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Depósitos de óxidos de Fe (Cu-Au-U-ETR), tipo Carajás (Brasil) ou tipo Olympic Dam (Austrália) ou IOCG – Iron Oxide Copper & Gold Deposits Sinônimos para esta classe de depósitos minerais incluem: os tipos Olympic Dam (AU), Kiruna (SE), Ernest Henry (EUA), Carajás (BR) ou Candelária(CL); brechas e veios com óxidos de Fe; minério de Fe e apatita; magnetita hospedada em vulcânicas; depósitos ricos em óxidos de Fe; depósitos proterozóicos de óxidos de Fe (Cu-U-Au-ETR). Distribuição de distritos IOCG e importantes depósitos no mundo Classificação geral: Depósitos de Fe pobres em Ti. Principal idade: do Paleo- ao Mesoproterozóico. Em Carajás, há exemplos do Arqueano. Natureza polimetálica. Grande porte (muitos contém mais de 100Mt de rocha com minério e até 3Gt). Patrick Willians et al. Teor e tonelagem característicos de Au de VHMS, Cu-pórfiro e depósitos IOCG from Kirkham & Sinclair (1996), Galley et al. (2005) Louise Corriveau Teor e tonelagem característicos de Cu dos recursos geológicos de depósitos IOCG relacionados aqueles de Cu-pórfiro (Kirkham & Sinclair 1996) Louise Corriveau Características definidoras de minérios do tipo Olympic Dam Mineralogia: Óxidos de ferro (hematita ou magnetita). Natureza polimetálica - vários outros elementos associados, incluindo cobre(Cu)- urânio (U)- ouro (Au)- prata (Ag) e elementos terras raras (ETR). Muitos dos depósitos contém quantidades apreciáveis de fosfatos (principalmente apatita). Características definidoras minério do tipo Olympic Dam Processo de mineralização: relação com intenso processo de alteração hidrotermal que atua em níveis crustais rasos sobre variados tipos de rochas. ligação com uma fonte termal (rochas granitóides) em profundidade; relação com estruturas regionais de maior envergadura, capazes de canalizar os fluídos mineralizantes. Características definidoras minério do tipo Olympic Dam Forma dos corpos mineralizados: maciços lenticulares ou estratiformes, concordantes ou discordantes das estruturas das rochas hospedeiras; e, disseminados (outros metais). Exemplos: depósito de ferro – magnetita-hematita- apatita, de Kiruna (Suécia); depósitos de ferro do sudoeste do Missouri (EUA); depósito de brechas polimetálicas das Wernecke Mountains, do distrito de Yukon (Canadá); depósito de magnetita-apatita do Great Bear Lake (NWT, Canadá); depósito de Fe-Nb-ETR do distrito de Bayan Obo (China); pipes com brechas cupríferas do distrito Redbank, Território Norte da Austrália; depósitos de Cu (Au, U, ETR) de Carajás. Características definidoras de depósitos de minérios do tipo Olympic Dam. Exemplos: Olympic Dam – ocorre no sul da Austrália e constitui um depósito de grande porte com reservas de 2Gt com 1,6%Cu, 0,06% U3O8, 0,6g/t Au e 3,5g/t Ag. As brechas com minério contém quantidades importantes de F e Ba, e aproximadamente 5.000 ppm (0,5%) de ETR. Salobo – Carajás – 994 Mt (recursos de até 3Gt), 0,94% Cu e 0,52g/t Au. Igarapé Bahia/Alemão – Carajás – 219 Mt, 1,4% Cu, 0,86 g/t Au. Características definidoras minério do tipo Olympic Dam Ambiente Áreas que estavam localizadas dentro de crátons ou que foram margem continental de crátons na época das mineralizações. Quase todos os depósitos mostram um ambiente geológico sugestivo de uma tectônica extensional intracratônica penecontemporânea com a deposição ou formação das rochas hospedeiras. Mapa geológico regional simplificado da Província Mineral de Carajás, PA, incluindo a Serra do Rabo (parte SE do mapa, com o Depósito Cristalino). Salobo, Pojuca, Bahia-Alemão Sossego, 118, e Cristalino são arqueanos. Os demais são paleoproterozóicos. Características definidoras minério do tipo Olympic Dam Rochas hospedeiras: Rochas sedimentares ou ígneas de nível crustal raso. Entre as primeiras, incluem-se sequências sedimentares intracontinentais ou de plataforma rasa (como formações ferríferas de fácies óxido), e entre as segundas, terrenos plutônicos ou vulcânicos basalto-silíceo-alcalinos (magmatismo bimodal). Exemplos de hospedeiras e forma dos corpos Hospedeiras Olympic Dam Brechas sobre granito intraplaca Discordante Wernecke M. Metasedimentares de baixo grau Discordante Redbank Brechas sobre vulcânicas e sedimentares de amb. continental Discordante Igarapé Bahia Brechas sobre rochas (meta) vulcânicas e (meta) sedimentares Discordante Kiruna Metavulcânicas, metasedimentares e pórfiros Concordante Características definidoras de minérios do tipo Olympic Dam Constituição mineralógica mais comum: Fe: hematita ou magnetita. A magnetita geralmente é encontrada em níveis mais profundos do que a hematita. U: uraninita (pechblenda). ETR: em apatita, monazita, ou em minerais de terras raras. Características definidoras minério do tipo Olympic Dam (cont.). Constituição mineralógica mais comum: Cu: sulfetos – calcopirita, calcosita, bornita e pirita. Au e Ag: os teores de ouro e prata também podem constituir-se em minério. Au nativo, ou com porcentagens de Ag. Ganga: carbonatos; silicatos; minerais de bário(Ba), de fósforo (P) ou outros minerais de ferro (Fe). Exemplo de minério discordante Olympic Dam: Área de 7 km por 3 km dentro do granito, com brechas hematíticas coalescentes com .forte mergulho Três principais tipos de brechas (das bordas para o centro): granito brechado; brecha heterolítica; e, brecha hematítica. Os contatos entre as brechas são usualmente gradacionais. Quando os contatos são abruptos, os planos de contato são de forte mergulho e subparalelos com o trend geral do depósito. Mapa geológico da Austrália com destaque para a àrea do Depósito Olympic Dam. Exemplo de minério concordante Kiruna: Principal corpo de minério (corpo de minério Kirunavaara) é dada pela sua forma tabular com 4 km de extensão, espessura média de 90 m, prolongando-se por até 1,5 km no sentido do mergulho O minério em parte é maciço e parte é bandado. Alguns pontos relativos à origem dos depósitos Ambiente de formação do minério Sistemas hidrotermais desenvolvidos em ambiente raso. Importante participação de fluídos de origem meteórica. Potencial econômico para outros elementos que não o ferro – incluindo sulfetos e ouro - diretamente relacionados com o sistema hidrotermal à hematita. Pode haver membros de maior profundidade à magnetita, precoces em relação ao sistema hidrotermal à hematita. Alguns pontos relativos à origem dos depósitos Diferentes tipos de rocha hospedeira: vários tipos – ígneas e sedimentares (ou produtos metamórficos de baixo grau destas). não necessariamente há ligação genética entre as rochas hospedeiras e a mineralização em si, como, por exemplo, um tipo particular de rocha hospedeira, tal como granitos alcalinos ou carbonatitos. Alguns pontos relativos à origem dos depósitos Associação com atividade ígnea contemporânea Great Bear Lake – as rochas ígneas são quartzo-monzonitos, monzodioritos e dioritos intrudidos à profundidades de 2-3 km e contemporâneos com a mineralização (datada em 1,87-1,86 Ga). A mineralização e a alteração hidrotermal se apresentam zonadas em torno dos plútons. Alguns pontos relativos à origem dosdepósitos Controle estrutural Importante No caso dos corpos discordantes e brechas mineralizadas, a mineralização foi posicionada ao longo de grandes falhas regionais, sistemas de fraturas ou na zona axial de grandes sistemas de dobras. Estas estruturas são visíveis em imagens de satélite como foto- lineamentos. Alguns pontos relativos à origem dos depósitos Controle estrutural No caso dos corpos de minério concordantes o controle estrutural está focalizado ao longo de planos de acamamento ou ao longo de unidades contendo horizontes de tufos soldados. A ocorrência comum de fábricas acamadadas no minério pode ser uma função deste controle estrutural: fábricas acamadadas podem ser uma herança de zonas de milonitos, planos de acamamento em rochas sedimentares, ou estruturas e texturas de fluxo em rochas vulcânicas. Mineralogia da alteração hidrotermal Óxidos de ferro Magnetita está confinada às zonas de alteração sódica e potássica. A hematita mais às zonas de alteração sericítica e silicificação, ou nos corpos de brechas intrusivas mineralizadas mais tardias. Tanto a magnetita como a hematita são encontradas na zona de alteração potássica; contudo parece que muito da hematita nesta zona é produto de alteração da magnetita (martita). Os corpos intrusivos de brecha são dominantemente hematíticos, embora haja evidência de alguma hematita que substitui cristais anteriores de magnetita. Mineralogia da alteração hidrotermal Cobre-urânio A mineralização de Cu-U é reconhecida ao longo da seção vertical dos depósitos de ferro, e embora a grosso modo contemporânea com a formação dos óxidos de ferro, tende a ser mais tardia na sequência paragenética. Este posicionamento mais tardio da mineralização de Cu-U pode explicar sua concentração nas zonas de alteração mais superiores e em corpos de brechas tardios ricos em hematita. Mineralogia da alteração hidrotermal Elementos terras raras (ETR) A mineralização de ETR é encontrada em todos os estágios de mineralização e alteração, embora as maiores concentrações destes minerais esteja em geral associada com a alteração potássica e sericítica das partes mais superiores, ou com corpos de brechas tardias ricas em hematita. Ouro (Au) A distribuição do ouro não está bem definida, e parece estar concentrada nas zonas tardias de silicificação, representativas dos estágios finais de alteração e resfriamento dos fluídos hidrotermais. GEOLOGIA DO COBRE (Cu) Case do Depósito Cristalino (Carajás, PA) Pesquisa Mineral: Cobre Case do Depósito Cristalino (PA) Cu sulfetado (“IOCG”) Mapa geológico simplificado da porção norte da Província Mineral de Carajás, que mostra a localização dos principais depósitos minerais e agrupamentos rochosos (VALE 2003). Mapa de localização dos alvos do Projeto Serra do Rabo em Carajás (VALE, 2003). Mapa geológico esquemático simplificado e representativo do depósito Cristalino na sua porção sul. Fonte: modificado de VALE (2003). Seção geológica vertical central (LT 00) do Alvo Cristalino Sul, (modificado de VALE, 2003). Pesquisa Mineral: Cobre Case do Depósito Cristalino (PA) – Cu(Au) sulfetado (“IOCG”) TESTEMUNHOS DE SONDAGEM DE MINÉRIO SULFETADO DE Cu(Au) DO TIPO SOSSEGO E CRISTALINO, CARAJÁS, PA. Processo de sulfetação que forma minério do tipo stockwork em rocha vulcânica félsica (Depósito Cristalino, Carajás, PA). Minério de Cu com intensa micro- venulação de sulfetos, tipo stockwork, , (Depósito Cristalino, Carajás, PA). CARACTERÍSTICAS DO MINÉRIO DE Cu(Au) DO TIPO STOCKWORK Pesquisa Mineral: Cobre Case do Depósito Cristalino (PA) – Cu(Au) sulfetado (“IOCG”) CARACTERÍSTICAS DO MINÉRIO • Os minérios de Cu(Au) ocorrem, principalmente, nas rochas vulcânicas máficas, félsicas, em “brechas hidrotermais” e menos em formações ferríferas. • A forma “stockwork” é a principal tipologia do minério. • A mineralogia principal do minério é constituída por calcopirita, pirita e magnetita. A calcopirita é o principal mineral de cobre e ocorre na maior parte do depósito. Pesquisa Mineral: Cobre Case do Depósito Cristalino (PA) Cu(Au) sulfetado (“IOCG”) Pirita e calcopirita sendo substituídas por calcocita ou calcosita. O aumento é de 20X e os nicóis estão paralelos. Minério primário (sulfetos) Minério secundário Pesquisa Mineral: Cobre Cc Cpy Py Mt Cpy Py Fotomicrografia que mostra pirita porosa (py, de cor branca) envolvida por calcopirita (cpy, amarela) e calcocita (cc, de cor azul), que, por sua vez, substitui a calcopirita. Fotomicrografia que mostra inclusões de pirita em calcopirita e também calcopirita que preenche magnetita (mt) fraturada. Case do Depósito Cristalino (PA) – Cu(Au) sulfetado (“IOCG”) Pesquisa Mineral: Cobre Case do Depósito Cristalino (PA) – Cu(Au) sulfetado Características gerais de prospecção e exploração mineral deste tipo de depósitos: GEOFÍSICA • Escala regional: aeromagnetometria e aeroradiometria; • Escala local: magnetometria e métodos eletromagnéticos (IP e EM). GEOQUÍMICA • Escala regional: sedimentos de corrente (Cu, Au e Ag); • Escala local: geoquímica de solos (Cu, Au, Ag, Fe, Mn) e presença de “gossans” ou “chapéus de ferro”; • Controle litológico: rochas vulcano-sedimentares com processos hidrotermais; • Controle de idade: áreas muito antigas (arqueanas, >2,7Ga ou paleproterozóicas <2,7-2,2 Ga). • Litológico: presença de rochas vulcânicas máficas e félsicas e formações ferríferas (sequências vulcano-sedimentares); • Idade: no Brasil, áreas pré-cambrianas, desde áreas muito antigas arqueanas, >2,7Ga) até o Neoproterozóico (ca., 0,7- 0,5Ga); • Estrutural: faixas móveis de cisalhamento. CONTROLES GEOLÓGICOS FIM GRATO PELA ATENÇÃO E BOA TARDE
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