14ª Deposito de MVT

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DEPÓSITOS DE Zn E Pb EM ROCHAS CARBONATADAS 
Tipo MISSISSIPI VALLEY (MVT)
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Principais depósitos de Pb-Zn
Mississippi Valley-Type deposits account for 24 percent of the global resources for Pb and Zn;
Sedimentary exhalative (SEDEX)
Volcanic hosted massive sulphide (VHMS) 
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DEPÓSITOS DO TIPO MISSISSIPI VALLEY (MVT)
Conceito –Correspondem a depósitos de Pb-Zn associado a rochas carbonáticas, particularmente, dolomitos, do tipo epigenético, cujos metais podem ter sido depositados alguns milhões de anos após a sedimentação carbonática.
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Principais características
1- Associam-se a sequências carbonáticas epicontinentais de bacias intracratônicas. Sãos sequências marinhas rasas que ocorrem nas bordas de grandes bacias sedimentares, nas proximidades de altos paleogeográficos ou ao longo de discordâncias regionais;
2-São encontrados em ou próximo às bordas dessas bacias ou preservados sobre arcos ou alto paleotopográficos. 
3-São associados principalmente a dolomitos e menos comumente, a calcários;
4-Apresentam grande extensão lateral, formando distritos mineiros com centena ou mesmo milhares de quilômetros quadrados. mas com pequena espessura vertical;
5-Apresentam reserva em torno de 500mil a 20milhões de tonelada, com teor da ordem de 4% a 14% de Pb+Zn;
6-Mineralogia: simples: galena e esfarelita com ocorrência subordinada de fluorita, barita, pirita, marcassita e calcopirita. Galena é pobre em Ag e esfarelita é pobre em Fe. Pode ter também willemita e calamina (silicatos de Zn). Os minerais da ganga são: dolomita, calcita, jaspe e/ou quartzo. 
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7-Alteração associada é representada por dolomitização, brechação e , dissolução da rocha hospedeira;
8-O minério é epigenético e ocorre substituindo leitos de dolomito ou calcario dolomitizado e em forma de veios ou preenchendo brechas de colapso ou dissolução., tendo sido posicionado em espaços porosos pré-existentes em brechas ou superficies paleokársticas dos carbonatos
9- O minério mostra preferência pelas rochas dolomitizadas, próximas da interface calcário-dolomito;
10-A idade varia do Proterozóico ao Cretáceo, com abundância no Paleozóico;
11-Podem ocorrer em carbonatos plataformais ou dentro de faixas móveis;
12- Na maioria dos depósitos as rochas ígneas são ausentes;
13-Os depósitos são controlados pelo desenvolvimento de porosidade associando-se aos carbonatos com fácies orgânico: estromatólitos, carbonatos oolíticos e micrítcos escuros, xistos negros e piritosos
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14- A circulação dos fluidos e a deposição do minério está intimamente associada a todos os tipos de permeabilidade possíveis. Em geral, as camadas encontram-se sub-horizontalizadas;
15- Exibem grande extensão lateral comparada com a espessura vertical, indicando que a componente horizontal do movimento de solução predominou sobre o vertical;
16-Textura e Estruturas são variadas, uma vez que o minério foi depositado por substituição, bem como preenchendo espaços vazios, de modo que o minério varia de granulação fin a grossa, maciço a disseminado;
17-Distribuição Geográfica – Os depósitos individuais são bastante similares e tendem a ocorrer em distritos por centenas de quilômetros quadrados;
18-Inclusões Fluidas- Inclusões fluidas dentro das esfarelita, barita e carbonatos revelam salinidades da ordem de 15 a 30 wt% de NaCl e temperatura entre 50 e 225, com média da ordem de 120C. Matéria orgânica na forma de kerogeno ou betume é tambem comum como inclusão
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RESUMO (1) they are epigenetic; 
(2) they are not associated with igneous activity;
 (3) they are hosted mainly by dolostone and limestone, rarely in sandstone; 
(4) the dominant minerals are sphalerite, galena, pyrite, marcasite, dolomite, and calcite, whereas barite is typically minor to absent and fluorite is rare; 
(5) they occur in platform carbonate sequences commonly at flanks of basins or foreland thrust belts; 
(6) they are commonly stratabound but may be locally stratiform; 
(7) they typically occur in large districts;
 (8) the ore fluids were basinal brines with ~10 to 30 wt. percent salts; 
 (9) they have crustal sources for metals and sulfur; 
(10) temperatures of ore deposition are typically 75°C to about 200°C; 
(11) the most important ore controls are faults and fractures, dissolution collapse breccias, and lithological transitions; 
 (12) sulfides are coarsely crystalline to fine grained, massive to disseminated; 
(13) the sulfides occur mainly as replacement of carbonate rocks and to a lesser extent, open-space fill; and 
(14) alteration consists mainly of dolomitization, host-rock dissolution, and brecciatio
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Ambientes de formação das sequências carbonáticas
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Principais controles da mineralização: 1-brechas de dissolução e/ou colapso; 2-estrutura de colapso; 3-transição calcário –dolomito; 4-zonas de falhas e/ou fraturas; 5-recifes orgânicos; 6-altos topográficos do embasamento
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1-brechas de dissolução e/ou colapso
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Zonas de falhas e/ou fraturas
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Distribuição Geográfica
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Exemplos Location of MVT deposits and districts throughout the World: 1, Polaris; 2, Eclipse; 3, Nanisivik; 4, Gayna; 5, Bear-Twit; 6, Godlin; 7, Pine Point district; 8, Lake Monte; 9, Nancy Island; 10, Ruby Lake; 11, Robb Lake; 12, Monarch-Kicking Horse; 13, Giant; 14, Silver Basin; 15, Gays River; 16, Daniels Harbour; 17, Metaline district; 18, Upper Mississippi Valley district; 19, southeast Missouri district (Old Lead Belt, Viburnum Trend, Indian Creek); 20, central Missouri district; 21, Tri-State district; 22, northern Arkansas district; 23, Austinville; 24, Friedensville; 25, central Tennessee district; 26, east Tennessee district; 27, San Vicente; 28, Vazante; 29, Harberton Bridge; 30, Silesian district; 31, Alpine district; 32, Pering; 33, Sorby Hills; 34, Coxco; 35-37, Lennard Shelf district (Cadjebut, Blendvale, Twelve Mile Bore); 38, El-Abadekta district. Adapted from Sangster (1990). 
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Fig. 01 – Principais depósitos de Zn-Pb da Austrália e seus diversos modelos.
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Vista do trend cárstico explorado de Pine Point, Canada
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Reservas - < 106milhões de Ton. 
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Textura (brechas) e Mineralogia
A-B-C-D-E Dominantemente de Brechas com cristais de esfarelita disseminada em meio a cimento dolomítico branco,e em fraturas. Robb Lake, BC, Canada. 
  F. Agregados de esfarelita coloforme e galena esqueletal substituindo o cimento carbonático, Polaris, Nunavut, Canada; 
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Mina Morro Agudo , Brasil. (A) Dolostone com greta de dissecação. (B) Mineralização estratiforme com niveis milimétricos de chert, dolomite (Dol) and fine grained sphalerite (Sph), galena (Gn) e pyrite (Py) , com veios de calcita (Cc). (C) Nodulo de sílica (microquartzo) . Camadas de esfarelita e dolomito deformadas durante o crescimento do nódulo. (D) Complex sulfide nodule in dolostone, formed by sphalerite (Sph) surrounded by galena (Gn), probably replacing a sulfate nodule. The presence of length-slow quartz (Qz) suggests that the silica replaced sulfate minerals in the dolostone (gypsum?). N orebody, Morro Agudo mine. (E) Massive coarse grained sphalerite replacing oolithic dolarenite, JKL orebody, Morro Agudo mine. (F) Breccia-type sphalerite mineralization,
GHI orebody, Morro Agudo mine.
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Mineralogical and metal associations of select Mississippi Valley-Type deposits/districts.
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Principais questões relacionadas com a formação de um depósito epigenético e/ou hidrotermal 
1- A fonte do minério ou do metal
2-O tipo de fluido mineralizante que transporta o metal ao ambiente de deposição 
3-O processo de migração ou transporte do fluido mineralizante
4-Os fatores que condicionaram a precipitação do minério
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A fonte do metal nos depósitos do tipo MVT (três possíveis fontes)
1- folhelhos basais, tendo em vista que
estes tipos litológicos são ricos em elementos traços, que seriam liberados com a compactação;
2-Os carbonatos.
 Neste caso, os metais seriam liberados em solução aquosa durante a substituição dos carbonatos metaestáveis, tipo aragonita e calcita rica em Mg para formar dolomita durante a fase de diagênese;
3-Os evaporitos. 
Segundo esta teoria, o Cu não está presente neste depósito por ficar na salmoura durante a evaporação, enquanto o Zn e o Pb entram na fase sólida como gipsita. Estes poderiam ser mobilizados posteriormente por circulações de águas conatas que dissolvem os evaporitos, tornando-se altamente salina no processo.
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Quanto aos tipos de fluidos
1-Fluidos hidrotermais de baixa temperatura derivados por compactação dos sedimentos enriquecidos em complexos cloretos ou orgânicos. Tais fluidos lixiviam os metais e depois precipitam sob forma de sulfeto tão entram em contato com H2S, conforme as reações.
2(CH2O) + SO42- ↔2HCO3- +HS- + H+
HS- + H+ ↔ H2S (na ausência do metal)
2H+ + SO42- +CH4 = H2 S +CO 2 + 2H2 O
SO42- +CH4 = S2- +CO 2 + 2H2 O
2- Fluidos mineralizantes intrabacinais que ao adquirirem os metais e outros solutos durante a trajetória depositam os sulfetos na interface de variações faciológicas p/ex. Na interface dos folhelhos bacinais com os carbonatos de plataforma, isto é associado com mudanças de fácies
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Quanto ao transporte dos fluidos mineralizantes
As soluções hidrotermais de baixa temperatura formadas por recristalização diagenética dos carbonatos migram para altos estratigráficos e/ou tectônicos, tais como dobras e sobretudo para zonas de falhas nas margens da bacia;
Se as soluções não são trapeadas nas hospedeiras carbonáticas, é possível que os fluidos mineralizantes sejam diluídos na bacia oceânica e formem os depósitos de Pb-Zn tipo SEDEX
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Quanto a deposição dos fluidos mineralizantes sulfetados
-Mudança no pH
Resfriamento da solução
Diluição por água subterrânea
Aumento na quantidade de H2S (S reduzido no local de deposição)
Neste caso seria através de:
Redução de SO4 já presente na salmoura
Adição de H2S à salmoura
Degradação termal de petróleo, produzindo metano
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A maior parte da sphalerite and galena, tem precipitado devido ao aumento no conteúdo de sulfeto (H2S) de uma solução hidrotermal contendo Pb e Zn dissolvidos, cujo sulfeto seria oriundo de redução de sulfato
CH4 + SO4 2– = S 2-+ CO2 + 2H2O.
CH4 + Zn2+ + SO4 2– = ZnS + CO2 + 2H2O.
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Solução com Zn e sulfato fluindo sob uma cobertura de gas contendo tanto metane and H2S. Difusão de ambos gases favorece a precipitação do sulfetos
CH4 + Zn2+ + SO4 2– = ZnS + CO2 + 2H2O
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Modelo Genético
Dois modelos: 
1) Mixing, 2)Redução de sulfato,
O modelo Mixing envolve a mistura de dois fluidos: 
- um rico em metais base e pobre em enxofre , na forma de cloreto de Pb e/ou Zn, ( que se moveram ascendentemente em resposta a compactação ou outras forma de pressão de sobrecarga, devido ao soerguimento da borda bacia)
- e outro com alto teor de enxofre reduzido e pobre em metais, proveniente dos folhelhos e calcários que se misturariam e se precipitariam em meio a dolomitos; Os metais precipitam-se à medida que aumenta o H2S.
O modelo Redução de Sulfato envolve transporte dos metais bases e sulfatos na mesma solução. A precipitação ocorre quando o sulfato é reduzido por ocasião da reação com matéria orgânica ou metano (Anderson, 1975; Beales, 1975).
 CH4 + Zn2+ + SO4 2– = ZnS + CO2 + 2H2O
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Modelo Genético
Os dados de inclusões fluidas indicam que salmouras bacinais foram oriundas de água do mar;
A temperatura da deposição do minério ocorreu em Temperatura entre 90 e 200 oC
Os metais foram transportados como complexo cloretado em salmouras contendo baixa quantidade de enxofre reduzido em condições de pH neutro à ligeiramente ácida e Tamponadas (armazenadas) por rochas carbonatadas
 
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DEPÓSITOS BRASILEIROS -
CRATÓN SÃO FRANCISCO
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O Cráton São Francisco (Almeida 1967, 1977) abrange principalmente os estados da Bahia e de Minas Gerais.
No Neoproterozóico/ Paleozóico (500Ma) formava a parte ocidental da Gondwana, formando e Cratón São Francisco-Congo.
Com a abertura de um Oceano entre a Amer. Sul e a África no Cretáceo Superior (100 - 65 Ma), os dois continentes se afastaram e um fragmento ficou na América do Sul (São Francisco) e o outro na Africa (Congo). 
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O Cratón São Francisco pode ser delimitado pelos cinturões dobrados na orogênese Brasiliana:
Cinturões Riacho do Pontal (N) e Sergipano (NE);
Cinturão Araçuaí - uma possível extensão norte do Cinturão Ribeira situado a sul; 
 Cinturão Brasília (W)
Cinturão Rio Preto (NNW) - pequena faixa de rochas dobradas
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Mapa geológico simplificado da região NW do Brasil, destacando o CSF com bacias proterozóicas .
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DEPÓSITOS DE Zn E Pb
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Os depósitos de Pb e Zn no C. S. F. estão associados às rochas carbonatadas marinhas (fácies orgânico) dos grupos Vazante, Bambuí e Una. e tiveram grande influência dos cinturões gerados no dobramento brasiliano. Esses depósitos associam-se a fraturas e falhas .
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Associação dos depósitos minerais de Pb e Zn situados no Cratón São Francisco com fraturas, falhas (Misi et al, 2000)
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DEPÓSITOS DE Pb-Zn HOSPEDADOS NO GRUPO VAZANTE
“O primeiro tipo é representado pelo depósito sulfetado de Morro Agudo e o segundo pela jazida silicatada de Vazante”
 Depósito de Morro Agudo (Pb-Zn):
Hospedado na Formação Morro do Calcário 
Composta, predominantemente, por dolomitos laminados, brechas e estromatólitos.
Origem
Corpos Sulfetados
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Estromatólito (gênero conophyton)
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Zona mineralizada (teores Zn > 2,5% e Pb > 1%)
Dimensões e delimitação do depósito.
Modo de ocorrência: Em lentes de stratabound, subordinadamente em brechas e estruturas tectônicas tardias.
Corpos mineralizados: 1) Minério hospedado em brecha; 2) Minério dolarenítico médio rico em esfalerita; 3) Minério dolarenítico fino rico em galena; 4) Minério silicificado recristalizado e 5) Minério estratiforme.
Textura do minério: 1) Cimentação; 2) Substituição; 3) Brechação; 4) Remobilização tectônica.
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Textura de Cimentação
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Remobilização Tectônica
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Caracteristicas comuns dos depósitos:
 Estão em meio a rochas carbonatadas marinhas, associados a fácies orgânico (estromatolitos, carbonatos micriticos e oolíticos)
 Evidencias de assoc. com horizontes evaporiticos (nódulos de gipsita)
Diretamente assoc. ou controlados por falhas e fraturas
 Com exceção do dep. De Vazante, todos os dep. Têm minério sulfetatados e sulfatados (pirita, galena e barita) e corpos estratiformes.
Estudos de inclusões fluidas em esfalerita mostram valores compatíveis com os dos dep. tipo Mississipi Valley, variante irlandesa.
As reservas são de5.200.000 toneladas (6,23% Zn e 2,95% Pb), em Morro Agudo e 8.800.000 toneladas de minério wilemítico (23,7% Zn) + 794.000 toneladas de minério calamínico (14,6% Zn), em Vazante.
Reservas minerais medidas ou indicadas dos depósitos. 
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Características dos depósitos de Pb-Zn das coberturas neoproterozóicas do Cráton do São Francisco (Grupos Bambuí,
Vazante e Una).
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Modelo Genético Simplificado
a) Dolomitização e silicificação diagenéticas de bancos calcários em condições
de intermaré rasa a supramaré,;
 associam-se com esteiras de algas/estromatólitos laminares a colunares , maciços a acamadados e laminados, intraclastos , porosos com trapeamento do conteúdo metálico em Pb e Zn, sob a forma de sulfetos, nas litofácies estromatolíticas, associadas a anidritas e aos dolarenitos
b)Deformação dúctil-rúptil com formação de zonas de cisalhamento associadas a fraturas de extensão, dando origem a zonas brechadas, localmente podendo
culminar com as de brecha de
colapso.
c) Estabelecimento de processos de circulação de fluidos provenientes
da conjugação de águas meteóricas, livres ou represadas (conatas), com
fluidos hidrotermais outros, de baixa temperatura (não magmáticos), com remobilização da parte mineralizada e sua precipitação em zonas
de fraturas de extensão e, conseqüente formação de zonas de sulfetos (Pb, com
prata associada, e Zn/Cd), sob controle do paleo-nível freático.
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Modelo Genético simplificado
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SEDEX (sedimentary exhalative) and MVT ores are the two most important types of sediment-hosted Pb-Zn ores. SEDEX ores are traditionally characterized as synsedimentary to early diagenetic based primarily on the presence of laminated ore textures and tabular morphology of the deposits
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