Relatório Depósito de Fe de Carajás (Serra Norte)

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BELO HORIZONTE 
INSTITUTO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA – IET 
CURSO DE GEOLOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE DEPÓSITOS MINERAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BELO HORIZONTE 
MARÇO - 2018 
 
 
MATHEUS BARRETO MOREIRA 
MATHEUS FRAGA FREITAS 
VINICIOS SEBASTIAN MACHADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO: Depósitos de Ferro de Carajás (PA), Serra Norte 
 
 
 
Relatório apresentado ao Instituto de 
Engenharia e Tecnologia, Curso de Geologia, 
Turma GLI5AN-ESA, como requisito para 
aprovação na disciplina Depósitos Minerais 
Brasileiros. 
 
Professora: Camila Marques dos Santos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BELO HORIZONTE 
MARÇO - 2018 
 
 
 
Sumário 
 
1. Introdução ........................................................................................................................... 4 
2. Histórico da descoberta e Infraestrutura ............................................................................. 4 
3. Contexto geológico regional e Posicionamento tectono-estratigráfico .............................. 5 
4. Sequência das rochas encaixantes ....................................................................................... 6 
5. Idade das rochas encaixantes .............................................................................................. 6 
6. Descrição do depósito ......................................................................................................... 7 
6.1 Posicionamento no ambiente encaixante ......................................................................... 7 
6.2 Estrutura do corpo de minério ......................................................................................... 8 
6.3 Textura e mineralogia do minério ................................................................................... 9 
6.4 Geoquímica do minério ................................................................................................. 10 
6.5 Alteração associada ao minério - supergênica ou hipogênica? ..................................... 10 
6.6 Características dos fluidos mineralizantes .................................................................... 11 
6.7 Algoma ou Lago Superior? ........................................................................................... 11 
6.8 Idade da mineralização .................................................................................................. 12 
6.9 Assinatura geoquímica .................................................................................................. 12 
6.10 Assinatura geofísica ...................................................................................................... 12 
6.11 Tonelagem e teor ........................................................................................................... 14 
7. Modelo metalogenético ..................................................................................................... 14 
8. Síntese ............................................................................................................................... 14 
9. Critérios exploratórios ...................................................................................................... 14 
10. Referências .................................................................................................................... 16 
Anexo ....................................................................................................................................... 18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lista de Figuras 
FIGURA 1-A: Localização e vias de acesso ............................................................................. 4 
FIGURA 1-B: Imagem de satélite da Província Mineral de Carajás ........................................ 4 
FIGURA 2-A: Quadro tectonoestratigráfico de Carajás .......................................................... 5 
FIGURA 2-B: Mapa geológico simplificado da Serra de Carajás ............................................5 
FIGURA 3: Seção geológica do depósito N5E ........................................................................6 
FIGURA 4: Rochas da Serra Norte .......................................................................................... 7 
FIGURA 5-A: Blocodiagrama da geologia estrutura da Província .......................................... 8 
FIGURA 5-B: Seção geológica de N5E ................................................................................... 8 
FIGURA 6: Amostra de jaspilito de Carajás ............................................................................ 9 
FIGURA 7: Perfis geofísicos ..................................................................................................13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
1. Introdução 
 
O minério de ferro é um dos grandes motores da economia brasileira e mundial, a 
grande maioria desses minérios hematíticos de alto teor – entre 60 e 67% de ferro – provém 
do enriquecimento das BIF’s (Banded Iron Formation) do Pré-cambriano, sendo que duas das 
maiores reservas minerais de ferro estão localizadas no Brasil – Quadrilátero Ferríferro (MG) 
e Carajás (PA). Nesse relatório aborda-se as características dos depósitos minerais de Carajás 
– Serra Norte -, que correspondem a nove corpos mineralizados (N1 a N9), com espessura 
aproximada de 250 a 300 metros e comprimento variando de centenas de metros a dezenas de 
quilômetros (LOBATO, 2005), e que têm, segundo Hasui et al., (2012), teores médios de 66% 
de Fe e reservas aproximadas de 18 bilhões de toneladas (segundo o primeiro cálculo 
realizado de estimativa de reserva e avaliação). Entre as jazidas mais importantes, produtoras 
de minério de ferro da Serra Norte estão as N4E, N4W-N, N5W e N5E. 
2. Histórico da descoberta e Infraestrutura 
 
• 1967 – Descoberta do minério de ferro de Carajás por um grupo de geólogos da 
Companhia Meridional de Mineração (CMM), subsidiária da U. S. Steel Corporation 
(HASUI et al., 2012), que em seguida viria a transforma-se em Amazônia Mineração 
S.A., formada pela Companhia Meridional de Mineração e pela Companhia Vale do Rio 
Doce (CVRD); 
• 1984 – Início das operações da CVRD; 
• 1997 – Com a privarização da estatal, a CVRD transformou-se na atual VALE S.A.; 
• 2007 – Alcançada a marca de 1 bilhão de toneladas de minério extraído; 
• 2016 – Relatório anual da VALE estima que todo o minério economicamente viável da 
Serra Norte (LOM) esgotará em 2034. Cabe resaltar que o pico da produção nesse setor 
ainda não foi atingido. 
 
 
Figura 1: (A) Localização e vias de acesso, com a Província Mineral de Carajás preenchida na cor vermelha. (B) 
Imagem de satélite com destaque para as serras Norte, Sul e Leste e a cidade de Parauapebas contornada na cor 
vermelha. 
A Província Mineral de Carajás (PMC) situa-se na parte oriental do Cráton 
Amazônico(Figura 1) no leste-sudeste do estado do Pará, estendendo-se por cerca de 355 km 
no sentido aproximadamente E-W e atravessa parte de 5 municípios. Localiza-se no 
interflúvio entre a Bacia do Tocantins à leste e pelas sub-bacias do Rio Fresco e do Rio Xingu 
à oeste (HASUI et al., 2012). O acesso principal para a PMC se dá pela Rodovia 
5 
 
Transamazônica e a escoação do minério pela Estrada de Ferro Carajás (EFC), com seus 892 
km de extensão, ligando Parauapebas-PA - cidade com 202.356 habitantes (IBGE/2017) – a 
São Luís-MA. 
3. Contexto geológico regional e Posicionamento tectono-estratigráfico 
 
De acordo com Tassinari etal., (2000), Carajás resume-se em uma Bacia neoarqueana, 
sobreposta a um embasamento mesoarqueano a neoarqueano, e contém rochas de complexos 
ígneos e metamórficos, que serão abordadas adiante. 
A Provínciaé definida por sequências vulcanossedimentares que experimentaram efeitos 
de dobramento regional, falhamento transcorrente, metamorfismo de contato e/ou 
metassomatismo ao redor de domos graníticos, além de alteração hidrotermal relacionada a 
diversos eventos de mineralização. A soma de todos esses fatores afetaram as sequências de 
forma heterogênea, resultando no contato de litologias semelhantes, mas com graus distintos 
de alteração hidrotermal, metamorfismo térmico e intensidade de deformações. 
 
 
Figura 2: (A) Quadro tectonoestratigráfico de Carajás. Modificado de Pinheiro et al., (1997). (B) Mapa geológico 
simplificado da Serra dos Carajás. Modificado de Monteiro et al., (2007). 
Há uma subdivsão da PMC nos domínios: Sul (Rio Maria), que possui idade 
mesoarqueana, constituído por terrenos do tipo granito-greenstone; e Norte (Carajás), de 
idade predominantemente neoarqueana, constituído por sequências vulcanossedimentares e 
granitóides, recoberto a oeste por rochas de idade paleoproterozoicas pertencentes ao domínio 
Bacajá da Província Geológica Transamazonas, a leste pela faixa móvel Araguaia, de idade 
neoproterozoica e a sul pelo já citado domínio Rio Maria (ASSIS, 2013). 
O Complexo Xingu – embasamento cristalino – é constituído por TTG’s, com anfibolitos 
intercalados e intrusões tonalíticas - idade de 2.8 Ma (MACHADO et al., 1991). Núcleos 
pequenos de ortogranulitos denominados Complexo Pium – idade de 3 Ma (PIDGEON et al., 
2000) podem ser individualizados na porção sul do domínio Carajás (ASSIS, 2013). 
6 
 
Uma sucessão de rochas vulcanossedimentares representam as supracrustais que indicam 
o Supergrupo Itacaiúnas, que congrega ainda os Grupos Igarapé Salobo, Igarapé Pojuca, 
Igarapé Bahia, Buritirama e que sustentam as serras e platôs da região de Carajás, além do 
Grupo Grão Pará, que detém as mineralizações de ferro da PMC.O Grupo Grão Pará é 
dividido em duas sequências pelaovulcânicas, inferior e superior, separadas pela Formação 
Carajás: uma sequência vulcânica máfica na base denominada como Formação Parauapebas e 
uma sequência vulcânica básica no topo, conhecida como Formação Igarapé Cigarra. (ASSIS, 
2013). 
Essas unidades registram diferentes graus metamórficos, desde fácies xisto verde a fácies 
granulito, entre idades em torno de 1.9 e 3Ga (Figura 2-A). 
4. Sequência das rochas encaixantes 
 
Apesar de o Grupo Grão Pará estar sotoposto ao Complexo Xingu, de acordo com Lobato 
et al., (2005) as encaixantes do depósito são formadas por rochas metamáficas e rochas 
metamáficas hematitizadas. Essa constatação é balisada por análises de amostras de furos de 
sondagem de N4 e N5, que apresentam derrames máficos em contato com o jaspilito 
hospedeiro da mineralização. 
Há uma forte cloritização nas rochas vulcânicas que fazem contato com o minério e essas 
rochas estão parcialmente hematitizadas, com cristalização de hematita em quantidades 
variadas, indicando que esse contato fora um importante local de fluxo de fluido (LOBATO et 
al., 2005). 
 
Figura 3: Seção geológica do depósito N5E, mostrando a relação entre as rochas máficas e o minério de ferro. 
Zucchetti (2007). 
5. Idade das rochas encaixantes 
 
Apesar de exsitirem diversos estudos geocronológicos que determinam a idade das 
formações ferríferas, não foi encontrado informações na bibliografia disponível sobre a idade 
das encaixantes imediatas do depósito. 
7 
 
6. Descrição do depósito 
 
A BIF hospedeira da mineralização de ferro de Carajás é um jaspilito meso e 
microbandado, intercalado em rochas vulcânicas máficas, sendo a mineralização de ferro 
associada ao contato inferior jaspilito-máficas. Grande quantidade de hematita está presente 
nas rochas máficas, indicando que a alteração hidrotermal nos jaspilitos afetou também as 
rochas encaixantes do minério (ZUCCHETTI, 2007). 
6.1 Posicionamento no ambiente encaixante 
 
Segundo Zucchetti (2007), existe uma forte ligação entre os corpos de minérios de ferro 
de alto teor da PMC e as formações ferríferas do Grupo Grão Pará. Esses mesmos corpos pós-
datam o metamorfismo e todos os eventos de dobramento e cisalhamento registrados na 
Província, no entanto, essa relação de mineralização com as intrusões de granitóides com 
idade de 1,88 Ga ainda não puderam ser comprovadas e aceitas de forma convincente pela 
comunidade científica, dado à falta de material publicado. 
No entanto, o maior corpo ígneo da Província – Granito Central de Carajás – situa-se em 
áreas próximas das estruturas dobradas e cisalhadas da região e, justamente essas estruturas 
podem ter agido como condutos preparatórios e reservatórios para fluidos hidrotermais de 
origem magmática, em posição distal, sendo esses os responsáveis pela mineralização. 
Desta feita, os corpos gigantescos de alto teor da Serra Norte desenvolveram-se em zonas 
de maior permeabilidade, localizadas na zona de charneira de escala quilométrica do 
antiforme da Dobra Carajás. A formação ferrífera foi também rompida, desmembrada e 
duplicada através do falhamento que provocou adcionalmente translação e rotação de blocos 
(ZUCCHETTI, 2007). 
 
 
Figura 4: (A) Contato da rocha vulcânica máfica com minério compacto de alto teor (HD). Depósito N4E. (B) 
Basalto substituído por clorita e hematita, cortado por veios preenchidos por hematita. Depósito N4E. (C) Nível 
de basalto entre duas camadas de minério compacto. Depósito N5EF571. (D) Detalhe da foto anterior. (E) Ilhas 
de rocha máfica preservada (MP) envolvidas por rocha máfica alterada hidrotermalmente (MA), esta última é 
provavelmente constituída por clorita e hematita. Zucchetti (2007). 
 
8 
 
De acordo com Beisingel et al. (1973, apud Lobato et al., 2005), as rochas encaixantes 
presentes estão associadas a quase exclusivamente às máficas do Grupo Grão Pará, que são 
constituídas por derrames intercalados com níveis piroclásticos, cortados por diques e soleiras 
de gabro/diabásio, estando essas em contato com o jaspilito hospedeiro. Já os riolitos, 
lapilitufos e tufos estão associados ao pouco vulcanismo félsico sofrifo na região. Pela 
associação com as formações ferríferas, o ambiente de deposição associado é o submarinho, 
com presença de hialoclastitos, texturas características de espilitização e valores isotópicos de 
oxigênio que sugerem alteração por água do mar (TEIXEIRA, 1994 apud LOBATO et al., 
2005). 
No geral essas encaixantes são relacionadas a rochas vulcânicas (Figura 4-A), 
vulcanoclásticas e diabásios subordinados. Localmente podem apresentar níveis de chert e 
pelitos intercalados nos derrames máficos, estando todo esse conjunto metamorfisado na 
fácies xisto verde, com preservação de texturas originais. Essas rochas máficas demonstram 
estarem afetadas por intensa alteração hidrotermal que vai desde a substituição de 
constituintes primários, com preservação de texturas, até a transformação total da rocha 
original em hematita, clorita e cliritito (LOBATO et al., 2005). 
6.2 Estrutura do corpo de minério 
 
Os depósitos de ferro da Serra Norte estão dispostos ao longo da Dobra de Carajás (Figura 
5-A), contendo jaspilitos e hematita friável e compacta, contornados por rochas máficas 
vulcânicas (LOBATO et al., 2005). 
O minério hematítico ocorre como corpos friáveis de formato tabular a lenticular que 
envolvem lentes de corpos de minério duro, ambos inclusos em jaspilito (Figura 5-B). Diques 
e sills de rochas máficas (diabásio) são comuns, com espessuras de até algumas dezenas de 
centímetros,intercalados no minério (CVRD, 1996 apud LOBATO et al., 2005). 
 
 
Figura 5: (A) Blocodiagrama esquemático mostrando a estrutura regional interpretada da PMC e arredores. 
Destaque para a Dobra de Carajás e depósito N4 da Serra Norte, contornados de vermelho. A escala horizontal é 
aproximada e a vertical exagerada. A charneira mergulha entre 20 e 35º W. Adaptado de Rosière et al., (2006). 
(B) Seção geológica de N5E, mostrando o minério em corpos lenticulares dentro dos derrames máficos. Um 
corpo de jaspilito (JP) está envolvido por minério friável de alto teor (HM) e este faz contato com o minério 
compacto de alto teor (HD), que por sua vez é totalmente envolvido por rocha sã e decomposta (MS e MD). 
CVRD/GAJAN. Extraída de Lobato et al., (2005). 
9 
 
Os minérios de ferro de alto teor ocorrem na forma de corpos tabulares de hematita friável 
que contêm lentes de hematita compacta (GUEDES et al., 2002) e são constituídos por 
hematita, magnetita martitizada e, localmente, carbonato, sendo cortados por veios/vênulas de 
quartzo e carbonato (FIGUEIREDO E SILVA et al., 2004). Os corpos de hematita friável 
(hematita mole – HM) ocorrem na forma pulverulenta muito fina e na forma de bandas 
milimétricas de hematita lamelar muito fina, intercalada com hematita pulverulenta 
(ZUCCHETTI, 2007). 
Segundo Guedes et al., (2002), os copos de hematita compacta, também denominada 
hematita dura (HD) (Figura 5-B), ocorrem principalmente perto do contato com rochas 
vulcânicas inferiores e são envolvidos por auréola de carbonato de alteração hidrotermal. Os 
contatos são concordantes e geralmente abruptos, podendo ocorrer localmente contatos 
gradacionais e interdigitados. Perto dos contatos, as rochas vulcânicas estão alteradas e 
parcialmente hematitizadas (com ± magnetita), apresentando brechas hidráulicas, vugs 
preenchidos por carbonato, quartzo, caulinita e hematita microlamelar, veios de quartzo-
hematita e agregados fibrosos de clorita. No topo dos corpos de minério, perto do contato com 
as rochas vulcânicas superiores, veios de quartzo sacaroidal são mais comuns do que veios 
com dolomita. 
6.3 Textura e mineralogia do minério 
 
O protominério dos depósitos de ferro da Serra Norte é o jaspilito, que é constituído 
basicamente por óxidos de ferro, jaspe, chert e quartzo, além de carbonatos subordinados. 
Hematita e magnetita são os opacos predominantes, sendo que ocorrem nas seguintes formas 
e texturas: Hematita microcristalina (Hm), microlamelar (Hml), anédrica-subédrica (Ha) e 
euédrica-subédrica (He), tabular (Ht), além da magnetita (Mg), Martita (Mt) e kenomagnetita 
(Mg). 
 
Figura 6: Foto de uma amostra de jaspilito de Carajás (Ref.: PS-2002), retirada do Laboratório de Petrografia do 
Centro Universitário de Belo Horizonte (UNIBH). Descrição: Rocha sã, de coloração predominantemente 
avermelhada. Trata-se de uma BIF, metassedimentar química, que apresenta bandas alternadas, milimétricas a 
centimétricas de jaspe com hematita. A Amostra possui estruturas deposicionais, tais como laminação plano-
paralela e estrutura de escavação e preenchimento (scour-and-fill) – pequenos grânulos que preenchem as faixas 
de jaspe. 
Destaca-se aqui a Hml, exemplo mais comum nesse tipo de depósito, que são formadas 
por cristais placóides, apresentando-se comumente em seção losangular, com comprimento 
até 4μm. Formam cristais lamelares delgados, ou ainda aciculares e fibrosos, e se 
10 
 
desenvolvem aproveitando espaços para se cristalizarem (paredes de veios e cavidades), 
crescendo às custas de Mt ou Hm (ROSIÈRE et al., 2001 apud LOBATO et al., 2005). 
Os jaspilitos caracterizam-se pela presença de microbandamento e mesobandamento, onde 
intercalam-se bandas de chert impregnado por hematita fina e bandas de óxidos de ferro. A 
granulação é predominantemente fina e a textura granoblástica. O microbandamento é 
definido pela alternância de finos níveis de hematita e bandas de jaspe. Feições resultantes da 
compactação diferencial, como pods e afinamento de bandas podem ser observadas. 
Esferulitos formados por hematita fina e chert ocorrem em bandas de jaspe. Hm e chert 
podem estar intercrescidos irregularmente. Rara hematita lamelar pode ocorrer associadas a 
chert e Hm. Finas faixas de agregados de hematita estão presentes. Nelas são observadas 
lâmelas de crescimento. 
6.4 Geoquímica do minério 
 
Através de estudos feitos por Lobato et al., (2005), dos jaspilitos dos depósitos N1, N4 e 
N5, foi observado que amostras de N4W e N5E exibem uma correlação negativa 
caracterizada pela diminuição progressiva de Fe2O3 à medida que SiO2 aumenta. Conteúdos 
de Fe2O3total variam entre 48, 63,24 e 68% (34,17 a 44,23% de Fe) e SiO2 entre 35 e 50%. 
Esse trend é geralmente utilizado na literatura para demonstrar a variação composicional entre 
bandas ricas em ferro e bandas ricas em sílica de variados tipos de BIF’s. 
Duas amostras de jaspilito de N4W analisadas por Lobato et al., (2005) exibem teores 
elevados de Fe2O3, cerca de 80%, que equivale a aproximadamente 60% de Fe, tratando-se de 
amostras mineralizadas. Uma delas está brechada, com nódulos de minério do tipo HD e a 
outra é de minério do tipo HD. Os minérios apresentam alta concentração de ferro, com 
amostras de N1 exibindo teores entre 68,22 e 69,65% de Fe e de N5E entre 64 e 67,5%, além 
de baixíssimo conteúdo de SiO2, com exceção de algumas amostras dos depósitos N4E e 
N5E, que contêm carbonato e em uma delas clorita (teores de Fe variam entre 43 e 47%). 
Em relação à variação MnO versus Fe2O3, observou-se uma semelhança entre as amostras 
de jaspilitos, com concentração muito baixa de MnO, enquanto ocorre um aumento 
significativo de Fe2O3. Já os minérios contêm até 0,5% de MnO, e uma amostra apresenta 
cerca de 1,5% com teores elevados de Fe2O3 (entre 60 e 100%). 
Jaspilitos da Formação Carajás analisados por Macambira (2005) contêm 24 a 65% em 
SiO2 e 32 a 70% de Fe2O3total. Segundo dados de Tolbert et al., (1971) e Beisiengel et al., 
(1973), jaspilitos dos depósitos de ferro de Carajás contêm 17,11 (24,44% Fe2O3) a 43,40% 
(62% Fe2O3) de Fe e 35,10 a 60,84% de SiO2. Uma amostra de rocha máfica, muito rica em 
hematita, apresenta concentração de Fe2O3 de 54,28% (38% Fe) e cerca de 20% de SiO2. 
6.5 Alteração associada ao minério - supergênica ou hipogênica? 
 
Durante algum tempo houve quem afirmasse que a origem do minério de ferro de Carajás 
fosse somente por influência supergênica, no entanto, com o passar dos anos e o desenvolver 
dos estudos, viu-se que não é bem assim. Além do minério supergênico, foi evidenciado que 
grande parte do corpo mineralizado provém do hidrotermalismo altamente ativo que atingiu a 
região. 
Para Tolbert et al., (1971), o minério de ferro formou-se pela lixiviação da silica das 
formações ferríferas por meio de águas meteóricas, o que resultou no enriquecimento residual 
dos óxidos de ferro e na formação dos atuais corpos de minério, entretanto, Beisiegel et al., 
11 
 
(1973) propuseram uma origem hipogênica para a hematita compacta com substituição 
metassomática do quartzo, baseados na associação de lentes de hematita compacta com diques 
básicos, sugerindo que a ação magmática forneceu calor ao processo metassomático; nas áreas 
com controle estrutural, onde a deformação foi mais intensa, o calor necessário seria resultado 
de deformação tectônica. Para os minérios friáveis, os autores propuseram um enriquecimento 
supergênico. 
Origem supergênica também é defendida por Dardenne & Schobbenhaus (2001), para os 
quais o minério formou-se pela atuação dos mecanismos de alteração laterítica que 
provocaram dessilicificação dos jaspilitos e uma concentração residual da hematita. 
6.6 Característicasdos fluidos mineralizantes 
 
Segundo Lobato et al., (2005), a mineralização de ferro se desenvolveu no 
Paleoproterozoico sobre rochas exumadas da sequência metavulcanossedimentar arqueana. A 
preparação estrutural arqueana aumentou a permeabilidade das rochas, permitindo e 
facilitando o fluxo de fluido mineralizador em ferro e o desenvolvimento diferenciado de 
corpos de alto teor. 
De acordo com Zucchetti (2007), o conjunto de dados obtido permite propor que um 
único fluido mineralizador em ferro era dominantemente rico em H2 Fe-CO2, relativamente 
redutor e mais quente que as rochas encaixantes. O fluido continha espécies como S±U±Au e 
interagiu com as rochas encaixantes ao longo de canais de fluxo de fluido em regime de 
deformação rúptil-dúctil, em condições crustais epitermais. A força motora capaz de gerar 
esses depósitos de ferro foi um sistema hidrotermal ígneo, relativamente raso. Dessa forma, os 
depósitos de ferro de Carajás poderiam representar um membro de baixa temperatura do 
sistema hidrotermal iron oxide-copper-gold deposits-IOCG da província, envolvendo fluidos 
de origem ígnea, como também, possivelmente, de origem meteórica. 
6.7 Algoma ou Lago Superior? 
 
Com relação ao tipo geológico do protominério, os depósitos de ferro de Carajás 
apresentam uma situação interesante: o ambiente vulcanogênico e a idade apontam para uma 
BIF do tipo Algoma, mas o tamanho e a continuidade lateral são característicos do tipo Lago 
Superior. BIF’s no geral têm tamanho médio de 170 Mt @ 53% Fe. Esse pode ser 
considerado um valor médio máximo para BIF’s tipo Algoma, já que são normalmente de 
porte menores que as do tipo Lago Superior. Assim, as BIF’s de Carajás representam uma 
anomalia em termos de tamanho e persistência lateral dentro do tipo Algoma, sendo então 
constituída de maneira alternativa como BIF do tipo Carajás (HOPPE et al., 1987 apud 
MARTINI 2003). 
 
 
 
12 
 
6.8 Idade da mineralização 
 
A mineralização de ferro desenvolveu-se no Paleoproterozoico sobre rochas de idade 
arqueana da sequência metavulcanossedimentar. Esses depósitos estão associados com as 
formações ferríferas do Grupo Grão Pará, embora quantidades significativas de óxido de ferro 
ocorram associadas com outras rochas hospedeiras e por vezes associadas aos minério de Cu-
Au e Au, incluindo as unidades máficas intercaladas com as formações ferríferas. 
Amostras de jaspilito foram submetidas a análise pelo método Sm-Nd e produzem um 
isócrona indicando a idade de 2593 ± 260 Ma. Dado que o método Sm-Nd representa elevada 
incerteza analítica, a idade obtida através das análises é comparável com os resultados U-Pb 
em zircão obtidos por Trendall et al., (1998), que estabelecem a idade mínima para a 
Formação Carajás, datada por um sill máfico a 2740 ± 8 Ma. 
6.9 Assinatura geoquímica 
 
De acordo com o estudo geoquímico dos jaspilitos da Serra dos Carajás (Meirelles, 1986; 
Meirelles & Dardenne, 1993) obteve-se resultados amostrados referentes a teores muito 
baixos em alumínio, elementos alcalinos e alcalino-terrosos. Pequenas anomalias de V, Ti, Cu 
e Zn, com valores intermediários entre os registrados para as BIF’s do tipo Lago Superior e 
Algoma, com uma ligeira anomalia positiva em európio. Um espectro de distribuição das 
teras raras muito semelhante ao espectro observado para as vulcânicas máficas da unidade 
inferior, notando-se um ligero enriquecimento em ETR’s. 
A origem dos jaspilitos em questão está relacionada à precipitação química de bandas 
silicosas e ferrugionosas, a partir de fluidos hidrotermais oriundos da lixiviação dos basaltos 
pelas circulações convectivas da água do mar infiltrada em profundidade nas fraturas geradas 
pelo rifteamento. 
Internacionalmente, os depósitos que mais se assemelham à formação ferrífera do 
estabelecido “Tipo Carajás” são os do Complexo Imataca, NW do Cráton Amazônico, na 
Venezuela. 
6.10 Assinatura geofísica 
 
O principal método geofísico utilizado na exploração de minério de ferro na região foi a 
magnetometria, devido à presença de magnetita como mineral de minério, o que caracterizava 
as anomalias magnéticas como um critério exploratório, porém o predomínio de hematita em 
diversos depósitos levou à necessidade da utilização de outros métodos auxiliares na 
exploração, como por exemplo, a aerogravimetria gradiométrica (FLIS, 2008; DALSTRA & 
FLIS, 2008; BRAGA, 2009; ZACCHI et al., 2010). 
O estudo de depósitos de ferro na região é feito principalmente por furos de sondagem, a 
fim de obter maior detalhe na caracterização do corpo de minério e regionalmente utilizando 
geofísica aérea (ASSIS, 2013). Atualmente, métodos geofísicos como aerolevantamentos e 
sísmicos, desempenham um papel importante na exploração do minério de ferro na PMC, 
principalmente devido a uma espessa camada de laterita que impede a análise geológica direta 
das rochas, entretanto, os métodos aerogeofísicos não têm resolução para definir variações 
locais em profundidade. 
13 
 
A análise dos dados gamaespectrométricos, através da composição colorida RGB KeTheU 
possibilita a individualização de assinaturas associadas com as formações ferríferas aflorantes, 
correlacionadas à Formação Carajás, através dos baixos teores dos radioelementos K, eTh e 
eU. 
Os dados aeromagnéticos permitem a identificação de feições magnéticas e estruturas 
interessantes sob o ponto de vista prospectivo, gerando a possibilidade de observação de 
corpos mineralizados com alto teor em Fe que não são mapeados ou que apresentam baixo 
gradiente na amplitude do sinal analítico. Em Carajás, pode-se observar a perda do 
magnetismo em função da oxidação presente no minério de ferro. 
A gradiometria gravimétrica do sistema Full Tensor Gravity Gradiometry (3D-FTG) 
mapeia em detalhe a formação ferrífera tanto em superfície quanto em subsuperfície, em 
função do contraste de densidade com as encaixantes. 
Métodos terrestres de sísmica de refração rasa e eletrorresistividade são utilizados com a 
finalidade de identificar a interface entre o minério de ferro e as demais litologias. 
A utilização desses métodos permite a contrução de modelos geofísicos, tendo como base 
os resultados obtidos e a comparação com as informações de sondagem disponíveis, buscando 
evidenciar o potencial destes métodos como ferramentas na fase de pesquisa dos depósitos de 
minério de ferro. 
 
 
Figura 7: (A) Comparação entre resultado da sísmica (interface tracejada escura) e eletrorresistividade em 
conjunto com o perfil de sondagens, e indicação da posição dos tiros da sísmica. (B) Modelo geofísico 
interpretativo integrando resultados de sísmica de refração e eletrorresistividade. Nogueira (2014). 
 
 
14 
 
6.11 Tonelagem e teor 
 
Os dados de produção disponibilizados compreendem toda a Formação Carajás e não 
apenas Serra Norte. A produção atual da jazida de Carajás é da ordem de 360 a 380 Mt/ano de 
minério, com teor médio de 60 a 67% Fe. Reservas de aproximadamente 18 bilhões de 
toneladas de minério são estimadas para os três distritos Serra Norte, Serra Sul e Serra Leste 
(COELHO, 1986; DARDENE & SCHOBBENHAUS, 2001; GUEDES et al., 2002). 
7. Modelo metalogenético 
 
O domínio Carajás apresenta enormes depósitos de minério de ferro de alto teor, a maior 
conhecida no planeta, de depósitos de óxido de Fe-Cu-Au, de classe mundial e um dos 
exemplos mundiais de depósito de Au-EGP associado a rochas metassedimentares. Depósitos 
de Cu-Au sem associação com óxidos de ferro ou polimetálicos, depósitos de cromo e níquel-
EGP associados a intrusões máfico-ltramáficas acamadadas, depósitos manganesíferos 
sedimentares e depósitos lateríticos de Au, Ni e bauxita que apresentam elevadaimportância 
econômica. 
8. Síntese 
 
Localizado na parte oriental do Cráton Amazônico, a Provincia Mineral de Carajás é 
considerada uma das maiores reservas de Fe de alto teor do mundo. Carajás resume-se em 
uma Bacia neoarqueana, sobreposta a um embasamento mesoarqueano a neoarqueano, e 
contém rochas de complexos ígneos e metamórficos. A mineralização de ferro desenvolveu-se 
no Paleoproterozoico sobre rochas de idade arqueana da sequência metavulcanossedimentar. 
Os depósitos de ferro da Serra Norte estão dispostos ao longo da Dobra de Carajás, que 
possuem como rocha hospedeira o jaspilito meso e microbandado, intercalado em rochas 
vulcânicas máficas, sendo a mineralização de ferro associada ao contato inferior jaspilito-
máficas. Apesar de a idade apontar para uma BIF do tipo Algoma o protominério possui 
tamanho e continuidade lateral caracteristicos do tipo Lago Superior, sendo então constituída 
de maneira alternativa como BIF do tipo Carajás. 
São produzidos atualmente na jazida de Carajás a ordem de 360 a 380 Mt/ano de minério, 
com teor médio de 60 a 67% Fe. Reservas de aproximadamente 18 bilhões de toneladas de 
minério são estimadas para os três distritos Serra Norte, Serra Sul e Serra Leste. 
9. Critérios exploratórios 
 
O primeiro projeto de exploração mineral implantado na região foi o Projeto Ferro 
Carajás, em uma área de 411.948 Ha concedida pela União, dando direito real de uso à 
CVRD. Esta concessão foi estabelecida pela resolução 331, de 5 de dezembro de 1986. 
Desde então, com o passar dos anos e o uso intermitente de tecnologias disponíveis e mão 
de obra qualificada, aconteceram grandes avanços na exploração de minério de ferro. Na 
elaboração de um modelo exploratório baseado em dados aerogeofísicos e sua integração com 
dados multifonte, a abordagem utilizada deve consistir no processamento e realce dos dados, 
15 
 
com ênfase no contexto geológico, uma vez que em modelos exploratórios não se deve 
observar apenas as anomalias geofísicas, mas também as respostas relacionadas à 
mineralização, à litologia e às estruturas que podem possuir importância econômica. Por outro 
lado, métodos clássicos como interpretação de mapas bidimensionais não respondem a todos 
os questionamentos e na seleção de alvos potenciais. 
A melhor forma de se otimizar o processo é complementar todo o arcabouço gerado 
através da aplicação de inversões geofísicas e integração tridimensional dos dados. Para a 
melhor compreensão e corelação geofísico-geológico, os litotipos principais são mapeados 
dentro de um banco de dados de sondagem, bem como os dados oriundos de trabalhos de 
campo são agrupados de acordo com os critérios utilizados no processo de modelagem 
geológica para as estimativas de recursos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
10. Referências 
 
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de ferro dos depósitos N4 e N5, Carajás, Pará. In: Programa de Pós-graduação em 
Geologia. UFMG – Instituto de Geociências. 
 
 
 
18 
 
Anexo 
Tabela 1: Ficha de descrição do Depósito de Ferro de Carajás (PA), Serra Norte. 
Nome do depósito: N1,N4 e N5 
Principais fontes consultadas: (Hassui, Trendall, Tassinari, Pereira, 
Figueredo, Lobato e Zacchatti) 
Tipologia de depósito e exemplo 
similar fora do Brasil 
Formação ferrífera bandada (alto teor de Fe) - Depósitos no mundo: O 
Complexo Imataca, NW Craton Amazônico, Venezuela 
Província, Domínio, Cinturão, Faixa, 
Bacia 
Província Mineral Carajás - Domínio Setentrional - Cinturão 
Itacaiúnas 
Posicionamento tectono-estratigráfico 
Carajás resume-se em uma Bacia neoarqueana, sobreposta a um 
embasamento mesoarqueano a neoarqueano, e contém rochas de complexos 
ígneos e metamórficos, que serão abordadas adiante.Deformação: Ductil-Rútil 
a Rúptil (Temperatura muito baixa) - Tipo de Metamorfismo: Xisto Verde muito 
baixo/alteração hidrotermal entre 2.7 e 2.6 Ga. (TASSINARI, 2000), 
Rochas encaixantes 
As encaixantes do depósito são formadas por rochas metamáficas e rochas 
metamáficas hematitizadas. (LOBATO et al., 2005). 
Idade das encaixantes 
Apesar de exsitirem diversos estudos geocronológicos que determinam a idade 
das formações ferríferas, não foi encontrado informações na bibliografia 
disponível sobre a idade das encaixantes imediatas do depósito. 
Idade da mineralização Paleoproterozóico 1.820±49 U-Pb, zircão, (TRENDALL et al., (1998). 
Dimensões e forma dos corpos de 
minério 
Serra Norte (N) contém as minas N4 e N5, além dos depósitos N1 a N3 e N6 a 
N9. A espessura dos corpos mineralizados varia entre 250 e 300 m, o 
comprimento entre 200 m (N3, N6, N7 e N9) até 10 Km (N4), e a extensão, 
segundo o mergulho, pode atingir até 600 m. Diques e sills de rocha máfica 
(diabásio) são comuns, com espessura de até algumas dezenas de 
centímetros, intercalados no minério (PEREIRA, 2017). 
Textura do minério 
Os minérios de alto teor podem ser do tipo hematita mole-macia (HM) e do tipo 
duro e compacto (HD). Os corpos de minério HD têm forma tabular e lenticular 
com espessura de até 50 m, em contatos abruptos e gradacionais. Na Serra 
Norte, as formações ferríferas do Grupo Grão Pará são principalmente 
jaspilitos. Estas rochas apresentam composição variável. As mesobandas 
escuras são constituídas por óxidos de ferro apresentando uma variedade de 
texturas, sendo as fases dominantes hematita fina a microcristalina e magnetita 
martitisada. 
Ganga Silício, Enxofre, Fósforo e Óxidos Globulares 
Alteração hidrotermal 
Os depósitos de ferro de Carajás poderiam representar um membro de baixa 
temperatura do sistema hidrotermal iron oxide-copper-gold deposits-IOCG da 
província, envolvendo fluidos de origem ígnea, como também, possivelmente, 
de origem meteórica (ZUCCHETTI, 2007) 
Métodos geofísicos Magnetometria, aerolevantamentos e sísmicos (ASSIS, 2013). 
Métodos geoquímicos 
De acordo com o estudo geoquímico dos jaspilitos da Serra dos Carajás, 
obteve-se resultados amostrados referentes a teores muito baixos em alumínio, 
elementos alcalinos e alcalino-terrosos. Pequenas anomalias de V, Ti, Cu e Zn, 
com valores intermediários entre os registrados para as BIF’s do tipo Lago 
Superior e Algoma, com uma ligeira anomalia positiva em európio. (Meirelles, 
1986; Meirelles & Dardenne, 1993) 
Tonelagem e teor 
Reservas de aproximadamente 18 bilhões de toneladas de minério são 
estimadas para os três distritos Serra Norte, Serra Sul e Serra Leste (COELHO, 
1986; DARDENE & SCHOBBENHAUS, 2001; GUEDES et al., 2002). Teor 
médio de 66% de ferro. 
Tipo/Modelo Tipo Carajás 
Status 
A mina N4E foi a primeira a entrar em operação em 1985. Atualmente, as 
minas N4W, N4E, N5W, N5E, N5S estão em atividade. 
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