prospecção dos pegmatitos irá utilizar-se dois métodos, sendo eles, o método geoquímico (que contribuirá na identificação dos minerais associados ao pegmatito) e o método geológico para o mapeamento da área em estudo. Salientar que apesar da escolha desses dois métodos, o método geofísico também contribui para a prospecção dos pegmatitos, pois faz a identificação e reconhecimento das zonas de interesse dos pegmatitos, ou seja, o mapeamento antes de se deslocar ao campo. Pode-se utilizar o método radiométrico, devido a radioactividade dos metais raros que se encontram associados aos pegmatitos. A prospecção geoquímica funciona como um método indirecto da localização de pegmatitos, envolvendo determinações de elementos traços em rochas ou sedimentos, dependendo das condições regionais do clima, cobertura de solo, erosão, entre outros. 6.1. Etapas da Prospecção e Pesquisa dos Pegmatitos 6.1.1. Prospecção Geológica Independentemente do meu reconhecimento, "As campanhas geológicas de prospecção mineral envolvem diversas etapas de trabalho, cada uma delas desenvolvida numa escala apropriada. Sendo elas: ✓ Reconhecimento da área: identificação das zonas anómalas na região de Marropino através de estudos realizados previamente, e o início do processo do requerimento de área para solicitação da pesquisa mineral dos pegmatitos; ✓ Mapeamento, escolha de malha: realização da checagem e avaliação de todas as anomalias traçando perfil; Buscando desse modo, reduzir para os alvos com grande potencial de ocorrência de pegmatitos (redução da malha), e descartar possíveis falsas anomalias; 10 ✓ Amostragem: Coletar até 10 amostras de cada mineral para cada zona, em locais representativos. Fazer uma seleção e análise dos metais raros e alcalinos em cada fração monominerálica, bem como a avaliação do volume da amostra em cada zona. 6.1.2. Prospecção Geoquímica Os levantamentos geoquímicos envolvem em geral, quatro etapas: • Pré- Levantamento de Campo: fase do processo de preparação e organização de todo material e dados necessáriospara a realização dos estudos na área referida; • Levantamento de Campo: coleta de dados no campo em pequenos pontos e durante as trilhas, guardar no GPS para auxiliar na navegação e localização dos pontos de amostragem; • Retoma à Base de Operações: conferir as amostras coletadas e registrá-las; • Pós Levantamento: fase do encerramento. Porém, deve-se encaminhar ao geólogo ou geoquímico responsável pelo projecto, as amostras, base de dados, mapa original do campo, entre outros aspectos. Torna-se pertinente á realização de análises químicas, como: a fluorescência de Raio – X (Si, Al, Ti, Fe, K), espectofotômetro de absorção atômica (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Mn, Mg, Be, Sr, Pb, Cs, Pb), e verificar o comportamento do mineral (cor, brilho, dilatação, entre outros) ". (Neto & Rocha, 2010) 6.2. Fases da Prospecção e Pesquisa dos Pegmatitos 6.2.1. Prospecção Geológica ➢ Análise prévia: análise e construção de banco de dados referente aos mapas existentes (geológicos e topográficos: numa escala de 1:250.000) que serão utilizados na área em estudo; Consultas bibliográficas, relatórios, entre outras informações já existentes acerca da ocorrência dos pegmatitos; ➢ Reconhecimento expeditos: reconhecimento das estruturas ao longo das estradas, auxiliando para que possamos estar familiarizados com a área em estudo; ➢ Visitas há jazigos e ocorrência minerais existentes na região: devem ser cadastradas e localizadas com GPS, conhecer e fazer a descrição do tipo de mineralização dos pegmatitos e a origem dos mesmos; 11 ➢ Coleta não sistemática de amostras: as amostras coletadas serão devidamente analisadas utilizando o método químico apropriado. Após estudos feitos utilizando o método geológico, tem-se como resultado um mapa geológico original enriquecido com todas as observações e estudos feitos na área. (Independentemente do meu reconhecimento, Neto & Rocha, 2010) 7. Importância Económica e Aplicação dos Pegmatitos Os pegmatitos constituem fontes importantes de pedras preciosas e semi-preciosas, de minerais industriais e de metais raros, tais como o Li, Rb, Cs, Be, Ge, Sc, Y, Sn, W, Mo, Nb, Ta e U. O valor económico actual destes jazigos é função da pureza e facilidade de separação dos seus minerais e/ou metais. Os feldspatos, micas, quartzo, berilo, gemas, entre outros, representam os minerais de maior interesse comercial. (Departamento de Geologia da Faculdade de Ciências, 2006, p. 3) De acordo com Castor & Hendrick (2006), como citado em Paludo (2018), p.16, "os minerais industriais e ETR são amplamente usados na indústria automotiva, na produção de vidros, em telas de computadores, televisores, em cerâmicas e pigmentos". Como catalizadores têm diversas aplicações nas refinarias de petróleo, também são utilizados em produtos farmacêuticos e em métodos avançados de filtragem e remoção de microrganismos da água. Além disso, são importantes para a defesa das nações devido ao uso em mísseis, radares, sonares, binóculos, sendo também essencial na produção de lâmpadas fluorescentes e em lâmpadas de mercúrio. (Castor & Hendrick, 2006, como citado em Paludo, 2018, p.16) 12 8. Resultados Na região central de Marropino ocorrem pegmatitos da classe dos elementos raros da família do tipo LCT (Lítio, Césio e Tântalo), com grau de mineralização geoquímica fraca a abundante, gemas e minerais industriais. Todavia, faz-se sentir um ambiente metamórfico com baixa P (2- 4 kbar) e uma T que varia de 500-650ºC. (Cerný, 1991, como citado em Paludo, 2018, p. 10) Por isso, após a materialização deste trabalho, espera-se alcançar: a elaboração de um mapa geológico de detalhe que contenha a caracterização dos pegmatitos e que contribua para o estudo de outros corpos pegmatíticos não estudados, que ocorrem nesta região. 13 9. Conclusão Após a realização do trabalho, concluiu-se que a génese dos pegmatitos é bastante vasta, porém resumem-se em factores comuns, como o facto de elas serem classificadas como sendo rochas ígneas que apresentam uma composição granítica e uma granulometria muito grossa. Os metais raros associados aos pegmatitos apresentam um grande potencial económico e aplicabilidade em diversas áreas como nas refinarias de petróleo, produção de lâmpadas, e muito mais. Para além de eles serem grandes produtores de gema. Estas gemas são usadas em joalharias e algumas para o fabrico de fertilizantes (apatite). Em Moçambique verifica-se à ocorrência de pegmatitos em diversas províncias. Mas, o presente trabalho centralizava-se no estudo dos pegmatitos da província de Zambézia, em Marropino. Portanto, ocorrem nesta região pegmatitos da classe dos elementos raros do tipo LCT (Lítio, Césio e Tântalo), com metamorfitos, migmatitos e granitoides pré-cambrianos. No estudo dos pegmatitos da região de Marropino, visava abordar para além da sua localização geográfica, acerca dos métodos de prospecção e pesquisa mineral. Pois bem sabe-se que estas zonas ou regiões em que ocorrem os pegmatitos, particularmente na área em estudo, não foram ainda realizados muitos estudos para a sua exploração. Neste contexto, para a prospecção e pesquisa dos mesmos, foi feita a escolha de dois métodos combinados para reduzir os riscos de empreendimento, sendo eles a prospecção geológica em que o mapeamento visa na coleta de dados durante as campanhas de campo, que serão utilizadas para encontrar áreas de interesse mineral. Esses dados de campo podem ser conseguidos ao analisar pequenos pontos em que afloram as rochas, cortes de estrada e até mesmo minerações da região, quando possível. Entretanto, combinado com o método geoquímico, este irá estudar as características químicas das rochas para tentar encontrar alvos de interesse económico. Principalmente na prospecção de metais associados aos pegmatitos. Salientar que os objectivos do trabalho foram alcançados em parte e com grandes dificuldades no que diz respeito ao conteúdo da informação, pois os pegmatitos são rochas ígneas, e estas são produtos da dinâmica interna do planeta, ou seja, são representantes de regiões directamente 14 inacessíveis ao Homem, como a crusta inferior e o manto superior, apresentando-se como uma mais-valia para o seu estudo. 15 10. Referências Bibliográficas: 1. Jahns, R. H. (1955). The study of pegmatites: economic geology. 2. London, D. (2008). Pegmatites. Mineralogical Association of Canada. 3. Torres, J. L. L. (2018). Geoquímica de Micas e Turmalinas de Pegmatitos. Minas Gerais. p. 22 e 23, consultado pelas: 12:07’. 4. Liccardo, A. (S/L). Geologia dos Pegmatitos. Brasil. p. 3, consultado pelas: 13:05’. 5. Martins, M.S.; Scholz, R.; Queiroga, G.; Cândido Filho, M. (2012). Geologia do distrito turmalinífero de Mavuco, província pegmatítica do Alto Ligonha, Moçambique. Coimbra. 6. Gemusse, U. G. O. (2014). Prospecção geológica dos pegmatitos de Mogovolas-Moma- Moçambique, Dissertação de Mestrado, Universidade de Aveiro, Portugal. 7. Departamento de Geologia da Faculdade de Ciências. (2006). Recursos Minerais Metálicos: Jazigos Pegmatíticos. Lisboa. p. 3, consultado pelas: 14:07’. 8. Paludo, C. M. (2018). Mineralogia e Geoquímica dos Pegmatitos. Porto Alegre, p. 16, consultado pelas: 22:15’. 9. Ministério da Administração Estatal. Mulevada. (2013). Perfil do distrito de Ile. (2005), província de Zambézia, Moçambique. 10. Neto, M. T. O. C. & Rocha, A. M. C. (2010). Noções de Prospecção e Pesquisa Mineral para Técnicos de Geologia e Mineração. 11. Leal. Gomes, C., Marques, J., Dias, P. & Costa, J. C. (2008). Análise descritiva das Unidades Portadoras de Mineralização Tantalífera em Pegmatitos do Sul da Província Zambeziana. Moçambique, Maputo. 1. Introdução 1.1. Contextualização do Trabalho 1.2. Problematização2. Objectivos: 2.1. Geral 2.2. Específicos: 3. Metodologia 4. Descrição da Área de Estudo 4.1. Localização Geográfica e Geomorfologia da Área de Estudo 5. Enquadramento Geológico 5.1. Geologia Regional 6. Prospecção e Pesquisa dos Pegmatitos da Região de Marropino 6.1. Etapas da Prospecção e Pesquisa dos Pegmatitos 6.1.1. Prospecção Geológica 6.1.2. Prospecção Geoquímica 6.2. Fases da Prospecção e Pesquisa dos Pegmatitos 6.2.1. Prospecção Geológica 7. Importância Económica e Aplicação dos Pegmatitos 8. Resultados 8. Resultados 8. Resultados 8. Resultados
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