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KIMBERLITOS UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CCET – CENTRO DE CIENCIAS EXATAS E DA TERRA. DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA DOCENTE: DISCENTE: MARCEOLINA M.B. CUNHA 1 - INTRODUÇÃO Os kimberlitos são a mais importante fonte de diamantes. Os diamantes são formados no manto, em profundidade superior a 150km e as duas rochas responsáveis pelo transporte do diamante até a superfície são os: kimberlitos e lamproítos. O kimberlito é uma rocha ígnea intrusiva, um peridotito composto por olivina (normalmente serpentinizada) com quantidades variáveis de flogopita, ortopiroxênio, clinopiroxênio, carbonatos e cromita. A existência dos diamentes nessas rochas só se tornou conhecida no ano de 1866. Os depósitos da região de Kimberley na África do Sul foram os primeiros reconhecidos e deram origem ao nome O kimberlito ocorre principalmente nas zonas de crátons, porções da crosta terrestre estáveis desde o período Pré-Cambriano. No Brasil existem três áreas cratônicas. O cráton Amazônico é a principal delas, porém ao sul de Rondônia e norte do Mato Grosso também encontra-se kimberlitos. O cráton do São Francisco ocupa grande parte de Minas Gerais e destaca-se na região sudeste do Brasil. 2 - MORFOLOGIA Os kimberlitos são um grupo de rochas ultrabásicas ricas em voláteis (principalmente dióxido de carbono). Normalmente apresentam textura inequigranular característica, resultando na presença de macro-cristalizações inseridas em uma matriz de grãos finos. Os minerais da matriz incluem olivina e/ou flogopita juntamente com perovskita, espinélio, diopsídio, monticellita, apatita, calcita e serpentina. Sulfetos de níquel e rutilo são minerais acessórios comuns. A substituição de olivina, flogopita, e apatita por serpetina e calcita é comum. Segundo Kopylova (2005), em referência a Clement e Skinner (1985), o kimberlito pode ser dividido em três unidades, baseadas em sua morfologia e petrologia. 2.1 - KIMBERLITO DE CRATERAS A morfologia de superfície de kimberlitos intemperizados é caracterizada por uma cratera de até dois quilômetros de diâmetro cujo piso pode estar a centenas de metros abaixo da superfície. A cratera é geralmente mais profunda no meio. No entorno da cratera há um anel de tufa relativamente pequeno (em geral com menos de 30 metros) quando comparado com o diâmetro da cratera. Duas categorias principais de rochas são encontradas em kimberlitos de crateras: piroclásticas, depositadas por forças eruptivas e epiclásticas, retrabalhadas por água. • Rochas Piroclásticas: Encontradas preservadas em anéis de tufa no entorno da cratera ou dentro da cratera. Os anéis possuem pequena relação altura por diâmetro da cratera e são preservados em muito poucos kimberlitos. Os depósitos são normalmente acamados, vesiculares e carbonizados. • Rochas Epiclásticas: Estes sedimentos representam retrabalho fluvial no material piroclástico do anel de tufa no lago formado no topo da diatrema. Apresentam-se dispersas quanto mais afastadas do centro e das paredes rochosas. Raridade de kimberlitos de crateras. 4 - MODELOS DE FORMAÇÃO DO KIMBERLITO Esta teoria envolve o apontamento de magma kimberlítico em baixas profundidades e o subseqüente acúmulo de voláteis. Quando a pressão confinada é suficiente para romper a rocha superior segue-se uma erupção. Acreditava-se que epicentro da erupção encontravase no contato da fácie abissal com a diatrema. Através da extensiva atividade mineradora desenvolvida nas regiões kimberlíticas tornou-se claro que esta teoria não é sustentável. Não foi encontrada nenhuma câmara intermediária nas profundidades sugeridas. TEORIA DO VULCANISMO EXPLOSIVO 2.2 - KIMBERLITO DE DIATREMAS Diatremas kimberlíticas possuem de 1 a 2 quilômetros de profundidade e geralmente apresentam-se como corpos cônicos que são circulares ou elípticos na superfície e afinam com a profundidade. O contato com a rocha hospedeira é dado usualmente entre 80 e 85 graus. A zona é caracterizada por material kimberlítico vulcanoclástico fragmentado e xenólitos agregados de vários níveis da crosta terrestre durante a subida do kimberlito à superfície. Estas rochas são formadas pela cristalização de magma kimberlítico quente e rico e voláteis. Geralmente não possuem fragmentação e parecem ígneos. São notáveis as segregações de calcita- serpentina e as segregações globulares de kimberlito em uma matriz rica em carbonato. 2.3 - KIMBERLITO DE ABISSAL Em termos gerais a teoria aponta que o magma kimberlítico sobe à superfície em diferentes pulsos, formando o que é denominado de “embryonic pipes”. O resultado é uma rede complexa de chaminés embrionárias sobrepostas de fácies abissais de kimberlito. A superfície não é rompida e os voláteis não escapam. Em algum ponto as chaminés embrionárias alcançam uma profundidade rasa o suficiente (cerca de 500 metros) na qual a pressão dos voláteis é capaz de vencer o peso da rocha que o recobre e os voláteis escapam. Com a fuga dos voláteis um breve período de fluidização ocorre. Isto envolve o movimento ascendente dos voláteis, que é suficientemente rápido para “fluidizar” o kimberlito e a rocha hospedeira fragmentada de modo que as partículas são carregadas em um meio sólido-líquido-gasoso. Fragmentos da rocha encaixante que se encontrem neste sistema fluidizado podem afundar dependendo de sua densidade. A fronte fluidizada move-se descendentemente a partir da profundidade inicial. Acredita-se que a fluidização seja muito breve pois os fragmentos normalmente são angulares. TEORIA MAGMÁTICA ( FLUIDIZAÇÃO) Densenvolvimento das chaminés embrionárias Esta teoria supostamente explica as características observadas em chaminés kimberlíticas tais como: fragmentos de rocha encaixante encontrados até 1km abaixo do nível estratigráfico através de fluidização; chaminés íngremes com ângulos de ~80-85 graus, dado que a explosão inicial acontece a profundidades relativamente baixas; Rede complexa de chaminés de fácies abismais encontradas em profundidade; a transição de fácies abismais para fácies de diatremas. Descobertas recentes de chaminés de kimberlitos em Fort a la Corne no Canadá sugerem uma re-avaliação da teoria magmática. Field e Scott Smith não negam que a água pode desempenhar um papel na vasta variedade de chaminés de kimberlitos obervados. Eles acreditam que em alguns casos os magmas kimberlíticos possam entrar em contato com aqüíferos e neste caso a morfologia resultante será significantemente diferente das chaminés encontradas em outros lugares, particularmente na África do Sul. Eles consideram que a configuração geológica em que o kimberlito está inserido desempenha um papel significante na sua morfologia. TEORIA MAGMÁTICA ( FLUIDIZAÇÃO) O principal propositor desta teoria é Lorenz (1999), que desenvolveu o modelo hidrovulcânico por 3 décadas. Magmas kimberlíticos ascendem à superfície por fissuras estreitas (~1m). Pode ocorrer do magma kimberlítico encontrar-se em falhas estruturais, que agem como foco de água, ou a “brechação” resultante da exsolução (desmescla) dos voláteis pela ascensão do kimberlito pode atuar como foco para água. Em qualquer um dos casos o ambiente próximo à superfície é rico em água e a interação do magma quente com a água fria produz uma explosão freatomagmática. A explosão tem curta duração. A rocha brechada satura-se novamente com a água superficial. Pulsos subseqüentes reagem com a água da mesma maneira enquanto a fronte de contato move-se para baixo até alcançar a profundidade média da transição entre a fácie abismal e a diatrema. TEORIA HIDROVULCÂNICA (FREATOMAGMÁTICA) Problemas da teoria Hidrovulcânica:I) A teoria não explica porque toda erupção ocorre em contato com água, certamente algumas erupções teriam ocorrido em regiões pobres em água. II) A complexa rede de chaminés encontradas na área de transição da fácie abismal e da diatrema não é explicada. III) Falta de características que apontem para a subsidência através da chaminé. IV) A ausência de soerguimento associado com as chaminés kimberlíticas. 5 - PETROLOGIA Kimberlitos dividem-se em Grupo I e Grupo II 5.1 – KIMBERLITOS DO GRUPO I • Ricos em CO2 e predomina a mistura de olivina forsterítica, ilmenita magnesiana, piropo cromiano, piropo-almandina, diopsídio cromiano (em alguns casos subcálcico), flogopita, enstatita e cromita pobre em titânio. • Exibem textura inequigranular distintiva com macrocristalizações (0,5-10mm) a megacristalizações (10-200mm), fenocristais de olivina, piropo, diopsídio cromiano, ilmenita magnesiana e flogopita em uma massa de grãos finos a médios. 5.2 – KIMBERLITOS DO GRUPO II • Também conhecidos como orangeítos são ricos em H2O. A característica distintiva dos orangeítos são as macro e megacristalizações de flogopita, juntamente com presença de micas que variam em composição de flogopita até tetraferroflogopita (flogopita anomalamente rica em Fe). Macrocristalizações de olivina ou cristais euédricos primários de olivina reabsorvidos são comuns mas não são constituintes essenciais. 6 – DEPOSITO DE DIAMANTES DO BRASIL 7 – CONCLUSÃO • A importância do kimberlito para toda a sociedade fica clara quando se analisa o impacto que a descoberta de kimberlito mineralizado causa sobre a economia das províncias minerais. A descoberta de uma única chaminé kimberlítica mineralizada na Austrália a colocou como maior produtora mundial de diamantes e existe possibilidade que no Brasil descoberta semelhante possa modificar todo o mercado mundial de diamantes. Rochas pouco estudadas, há muito que se catalogar sobre suas origens e formação. OBRIGADA!! REFERÊNCIAS • BARBOSA. R.C, Morfologia, formação e kimberlitos diamantíferos em Minas Gerais. •
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