processos Sulfetos Ni e Cu (Duluth)

Prévia do material em texto

Universidade Federal de Goiás
Catalão, 08 de junho de 2018
Discente: Percy Boris Wolf Klein
Docentes: Isabella Matos
	 Marina Maria
	 Matheus Damasceno
	 Nathalia Rodrigues
Disciplina: Processos Formadores de Depósitos Minerais
Resumo sobre o Seminário: Sulfetos Ni e Cu (Duluth)
Introdução
Os depósitos magmáticos sulfetados de Ni- Cu e depósitos de PGE ocorrem dominantemente em intrusões acamadadas ou derrames de magma de composição máfica a ultramáfica.
As intrusões férteis podem ter magmas parentais de diversas composições, originados em diferentes cenários tectônicos e em qualquer idade da era geológica.
Apesar das amplas possibilidades de situações geológicas onde se formam as intrusões férteis, os grandes depósitos Ni- Cu sulfetados do mundo relacionam- se com algumas situações peculiares, como por exemplo:
- Base de grande intrusão máfica- ultramáfica acamadada em Duluth nos EUA.
Subsistema endógeno aberto ou com influência externa
Nesse subsistema está os depósitos endomagmaticos formados pela conjunção do magma original com a encaixante. Os depósitos mais importantes são os sulfetos de Ni e de Cu plutônicos. Podem ser formar na base plutôns ultrabásicos grandes. Os grandes depósitos de sulfetados de Níquel (pertlandita), e de cobre (calcopirita) dependem de fontes externas de sulfeto. 
Nesse caso proveniente de rochas (solos) ou fluidos sulfurosos provenientes das encaixantes que contaminam o magma nas margens das intrusões. São também plutônicos os casos da cromita refrataria (alumínio) do tipo podiforme, encontradas dentro de lhezoitos das sequencias ofioliticas. O níquel e o cobre também podem ser formados em ambientes vulcânicos na base de derrames komatiticos denominados depósitos do tipo “scotia”.
Fatores 
O coeficiente “D” é o coeficiente de participação tem como característica que os teores de Ni-Cu-Co tem coeficiente de participação pequeno, enquanto (EGP) tem um coeficiente elevado assim nos mostrando que independentemente do tipo de magma os teores de Ni-Cu-Co não se distanciam muito já os de (EPG) dependendo do magma tem grande variação.
Já o coeficiente “R” nos dá que conforme a razão de M/S diminui, chega a um ponto no qual a diminuição significativa na concentração do metal no magma entra em equilíbrio com o liquido sulfetado tendo assim que se criar o fator R. Ele corresponde a o coeficiente que determina a massa de liquido sulfetado (com teor S) que pode se equilibrar com uma massa liquida sulfetada (de teor M). Se o sistema magma +liquido sulfetado entrar em equilíbrio o sulfeto não é precipitado já se um liquido for muito maior que o outro o sistema não entra em equilíbrio.
Duluth dos EUA (NI-CU)
Os corpos máficos ultramáficos que hospedam depósitos de Ni-Cu são diversos em formas e em composição e podem ser subdivididos em alguns subtipos, um deles é em rift e basaltos continentais associados à sills e diques, localizado em Duluth (EUA). 
O minério consiste de sulfetos maciços, tipo matriz, e de sulfetos disseminados em peridotitos e harzburgitos, entre outras, a classe genética é de magmática subvulcânica. Associa-se a intrusões diferenciadas sem bandamento rítmico, geralmente associadas aos grandes derrames basálticos continentais (e.g., Duluth, USA e Noril’sk, Rússia). Os depósitos são de Ni-Cu estratiformes na base de maciços paralelizados ao seu contato inferior. Ocorrem platinóides e a cromita é praticamente ausente. Os diferenciados finais são mais ácidos do que os de Bushveld e Stillwater. 
O Complexo de Duluth corresponde a uma grande intrusão mafica (6.500 km2 ) de idade 1,2 to 1,1 Ga. que consiste de 40 sub-intrusões do tipo sheet-like e cone shaped colocadas durante rifteamento em rochas metasedimentares (ardósia, argilito, grauvaca) e metavulcânicas. O minério de cobre-níquel-PGM ocorre em pelo menos 9 depósitos magmáticos de sulfetos situados nos 100 a 300 metros basais das intrusões e seus contatos com rochas sedimentares paleoproterozóicas e granitos arqueanos. 
Maiores depósitos de Sulfeto de Níquel no mundo:
Mineralogia 
A mineralização consiste predominantemente de sulfetos disseminados ou massivos (pirrotita + pentlandita + calcopirita+ cubanita ± minerais PGE ± grafita) que coletivamente correspondem à cerca de 4,0 Bt de minério com 0,66% Cu e 0,20% Ni, em média.
Calcopirita
FÓRMULA QUÍMICA:CuFeS2
CLASSE QUÍMICA: Sulfetos
Propriedades
Possui cor de latão e brilho metálico intenso, é muito encontrada associada a outros sulfetos. Sua dureza é baixa, entre 3,5 e 4 e densidade relativa 4,1 a 4,3.
Curiosidades
É o mineral de cobre mais frequente na natureza. Seu nome vem do grego ‘chalkós’ (cobre) e ‘pyros’ (fogo).
Uso
Fonte do metal cobre.
Pentlandita
 
FORMULA QUIMICA:(Fe,Ni)9S8.	Comment by matheus damasceno: 	Comment by matheus damasceno: 	Comment by matheus damasceno: 	Comment by matheus damasceno: 	Comment by matheus damasceno: 
CLASSE QUÍMICA: Sulfetos
 
Propriedades 
Marrom claro, Bronze, Amarelo claro, Marrom avermelhado Maciço normalmente ocorre em agregados granulares, as vezes em cristais grandes (pouco comum). Também ocorre como inclusões e/ou misturado com outros sulfetos, sem clivagem, com dureza de 3,5-4.
Uso
Fonte do metal níquel.
Pirrotita
FORMULA QUIMICA: Fe7S8
CLASSE QUIMICA: Sulfetos
Propriedades
Apresenta hábito de cristais bem formados pseudo-hexagonais, sua dureza varia de 3,5 a 4,5 e sua densidade é 4,53. Tem brilho metálico e sua cor pode ser amarelo-bronze, dourada, bronze-avermelhada e castanha.
Curiosidades
A Pirrotita é um sulfeto de ferro que apresenta magnetismo, sendo, depois da Magnetita, o mineral mais comum que manifesta esta propriedade.
Uso
É um mineral usado como matéria-prima para fabricação de ácido sulfúrico, podendo ainda ser fonte de Ni e Co.
Proporção de Ni e Cu vs tonelagem de minério, nos principais depósitos mundiais:
Figura 1: Ni% vs tonelagem de minério
Figura 2: Cu% vs tonelagem de minério
Minério de níquel sulfetado no Brasil
De acordo com o DNPM (2014), em 2013, o Brasil produziu 13.006.961 t de minério de níquel, sendo 73,4% do Estados de Goiás, 21,8% da Bahia, 4,1% do Pará e 0,7% de Minas Gerais. O Estado de Goiás 69.532,6 t de níquel metálico, em depósitos de níquel laterítico localizados nos municípios de Niquelândia (61,6%) e Barro Alto (33,2%) e no depósito de níquel sulfetado de Americano do Brasil (5,2%). 
Atualmente apenas três depósitos de níquel sulfetado estão em produção no Brasil: Americano do Brasil (GO); Fortaleza de Minas (MG) e o depósito de Santa Rita (BA). Este pequeno número pode ser creditado a uma série de fatores, dentre eles a carência de mapas geológicos de detalhe ou em escala adequada e a ausência de levantamentos básicos de prospecção, envolvendo geofísica, geoquímica e sensoriamento remoto.
Figura 1: Localização dos três depósitos de níquel sulfetado em produção no Brasil. Fonte: Recursos minerais no Brasil problemas e desafios.
Depósito de Ni-Cu-Co de Americano do Brasil
Localizada a 128 km de Goiânia, a mina de Americano do Brasil foi descoberta e pesquisada pela METAGO, sendo a primeira jazida do gênero descoberta na América do Sul. Em 2004 a Prometálica adquiriu os direitos minerários da METAGO, já extinta, sendo toda a sua produção vendida pela Votorantim.
 O deposito de Americano do Brasil é um complexo máfico-ultramáfico formado por uma intrusão acamadada, sin-orogênica, localizada a noroeste de Goiânia. O corpo é de natureza alóctone e apresenta dimensões aproximadas de 12 × 3 km, mostrando-se alongado na direção leste-oeste. Esta intrusão é associada a um conjunto de cerca de vinte outras intrusões correlatas do Arco Magmático de Goiás. Estão alojadas em meio a granito-gnaisses arqueanos e são consideradas proterozoicas. Os principais tipos litológicos do depósito são cumulados que variam de dunito, peridotito, piroxenito, hornblendito a diversos tipos de rochas gabróicas. O depósito é formado por quatro corpos de minério, chamados S1 , S2 ,S3 e G2 . O corpo de minério S1, hospedado por websterito e gabronorito na sequência mais fracionada do complexo, forma um conjunto de vários corpos irregulares e descontínuos de sulfetos de Ni-Cu disseminados. Americano do Brasil tem reservas estimadas em 5,0 Mt de minério, a teores de 0,62% Ni, 0,65% Cu e 0,04% Co.
Fig. 2: Mapa geológico da área. Números 1-7 indicam intrusões mafica-ultramaficas no arco magmático de Arenópolis (1 Americano do Brasil, 2 Mangabal I e II, 3 Água Fria, 4 Adelândia, 5 Fronteira Norte, 6 Palmeiras, 7 Mata Rica e Palmito); números 8-13 indicam intrusões mafica-ultramaficas no complexo Ánápolis-Itauçú (8 Águas Claras, 9 Capelinha, 10 Taquaral, 11 Sta Rosa, 12 Damolândia, 13 Goianira-Trindade) 14 e 15 são intrusões gabrodioriticas (14 Córrego Seco, 15 Santa Bárbara). Fonte: Jonas Motta e Silva et al.
Fig. 3: Coluna Estratigráfica da parte central de Americano do Brasil. DU dunito, PD peridotito, PX piroxenito, GT gabrodiorito, GN gnaisse. Fonte: Jonas Motta e Silva et al.