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UNICAMP Todos os minerais e materiais naturais extraídos do mundo inorgânico da crosta terrestre e essenciais à sociedade são considerados RECURSOS FÍSICOS: carvão, metais, água, argila, sais, etc. GEOLOGIA ECONÔMICA (GE-803) CIÊNCIAS DA TERRA - MODALIDADE GEOLOGIA INTRODUÇÃO Recursos Físicos ≈ mercadorias (commodities) Ä (1) propriedades físicas e químicas conferem utilidades intrínsecas ↔ (2) valor de troca de uma mercadoria é expressa em moeda. A economia de um país é dependente de seus recursos minerais Ä a indústria mineral no Brasil, incluindo petróleo e gás natural, gerou US$ 46 bilhões em 2000 Ä 8,3% do PIB. UNICAMP POSIÇÃO DO BRASIL MINERAL PARTICIPAÇÃO (%) 1o Nióbio 94,5 2º Tantalita 29,5 Ferro 20,0 Caolim 6,7 3o Alumínio 10,4 Grafita 8,1 4o Crisotila 10,4 Magnesita 8,4 Estanho 6,3 Vermiculita 4,8 5o Manganês 11,2 Rocha 4,6 6o Talco 5,6 BRASIL: PRODUÇÃO MUNDIAL DE VÁRIOS BENS MINERAIS FONTE: DNPM, 2000 Geologia Econômica (GE-803) UNICAMP BRASIL: RESERVA DE VÁRIOS BENS MINERAIS POSIÇÃO DO BRASIL MINERAL PARTICIPAÇÃO (%) Nióbio 88,01º Tantalita 56,9 Caolim 28,22º Grafita 21,0 Talco 19,03º Vermiculita 8,2 4o Magnesita 5,2 5o Estanho 8,0 Alumínio 7,7 Ferro 6,4 Lítio 1,9 6o Manganês 1,0 FONTE: DNPM, 2000 Geologia Econômica (GE-803) Metais alcalinos Metais alcalinos- terrosos Metais de transição Lantanídeos (ETR) Actinídeos Gases nobres halogênios Não metais UNICAMP A TABELA PERIÓDICA Geologia Econômica (GE-803) Semi-metais UNICAMP CONSUMO VS ABUNDÂNCIA DE ELEMENTOS QUÍMICOS Proporções de elementos químicos na crosta terrestre, hidrosfera e atmosfera (% em peso) Consumo mundial de elementos químicos em 1981 (em toneladas/ano) Geologia Econômica (GE-803) UNICAMP COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CROSTA TERRESTRE Geologia Econômica (GE-803) UNICAMP PORQUE OS METAIS SÃO IMPORTANTES? Possuem certas propriedades que outros materiais não apresentam: resistência mecânica, dureza alta, condutividade térmica e elétrica, resistência à corrosão, etc. Metais ferrosos ou ferro-ligas Ferro, manganês, níquel, crômio, molibdênio, tungstênio, vanádio, cobalto Metais não-ferrosos Cobre*, chumbo*, zinco*, estanho, alumínio *metais básicos Metais preciosos Ouro, prata, elementos do grupo da platina (Pt, Pd, Ir, Os, Rh, Ru) Metais radioativos Urânio, tório Metais menores Antimônio, berílio, bismuto, cádmio, mercúrio, nióbio, selênio, tântalo, telúrio, titânio, zircônio Geologia Econômica (GE-803) Possuem aplicações que outros materiais não podem facilmente, ou com baixos custos, substituir. UNICAMP GEOLOGIA ECONÔMICA - GE803 OBJETIVOS Geologia Econômica (GE-803) Processos formadores de depósitos minerais: processos magmáticos, hidrotermais, exalativos- vulcanogênicos, sedimentares, metamórficos e supergênicos. Modelos descritivos e genéticos de depósitos minerais. Principais províncias metalogenéticas do Brasil. UNICAMP GEOLOGIA ECONÔMICA - GE803 PROGRAMA Geologia Econômica (GE-803) 4 Depósitos Minerais: características geológicas e ambientes tectônicos de formação. 4 Depósitos minerais de filiação magmática: �A concentração de metais na cristalização fracionada de magmas e por fluidos magmáticos � Depósitos de segregação magmática (Cr,Cu,Ni,Co,PGE). � Depósitos relacionados a rochas alcalinas e carbonatitos (Nb-Ta, ETR, Zr, U-Th, Fe-Ti-V, F, P). 4 Depósitos minerais formados por processos hidrotermais: � Fluidos hidrotermais: características composicionais e principais reservatórios. � A interação fluido - rocha: estilos de alteração hidrotermal. � A concentração de metais em ambientes vulcanogênico-exalativos e sedimentar- exalativos. � Depósitos magmático-hidrotermais, skarns e greisens � Modelos genéticos de mineralizações de Au - Ag e metais básicos epitermais e disseminados em rochas sedimentares. � Depósitos de Au em ambientes colisionais/acrescionais ou do tipo orogenético. 4 Depósitos minerais associados ao ambiente sedimentar-diagenético. 4 Processos de formação depósitos minerais na superfície da crosta terrestre. � Pegmatitos UNICAMP DE ONDE SÃO EXTRAÍDOS OS METAIS? DEPÓSITO MINERAL VS. MINÉRIO Depósito Mineral Concentrações naturais e anômalas de determinados elementos ou substâncias na crosta terrestre, cuja origem é devida a uma série de interações de processos geológicos Ä termo geológico Geologia Econômica (GE-803) Minério Concentrações naturais anômalas de elementos, ou de minerais que contenham esses elementos, que podem ser extraídos com lucro Ä termo econômico O minério é uma rocha ↔ o fator econômico determina se uma rocha é minério e não a geologia, mineralogia ou geoquímica. Fatores determinantes do valor econômico: 1. Teor Ä conteúdo em metal de um depósito que pode ser explotável. Teor de corte 2. Ocorrência de subprodutos 2. Relação custo/benefício Ä preço do metal no mercado vs. custo de extração (equipamentos, mão de obra, restauração ambiental) e beneficiamento 3. Localização geográfica e situação política 4. Desenvolvimento tecnológico UNICAMP COMPONENTES DE UM DEPÓSITO MINERAL 1. Minerais de minério X contêm o metal a ser extraído X metal combinado com S, O e outros não metais X minerais de metais nativos (Au, Pt, Ag, Cu) 2. Minerais de ganga X ocorrem associados aos minerais de minério MINERAIS DE MINÉRIO + GANGA = MINÉRIO Geologia Econômica (GE-803) X metal forma vários minerais de minério: cuprita Cu2O calcopirita CuFeS2 bornita Cu5FeS4 covelita CuS calcosita Cu2S malaquita CuCO3.Cu(OH)2 azurita 2CuCO3.Cu(OH)2 X pode fornecer mais de um metal: estanita Cu2FeSnS4 ouro Au-Ag X não possuem valor econômico X geralmente minerais formadores de rochas: quartzo, feldspatos, micas, carbonatos UNICAMP CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS DOS DEPÓSITOS MINERAIS FORMA DO DEPÓSITO Geologia Econômica (GE-803) UNICAMP CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS DOS DEPÓSITOS MINERAIS 1. Ocorrência do minério: Disseminado ¨ minerais de minério finamente dispersos, a baixos teores, em grandes volumes de rochas 2. Relação com a rocha hospedeira (rocha que contém o depósito): Discordante ¨ cortam as rochas e suas estruturas (acamamento, foliação) ¨ mais jovens que as rochas hospedeiras veios chaminés (pipes) stockworks FORMA DO DEPÓSITO Geologia Econômica (GE-803) Confinado ¨ minerais de minério concentrados em um pequeno volume de rocha, altos teores Concordante ¨ posicionam-se paralelamente ao acamamento ou qualquer outra estrutura da rocha ¨ podem ser ou não mais jovens que as encaixantes. Depósitos estratiformes Depósito lenticular Depósito estrato-ligado (stratabound) UNICAMP CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS DOS DEPÓSITOS MINERAIS ARCABOUÇO TECTÔNICO Geologia Econômica (GE-803)
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