DEPOSITO HIDROTERMAL

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DEPOSITO HIDROTERMAL
- São todos aqueles que são formados pela circulação de um fluido quente no interior da crosta.
- O principio de concentração de metais consiste em um fluido lixiviar os metais de um grande volume da crosta através do calor para que o fluido entre em convecção e assim os metais são depositados num pequeno ambiente.
- As fontes de calor mais eficientes são as câmaras magmáticas, o resfriamento das rochas vulcânicas e o decaimento dos elementos radioativo.
- Para esse tio de depósito, a origem do calor vem da atividade vulcânica, resfriamento das rochas plutônicas, e pelo gradiente geotermal.
Em ambientes de arcos de ilhas vulcânicos: fumarolas;
Em ambientes continentais: gêisers.
- Para caracterizar um fluido hidrotermal do passado, é preciso compará-lo com os diferentes tipos de água, que são característicos de cada ambiente (alguns elementos empobrecem SO42+, Mg+, outros enriquecem Na, K, Cl.
FLUIDOS HIDROTERMAIS
- São águas que inicialmente não possuem alto conteúdo em metais, elas lixiviam íons metálicos na sua passagem através das rochas.
- Fluidos quentes são mais eficientes na lixiviação e para fazer o fluido entrar na convecção.
ORIGEM DA ÁGUA
- Tipos principais de água: água conata(sai da compressão das rochas sedimentares), água do mar, água juvenil (ígnea, vem junto com o magma), água meteórica (chuva) e água metamórfica (quebra dos minerais hidratados).
MECANISMOS DE CIRCULAÇÃO
- Convecção e gradiente de pressão. As águas circulam nas rochas, onde são aquecidas e delas tiram os metais, transportando-os e depositando-os em superfícies ou subsuperficies.
Gravidade: gradiente de pressão/termal.
Orogênico: controle por compressão.
Termal: no assoalho oceânico/convecção.
Termal: em rifts/convecção.
Dilatação ou falhamento.
FORMAÇÃO DE SALMOURAS SUBMARINAS
- Depósitos de sulfetos em veios e vênulas (stockworks) e na superfície (lentes-salmoura);
- Depósitos de óxidos e hidróxidos de Fe e Mn na superfície.
DEPOSITOS DE PROCESSOS VULCANO-SEDIMENTARES
- Ocorrem como corpos estratiformes.
- Depósitos da Austrália: MacArthur River, Mount Isa.
- Depósitos vulcanogênicos: Kuroko, Chipre e Besshi.
- Depósitos em rochas sedimentares: Kupferschiefer e Cinturão Cuprifero da Zâmbia.
DEPOSITOS DE SULFETOS CONCORDANTES
SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS
- VMS: Cu, Pb, Zn, Ag, Au (Sn, Cd, Sb, Si)
- SEDEX: Zn, Pb (Au).
SISTEMAS HIDROTERMAIS CONTINENTAIS
- Depositos hospedos em sedimentos:
MVT: Pb e Zn hospedados em rochas carbonáticas.
SSC: Cu.
DEPOSITOS VULCANOGENICOS DE SULFETOS MACIÇOS (VMS)
- Acumulações de minerais onde os sulfetos representam mais que 30% da composição mineral: Pirita e Pirrotita (>50%), Esfarelita, Galena, Calcopirita, Ag, Cd, Au, Se, Co, Sn, Bi.
- Depósitos relacionados com a precipitação de metais a partir de soluções hidrotermais que circulam em ambientes submarinos com atividade vulcânica ativa.
- Depósitos VMS de cobre: Noranda, Kid Creek.
- Depósitos VMS de Zn e Pb: Noranda (arqueano).
OBS: os depósitos de Palmeirópolis (TO) VMS associados com rochas vulcânicas basálticas + oleíticas de uma sequencia vulcânica bimodal.
DEPOSITOS SEDIMENTARES EXALATIVOS (SEDEX)
- São depósitos de chumbo e zinco hospedados em rochas sedimentares.
- A mineralização está em sequencia sedimentar.
- São conhecidos como depósitos vulcanogenicos distais (densidade do fluido > densidade da água do mar).
- Depósitos de origem relacionada à existência de fontes termais associadas às rochas sedimentares clásticas, químicas e biogênicas, com pouco ou nenhuma intercalação de rochas vulcânicas.
- Os corpos de sulfetos estratiformes que internamente contem ao menos uma parcela de sulfetos acamadados, ou seja, a deposição de sulfetos foi antes da litificação dos sedimentos através da descarga subaquática de fluidos hidrotermais.
- Depósitos de Sullivan e em Broken Hill.
- No Brasil, a mina de Boquira.
- São aproximadamente 130 depósitos, uns são gigantes com cerca de 100 Mt de Pb e Zn, e outros com 20 Mt.
- Características: a deposição do minério acompanha o vulcanismo. A precipitação ocorre: sobre o assoalho oceânico e preenchendo e substituindo rochas vulcanossedimentares.
BLACK SMOKERS OU FUMAROLAS
- São fluidos hidrotermais quentes (400°C), levemente ácidos, ricos em H2S, Fe, Mn, Zn, Cu, caráter redutor.
DEPOSITOS SEDIMENTARES SUPERFICIAIS
- São todos aqueles formados por processos de concentração na superfície da Terra.
- Os recursos são chamados de “matéria bruta” (areia, caulim, cascalho, argila), porém há importantes depósitos metálicos envolvidos.
- Concentração dos metais e processos:
Intemperismo: alteração física e química da rocha;
Transporte: dos produtos solúveis e sólidos;
Deposição: dos sedimentos pelo assentamento físico e precipitação química;
Diagênese: transformação dos sedimentos em rochas.
- Depósitos residuais: formação do residual (argilominerais e óxidos).
- Depósitos enriquecimento secundário: resultado do intemperismo em depósitos minerais pré-existentes.
CONCENTRAÇÃO POR TRANSPORTE FISICO E DEPOSIÇÃO
- O principal fator que controla e determina o tamanho dos grãos a serem transportados é a energia do meio.
- A densidade no sentido de selecionar os grãos pelas suas diferentes massas na concentração de minerais.
- Se a seleção for eficiente, os minerais pesados podem acumular-se em quantidades suficientes para serem extraídos, chamados DEPOSITOS DE PLÁCERES.
CONCENTRAÇÃO POR TRANSPORTE QUIMICO E DEPOSIÇÃO
- Consiste na precipitação de metais em solução superficial ou subsuperficial.
- Não difere muito dos precipitados hidrotermais, só não precisa de uma fonte de calor.
- Metais são incorporados nas rochas através dos processos de intemperismo químico e exalações hidrotermais. São transportados em soluções na forma de íons simples, complexos iônicos e partículas sólidas.
- A precipitação (deposição) ocorre pelos seguintes mecanismos: adsorção e acidez, floculação e potencial de oxidação.
- Tipos de minérios que podem ser formados por processos superficiais: depósitos residuais, limonita, placers, urânio-vanadito, BIF, metais bases, nódulos de manganês.
DEPOSITOS MINERAIS CLÁSTICOS (PLÁCERES)
- Formados pela concentração física de partículas minerais densas na água.
- A fonte destes minerais é o intemperismo das rochas na superfície; as melhores fontes são as rochas cristalinas e os depósitos minerais pré-existentes.
- Os minerais devem ter a dureza alta, serem resistentes a abrasão. Devem ser densos, pois assim serão separados dos silicatos comuns, e serem insolúveis e estáveis em condições oxidantes.
DEPOSITOS ALUVIONARES
- Ocorrem quando a água dos rios perde energia. Ocorrem em: junto a barreiras, em quedas d’água, em curvas acentuadas, em locais de confluência de rios.
DEPOSITOS DE PLACER
- Fonte do mineral de interesse; Processo de intemperismo e liberação do mineral da rocha-fonte; processos de transporte; concentração do mineral de interesse; preservação do deposito.
- Rocha-fonte: zonas mineralizadas, erosão de placeres já existentes, rochas de baixo teores do mineral de interesse, rochas magmáticas.
- Retrabalhamento dos Paleo-Placeres: intensos processo de intemperismo, posterior soerguimento tectônico e retrabalhamento dos paleo-placeres terciários.
- Rochas magmáticas: Goodnews Bay. Placers de platina- rocha fonte de dunitos.
- Mineral econômico:
Pesado e resistente à abrasão e intemperismo;
Possibilidade de liberação desse material na rocha-fonte;
Posterior concentração em deposito passível de ser trabalhado;
Depósitos modernos e antigos.
- Tipos de minerais pesados:
Pesados “pesados”: transporte por curtas distancias – ouro, platina e cassiterita.
Pesados “leves”: atingem a zona costeira – ilmenita, rutilo, zircão, monazita e magnetita.
Gemas: diamantes.
- Quais minerais poderiam ser encontrados em depósitos de placeres? Bornita, ilmenita, columbita, zircão, fluorita.
- Etapas de desenvolvimento: sedimentação dos minerais; piritização autigênica;maturação e circulação de fluidos ricos em hidrocarbonetos; circulação de fluidos hidatogênicos e precipitação de sulfetos e antigênicos.
DEPOSITOS SEDIMENTARES QUIMICOS
- Rochas sedimentares de importância econômica – fonte de ferro.
- jaspelito: bandas alternadas de chert vermelho, hematita vermelha e especularita.
- Itabirito: BIF metamorfizada das fácies oxido, xistosa à maciça, constituída por quartzo-hematita, quartzo-hematita-carbonato e hematita-carbonato.
CLASSIFICAÇÃO DE FORMAÇÕES FERRIFERAS
- Formações ferríferas vulcanossedimentares: encontram-se sobrepostas as rochas vulcânicas de fundo oceânico. Mineral-minério: hematita, magnetita e siderita.
- Formações ferríferas bandadas: bandamento fino devido a precipitação alternada de minerais de ferro e sílica. A deposição se deu em bacias rasas.
TIPOS DE FORMAÇÕES FERRÍFERAS DO PRÉ-CAMBRIANO
- Tipo Algoma: apresentam bandamento e/ou laminação identificado pela alternância de camadas de jaspe (chert impregnado com hematita microcristalina) ou quartzo, e camadas ricas em minerais de ferro, como magnetita, hematita, pirita, pirrotita, carbonatos e silicatos de Fe. As FFs do tipo Algoma são encontradas comumente em greenstone belts de idade arqueana.
- Tipo Lago Superior: As FFs do tipo Lago Superior são sedimentos químicos tipicamente bandados e/ou laminados. O bandamento é identificado pela alternância de estratos de óxidos de ferro intercaladas com estratos de quartzo (chert), carbonato ou sulfeto. Constituem extensas unidades geológicas, precipitadas principalmente durante o Paleoproterozoico em margens cratônicas, nas plataformas continentais marinhas e em bacias rasas do tipo rift.
DISTRIBUIÇÃO DAS FORMAÇÕES FERRÍFERAS NO TEMPO GEOLÓGICO
- 3.8 Ga. Comuns em cratons arqueanos. Maior distribuição entre 3.5 e 2.5 Ga. Maior distribuição de volume 2.5 Ga. Sem registro após 1.8 Ga. Registro entre 0.8 e 0.6 Ga.
- Modelos genéticos: aumento progressivo dos níveis de oxigênio a partir de cianobactérias.
- Fontes do ferro: lixiviação dos continentes. Fontes hidrotermais em aguas profundas.
- Estudos posteriores: formações ferríferas pós máximo de oxidação, precipitação de Fe por bactérias ferro-oxidantes.
FONTE DO FERRO
Poeiras trazidas por tempestades de vento;
Ferro dissolvido nos continentes e carregado pelos rios até os mares;
Fontes vulcânicas nas proximidades;
O próprio oceano.
Fontes de sílica e ferro: aumento de plumas hidrotermais e cujo suprimento de ferro e sílica deve ter sido controlado pelo aumento da atividade de plumas hidrotermais. Escassez de formações ferríferas em sequencias mais jovens, seria consequência de uma menor atividade de plumas hidrotermais.
MECANISMOS DE PRECIPITAÇÃO DO FE:
Precipitação pela ação dos raios UV.
Precipitação “biológica indireta” (aumento de O pela ação das cianobactérias)
Precipitação por ação de bactérias fotoferrotróficas.
ORIGEM DO BANDAMENTO
- Origem diferenciada para a Si e o Fe, com bases nos estudos geoquímicos de testemunhos de sondagem, onde a sílica seria derivada do intemperismos das massas continental e o Fe de origem hidrotermal. (Hamade, 2003).
- Microorganismos cresciam na forma de esteiras bênticas, sob presença de ferro dissolvido e demais nutrientes, haveria a formação de hidróxidos de ferro e sob condições empobrecidas de ferro dissolvido, devido a sua precipitação, ocorreria a precipitação de sílica amorfa sob condições evaporíticas. (Konhauser, 2000).
LAGO SUPERIOR
A atmosfera era saturada em CO2, enquanto oxigênio 1/10 (atual); e a agua do oceano anaeróbico.
A proveniência: solubilização do ferro no oceano (anaeróbico).
Ferro dos clastos ferruginosos da superfície depositados no talude continental
Emações de ferro na dorsal.
A ascensão das aguas até as bacias plataformais, a depender das condições de pH e Eh propiciaria a deposição de ferro e sílica por oxidação, ou a evaporação da agua nos períodos de estiagem (saturação do ferro).
ALGOMA
Vulcanogênico;
Hematita ou pirita + sílica depositam alternadamente conforme o fluido é expelido das fumarolas;
Fácies oxido;
Presença de ouro