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Gênese de Depósitos Minerais Nas ultimas 5 décadas houve um aumento na compressão dos ambientes geradores de jazidas metalíferas e os processos que podem interferir. Todos conceitos foram baseados na tectônica global, geologia estrutural e a petrologia. Em áreas mais especificas como: compreender os sistemas geotérmicos, solução hidrotermal, controle estrutural dos fluidos da crosta, houve avanços. Devemos relacionar com a tectônica os tipos de jazidas como: desde os níveis profundas aos mais superficiais, tanto continental, quanto oceânico. INTRODUÇÃO AOS MODELOS METALOGÊNICOS Modelo uma representação simplificada da realidade. Os modelos tipológicos, como o de jazidas minerais, trata-se em primeiro lugar de definir o tipo, buscando traços em comum dentre uma ampla gama de casos que apresentem elementos similares e que determinam sua presença em certo grupo. Exemplo nos depósitos do tipo pórfido cuprífero, se consideram aspectos como sua relação com intrusivos hipoabissais, porfíricos, sua magnitude, seu esquema de alteração hidrotermal, sua mineralogia primária, etc. Tais relações sugerem, no geral, um vínculo de caráter genético, ou seja, sua relação com determinados processos magmáticos, estruturais, etc, que dão lugar à formação desse tipo de jazidas. - elaboração do modelo preliminar, - este modelo e aplicado ao conjunto inicial de jazidas consideradas no seu desenvolvimento. - essas jazidas se ajustarão a ele em diferentes graus. Algumas, quase perfeitamente, outras, com muitos problemas. Então, temos que decidir quais devem ser excluídas, e anexadas a outro modelo (já existente ou por elaborar). Pode ocorrer que, no interior do modelo básico definido, se diferenciem dois ou mais grupos que apresentem em seu interior um grau maior de homogeneidade. Assim, é possível definir submodelos. Por exemplo: no interior do modelo pórfiro cuprífero, os submodelos estruturais stockwork e chaminé de brecha, os submodelos de alteração hidrotermal de Lowell e Guilbert e de Hollister. Por outro lado, os modelos metalogênicos podem ser : A - de caráter empírico : uma espécie de “fotografia” da jazida tipo, que mostra seus traços morfológicos, composicionais, estruturais, litológicos, mineralógicos, etc. sem aprofundar sua “razão de ser” ou seu vínculo com a gênese dessas jazidas. B - conceitual. - estabelecem vínculos entre os traços das jazidas e os processos comuns que interferiram na sua formação. Sua vantagem está no fato de que se pode mostrar quais traços se relacionam estreitamente com a sua formação (e portanto, sobram as probabilidades de êxito da exploração do depósito). Reciprocamente, pode-se estabelecer outros traços que não são essenciais, e portanto sua ausência não possui grande importância. Minerais agora devem ser balanceados com as questões sociais e os usos das terras públicas. Modelos Teor médio de ouro versus a tonelagem de minério. O centro de cada elipse representa o teor médio e a tonelagem do depósito tipo MODELOS E CONTEXTOS METALOGÊNICOS Lopolito de Sudbury: Localizado no Canadá, é um importante produtor de Ni e Cu, onde há uma fase hidrotermal que se sobrepôs a mineralização ortomagmatica( Tipo de mineralização que esta relacionado a rochas plutonicas deste tipo de deposito. Cerca de 1.850 milhões de anos atrás ocorreu um dos maiores eventos cataclásticos na Terra, segundo o geólogo William Cannon, tendo por base estudos realizados na jazida de minérios sulfuretados de Ni e Cu. No local houve impacto de meteoro que deve ter entrado na atmosfera com a velocidade de 10km/s, a colisão deixou uma cratera elipsoidal de aproximadamente 160-280kms. As evidencias são os detritos que foram ejetados no momento do impacto, formando a cratera, brechas de estilhamento, feições de deformação planares, gotas de material fundido (vítreo). Nos deixou uma herança rica em minerais de Fe, Ni e Cu na acumulação de sulfuretos, por vezes ricas em óxidos. Esta associado a rochas da Sequencia máfica e ultramáfica (Noritos e Basaltos), hospedada em gnaisses e metassedimentos arqueanos, ocorre dezenas de depósitos na borda do complexo. A estrutura de Sudbury é um lapólito( uma grande intrusão magmática de forma lenticular com seu centro rebaixado, como se fosse um prato). Os minérios de Fe-Ni-Cu formam acumulações maciças ou submaciças de Sulfureto. Sobre este complexo repousa um complexo sedimentar( com brechas etc) Minério disseminado: Calcopirita-Pirrotita (em veios cortando o Gnaisse) em peridotito Minério maciço: Pirrotita-Pentlandita (Fe, Ni)9S8 O níquel, cobre, platina, paládio ( é um metal branco prateado parecido com a platina, não se oxida com o ar, e é o elemento do grupo da platina de menor densidade e menor ponto de fusão) , ouro e o irído é encontrado em concentrações elevadas e associado ao SIC. O irídio é geralmente encontrado na natureza associado à platina ou com outros metais do grupo da platina, em depósitos aluviais. As ligas naturais do irídio incluem “osmirídio” e “iridiósmio”, que são misturas de irídio e ósmio. É encontrado em meteoritos. É obtido comercialmente como um subproduto da mineração e processamento do níquel. Chaminés Kimberliticas O kimberlito é uma rocha ígnea intrusiva, como um peridotito composto por olivina (normalmente serpentinizada) com quantidades variáveis de flogopita, ortopiroxênio, clinopiroxênio, carbonatos e cromita. O kimberlito ocorre principalmente nas zonas de crátons, porções da crosta terrestre estáveis desde o período Pré-Cambriano. 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. A montagem destas macro-cristalizações consistem em cristais anédricos de ilmenita magnesiana, piropo titaniano pobre em cromo, olivina, clinopiroxênio pobre em cromo, flogopita, enstatita e cromita pobre em titânio, sendo que a olivina é o membro dominante. Os minerais da matriz incluem olivina e/ou flogopita juntamente com perovskita, espinélio, diopsídio, monticellita, apatita, calcita e serpentina. Alguns kimberlitos contém flogopita-estonita poiquilítica em estágio avançado. Sulfetos de níquel e rutilo são minerais acessórios comuns. A substituição de olivina, flogopita, monticellita e apatita por serpetina e calcita é comum. Membros desenvolvidos do grupo do kimberlito podem ser pobres ou desprovidos de macro-cristalizações e compostos essencialmente de calcita, serpentina e magnetita juntamente com flogopita, apatita e perovskita, os últimos em menor quantidade. Dividido em: - KIMBERLITO DE CRATERAS A morfologia dos kimberlitos intemperizados é por uma cratera com até 2kms de diâmetro, na qual o piso pode estar muito abaixo da superfície, a cratera é mais profunda no meio. São encontradas dois tipos de rochas em kimberlitos de crateras: as piroclasticas, que se depositaram por forças eruptivas e as epiclásticas que foram retrabalhadas pela força da 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 únicos locais com anéis de tufa bem preservados são na Tanzânia e Mali. 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-sedispersas quanto mais afastadas do centro e das paredes rochosas. -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. -KIMBERLITO ABISSAL 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. Teoria Magmática O magma kimberlitico (alcalino) sobe a superfície em diferentes pulsos, formando oque é denominado “chaminés embrionárias”. Onde o resultado é uma rede complexa de chaminés sobrepostas de fáceis abissais de kimberlito. A principio a superfície não é rompida e os voláteis não escapam, em algum pontos as chaminés alcançam uma profundidade rasa o suficiente (aprox.. 500m) na qual a pressão dos voláteis é capaz de vencer o peso da rocha subjacente, onde ocorre os movimento ascendente dos voláteis, ocorrendo a fluidização. As partículas da rocha hospedeira são carregadas em meio sólido-líquido-gasoso, alguns fragmentos podem afundar, depende da sua densidade. A fonte fluida move descendentemente a partir da profundidade inicial, ocorre rapidamente pois a maioria desses fragmentos são angulares. Esta teoria explica os fragmentos de rocha encaixante, chaminés íngremes com ângulos de 80~85 graus, rede de chaminés com fácies abismais em profundidade e a transição de abismais para diatremas.Em alguns casos os magmas kimberliticos entram em contato com aquíferos e neste caso a morfologia resultante será diferente das chaminés encontradas em outros lugares, como na Africa. Em rochas bem consolidadas são vindas de aquíferos pobres, como em Basaltos, onde as chaminés são muito inclinadas com aproximadamente 3 fáceis kimberliticas distintas. Os sedimentos mal consolidados são ótimos para aquíferos, podendo promover a formação de chaminés com ângulo de mergulho mais suave, preenchidos com kimberlitos de crateras e com ausência do de diatremas. Teoria Hidrovulcânica (freatomagmatica) Magmas kimberlíticos ascendem à superfície por fissuras estreitas (~1m). Pode ocorrer de o 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. Outro pulso de magma kimberlítico segue a mesma fraqueza estrutural da rocha até a superfície e novamente entra em contato com a água produzindo outra explosão. 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. Wittwatersrand (Au + U) na África do Sul são Arqueanos e/ou Paleoproterozóicos e estão metamorfizados em baixo grau. Depósitos paleoplacer de ouro-urânio piritosos são a maior fonte de ouro do mundo no Supergrupo Witwatersrand da África do Sul. A composição mineralógica dos depósitos inclui pirita como diversos tipos de grãos em matrizes dos conglomerados, junto com quartzo, feldspato e moscovita. Outros minerais pesados são uraninita, granada, cromita, titanita, rutilo, monazita, xenotima, apatita, turmalina, ilmenita, columbita, córindum, cassiterita, osmiridium e diamante. Ouro é concentrado junto com uraninita detrítica, mas as menores razões U/Au ocorrem nas faixas de seixos mais grossos, sugerindo que o ouro originalmente depositou-se junto com os sedimentos mais grossos e que uraninita foi carregada rio abaixo (downstream)* por maiores distâncias, fruto da diferença de densidade desses dois minerais. Alguns autores sugerem que o Au tenha sido introduzido na Bacia de Witwatesrand por fluidos hidrotermais logo após seu soterramento. Seriam fluidos do tipo metamórfico, com alteração associada a um fluido redutor, de baixa salinidade, similares aos dos greenstone belts. Os fluidos teriam sido canalizados ao longo de estruturas, superfícies de discordância e acamamento, tendo a precipitação do ouro sido dominada por reações com rochas carbonosas ou ricas em ferro. Essas rochas acham-se concentradas imediatamente acima das superfícies de discordância. Nesse modelo, as rochas crustais máficas, abaixo da bacia Witwatersrand, teriam sido a fonte do ouro. Pirita, ouro, uraninita e tucholita (agregado oxihidrocarbonoso uranífero), além de Os, e Co, Ni, Cu, Pb, Zn e arsenetos subordinados . Cromita e zircão constituem parte da assembleia de minerais pesados dos sedimentos. A relação Au/Ag é, na média, de cerca de 10% d e prata no ouro. O minério preenche poros na matriz arenosa ou pode aparecer em vênulas. Os metais tem alto teor no metaconglomerado mais espesso e os seixos são maiores e bem selecionados. O ouro e o urânio tendem a se concentrar na porção basal dos paleocanais Analisando a variação do teor em prata, observa -se que ela tende a crescer em direção à base das lentes. • “Blankets" ou "reefs" ( o qual pode s er traduzido como bancos ou lentes de c onglomerados), que ocupam paleocanais. • Os corpos de minério tem sempre uma dimensão maior que as outras duas. • Os conglomerados hospedeiros das mineralizações parecem de origem fluvial ou deltáica de águas rasas. Os conglomerados marcam a linha de costa da bacia e estão associados com quartzitos e alguns folhelhos. O arcabouço dos conglomerados é o de seixos de quartzo vítreo em matriz quartzoza a arcoseana com clorita e sericita. Os minerais de minério estão sempre na matriz. As estruturas sedimentares são indicativas de corte e preenchimento de canais, acamamento de correntes e canais meandrantes. Em relação com a estratigrafia o minério se posiciona em : (a) inconformidades regionais ; (b) quebras estratigráficas intraformacionais; e, (c) canais. O que nos dizem os isótopos de enxofre (caso de Wittwatersrand) ? Existe consistência de 34S próximo com os valores meteoríticos. Isto sugere uma fonte magmática do enxofre. Entretanto, a constância dos valores impe de uma extensiva migração hidrotermal e também uma deposição acrescional de longa duração, pois estes processos dariam muita oportunidade para o fracionamento do enxofre e assim provocariam uma maior variabilidade dos valores de 34S. Do mesmo modo, a constância dos valores indica que não houve oportunidade para o fracionamento por oxi-redução tal como ocorre na superfície da terra atual. Assim, um esquema possível para a gênese do depósito é o seguinte : o enxofre da pirita foi derivado de uma fonte ígnea ; a pirita foi primeiramente depositada num ambiente ígneo com pouco fracionamento ou contaminação de enxofre; a pirita foi erodida, transportada e sedimentada sem ser significativamente exposta ao oxigênio, de tal modo que o sulfeto não passou para sul fato e então reduziu novamente ;na sedimentação a pirita foi soterrada e protegida de oxidação pós-deposicional ; as remobilizações envolveram pouco fracionamentoe provavelmente ocorreram inteiramente no próprio ambiente redutor. jazidas do tipo BIF-A formação dessas jazidas do pré-cambriano está relacionada com o grau de oxidação da atmosfera e seu efeito em águas oceânicas, o que controla a solubilidade do ferro. QUAIS OS TIPOS DE FORMAÇÕES FERRÍFERAS EXISTENTES? De acordo com o ambiente deposicional, podem ser classificadas como dos tipos Algoma, Superior e Rapitan. A formação do tipo Algoma ocorreu no início da história da Terra (mais de 2,5 Ga) devido ao grande fluxo de calor no manto e ao tamanho limitado dos mares epicontinentais. Posteriormente, houve depósitos do tipo Lago Superior (entre 2,5 e 1,8 Ga) que está associado ao grande evento de oxidação e, por fim, o tipo Rapitan que está associado a distribuição de sedimentos glaciogênicos do Neoproterozóico e a glaciação global desse período (Snowball Earth). Vamos a revisar os “blacksmokers” (chaminés pretas de súlfetos em dorsais oceânicas) - Os nódulos de Mn Nódulos polimetálicos são minerais óxidos com enormes reservas e representam uma promissora fonte de metais, especialmente de Cu, Ni, Co e Mn. As principais matrizes nos nódulos de manganês e ferro são de respectivamente Formas e principais ocorrências de depósitos de Fe-Mn de oceano profundo: Fontes de metais: descarga fluvial de sedimentos terrígenos ou exalações hidrotermais submarinas. Forma de ocorrência das concentrações: *Revestimentos do assoalho oceânico em forma de películas oxidadas finas; *Aglutinações de núcleos cobertos por óxidos; *Crostas de espessura variável; *Concreções nodulares de dimensões também muito variável. Continuamos com os importantes modelos de “súlfetos maciços”. A esse respeito, a observação de massas de sulfetos em formação no fundo oceânico foi muito importante para a compreensão destes processos e desenvolvimento de modelos conceituais para os súlfetos maciços (em suas distintas variedades, como Chipre, Noranda, Kurokos, etc.). Sabemos que uma classificação tradicional divide essas jazidas segundo a distância do centro mineralizador em proximais e distais. Os proximais mostram claras evidências de atividade magmática, os distais apresentam um caráter mais “sedimentar”. Naturalmente, estes últimos foram tema de grandes controvérsias em torno da sua origem. Os depósitos tipo Besshi, constituem um caso especial de súlfetos massivos “endosedimentares”, que se apresentam no interior de potentes séries de rochas sedimentares clásticas, intercaladas com basaltos. Além da pirita e pirrotina, contém quantidades variáveis de calcopirita e esfalerita, com quantidades menores de galena, arsenopirita e ouro. Seu nome provém do distrito de mesmo nome, no Japão. Outro modelo amplamente conhecido é o SEDEX ou sedimentar – exalativo, aos quais se associa mais de 50% das reservas de Pb e Zn do mundo. (Além de Au e Ag que também se recuperam). Jazidas andinas como El Aguilar (Argentina) vem sido ligadas a este tipo, associado a potentes séries sedimentares clásticas, geralmente depositadas em estruturas em processo de rifting no meio continental. SEDEX (Glossário CPRM) [Sin. depósito sedimentar exalativo] Depósitos sedimentares exalativos (SEDEX) são estratiformes, dispostos como lentes de sulfetos maciços de Pb e Zn com Au, Ba e Cu associados, que se formam em áreas de sedimentação com muita atividade hidrotermal que propicia a formação localizada de salmouras ricas associadas com matéria orgânica redutora como ocorre, por exemplo, em bacias tipo rifts continentais. O modelo de concentração dos sulfetos a partir de correntes de convecção de água fortemente aquecida permeando rochas sedimentares e precipitando na subida os sulfetos em veios (stockverks) e em camadas maciças, acima na interface água sedimento, mostra analogias com o sistema vulcano-sedimentar exalativo, mas nos SEDEX não se tem uma associação direta com rochas vulcânicas. Um tipo de jazida de interesse especial é denominado “Mississippi Valley”, constituídos basicamente por sulfetos de Pb e Zn, situados geralmente em dolomitas (calcário com substituição por Mg). A mineralização se concentra em estruturas de origem sedimentar ou diagenético, assim como em falhas e acidentes de origem paleo-topográfico. Seus distritos se estendem através de centenas ou milhares de quilômetros quadrados. É comum a presença de hidrocarbonetos em suas inclusões fluidas. Outro tipo de jazidas consideradas é a tipo Kiruna ou magnetita em rochas vulcânicas. Além do interesse que sua gênese oferece, em particular o mecanismo de segregação da magnetita, eles se relacionam estreitamente com o importante tipo IOCG (cobre- ouro associado a óxidos de Fe), cujo principal exponente é a grande jazida australiana de Olympic Dam. Numerosas jazidas deste tipo ocorrem na cadeia andina. (não achei nada massa pra complementa) uma revisão dos pórfidos de cobre, cobre-molibdeno e cobre-ouro, amplamente distribuídos na cadeia andina; Os depósitos do tipo pórfiro são definidos como grandes, com teores de minério médio a baixo, em que os minerais primários (singenéticos), têm sua distribuição controlada dominantemente por estruturas e sendo, espacialmente e geneticamente relacionado a intrusões porfiriticas félsicas a intermediárias. Podem ser ditos como grandes volumes de rocha hidrotermalmente alterada, centrada em stocks de Cu-pórfito, podendo ter associados depósitos de escarnitos e depósitos epitermais de alta a intermediária sulfetação. Estes depósitos estão distribuídos globalmente, sendo principalmente associados a zonas ao longo de cadeias vulcânicas e batólitos cálcio-alcalinos, marcando arcos magmáticos construídos sobre zonas de margens ativas de placas tectônicas. O tamanho grande e o controle estruturas (como veios, vênulas, stockwork, fraturas, dutos de brechas) servem pra distinguir de depósitos que podem estar associados como de escarnitos. Secundariamente, os minerais podem ser desenvolvidos por zonas de enriquecimento supergênico nos depósitos de cobre pórfiro, por intemperismo de sulfetos primários. Tais zonas possuem alto potencial econômico de explotação. Variam de dezenas de milhares até bilhares de toneladas, sendo o teor de diferentes metais variando consideravelmente, mas geralmente variando menos de 1%. Em depósitos do tipo Cu-pórfiro, o teor de Cu de 0,2% até mais de 1%. O conteúdo de Mo varia aproximadamente 0,005% a aproximadamente 0,03% e o conteúdo de Au varia de 0,004 g/t até 0,35g/t. O conteúdo de Ag varia de 0,2 até 5g/t e Re é também considerado um importante subproduto em alguns depósitos de Cu-pórfiro. Em depósitos de Cu-Au (Mo) o teor de Cu é comparável ao do tipo Cu-pórfiro, entretanto, o teor de Au pode variar de 0,2 até 2,0 g/t. Em Bajo de la Alumbrera o teor de Au é de 0,64 g/t, sendo, por isso, considerado um depósito da categoria rico em Au e no depósito de Água Rica é de 0,23 g/t, o que faz dele um importante subproduto, mas não o eleva a mesma categoria. Esses depósitos tem sua distribuição temporal variando desde o Arqueano até o Recente, no entanto, a maior parte é do Jurássico ou mais novo. Globalmente a distribuição tem um pico Jurássico, Cretáceo, Eoceno e Mioceno. Os depósitos abordados nesse trabalho são de idades Miocenas, com Grande parte na região Andina. A mineralogia é altamente variável, embora pirita seja o sulfeto dominante nesses depósitos, refletindo a grande quantidade de enxofre livre nessesdepósitos. Isso faz com que esse tipo de depósito contenha elementos mais litófilos, assim nos depósitos do tipo Cu-Au (Mo) os principas minerais de minério associados são calcopirita, bornita, calcosita, tenantita, enargita, covelita, outros minerais de Cu sulfetados e sulfatados, Além de molibdenita. Além de minerais associados que incluem, pirita, quartzo, biotita, K-feldspato, anidrita, moscovita, argilominerais, epidoto e clorita. É comum a alteração hidrotermal e é tipicamente zonada. Em muitos depósitos a alteração consiste de uma zona de núcleo com alteração potássica, caracterizada por biotita e K-feldspato e uma zona externa com alteração propilítica, com quartzo, clorita e epidoto. continuando com os skarn, muito bem representados no Perú Escarnito é o nome genérico dado a uma rocha metamorfo-metassomática que se forma em locais onde ocorrem reações mineralógicas condicionadas pela presença de uma rocha silicatada em contado com uma rocha carbonatada. Durante o metamorfismo térmico de uma sequência sedimentar podem formar-se escanitos de reação no contato entre um cornubianito e um mármore. (dentre outros exemplos). Os escarnitos propriamente ditos, também denominados escarnitos de infiltração, formam-se pela ação conjunta de metamorfismo térmico e de metassomatismo em larga escala, causados por uma intrusão ígnea em meio a rochas carbonatadas. Os escanitos de infiltração são os maiores e economicamente mais importantes, e a eles se associa a maior parte dos depósitos intermediários possíveis entre escarnitos puramente metamórficos e aqueles puramente metassomáticos. É necessário que um grande volume de fuidos e de rochas carbonatadas interajam para que grandes volumes de escarnitos ou depósitos minerais economicamente interessantes possam formar-se. Essa situação normalmente só ocorre quando um pluton granítico é o emissor dos fluidos e níveis espessos de rocha carbonatadas ou margosas sejam atingidos por esses fluidos. A maioria dos depósitos escarníticos são mesozoicos ou mais recentes. Os poucos depósitos importantes do paleozoico são mineralizados com W e Sn e são depósitos originados com Cu e Pb-Zn conhecidos ocorrem em maior quantidade no Terciário. Os escarníticos cálcicos derivam de calcários, e os magnesianos formam-se a partir de dolomitos. A mineralogia dos escarnitos é a soma dos minerais termo-metamórficos e dos minerais formados pela interação entre fluidos ígneos e rochas carbonatadas Os depósitos do tipo skarn podem ser estéreis ou conter metais de valor econômico, se tornando fontes importantes de metais base ou preciosos. Estanho, tungstênio, ferro e ouro assim como as diferentes variedades de jazidas epitermais. Estas últimas foram plenamente compreendidas, graças em parte a exploração dos campos geotérmicos, assim como o ao entendimento da química das suas soluções; os estudos de isótopos estáveis provaram que os depósitos epitermais de metais base e preciosos se formaram a partir de água. Meteóricas que circularam em sistemas geotermais fósseis. A seção se completa com as jazidas de Sn-Ag da Bolívia, cuja característica de forte gradiente geotérmico expressada na sua paragênese, constitui um bom exemplo de “telescopage”. Finalmente, se analisa o tipo roll-front de jazidas de urânio, que adequadamente se explica considerando a química do urânio (migração como complexo UO2+2, precipitando como UO2 ). (achei nada de roll-front explicando oque é) Mapa do corpo intrusivo de Sudbury (Canadá), o maior distrito mineiro de Níquel do mundo. Localização de principais jazimentos de ferro. Aos BIF lês correspondem a maior parte da produção e reservas atuais. Slide 2 PROCESSOS MAGMÁTICOS NA FORMAÇÃO DE MINÉRIO - Magma basaltico rochas mantélicas, como as lherzolitas (peridotita que contém clinopiroxênio e granada ou espinélio) mostraram experimentalmente que podem produzir líquidos basálticos fundidos. - peridotitos de tipo alpino (com olivina e ortopiroxênio) são resultantes de jovens líquidos basaltos e podem representar os resíduos de magmas extraídos do manto. A crosta oceânica, constituída de basaltos hidratados (serpentinizados) que subducta é também uma potencial fonte de rochas nas zonas de arco de ilhas e de margem continental ativa. Os komatitos, que são formados de magmas basálticos ultramáficos (com > 18% MgO) estão principalmente restritos aos greenstone belt arqueanos, Os depósitos metalíferos associados com rochas ígneas máficas são típicos: principalmente siderófilos (Fe, Cu, Ni, Pt, Re, Os) e calcófilos (Cu, Ag, Pb, Zn, S), com uma assembleia metalífera com Ni, Co, Cr, V, Cu, Pt e Au. Magma andesitico ocorrem principalmente em zonas orogênicas, ao longo de arcos de ilhas ou em margem continental com crosta oceânica subductando. podem formar-se a partir de um magma primário que sofre fracionamento in situ. observando os vulcões andesíticos que ocorrem acima das seções sísmicas da zona de Benioff sugerem que a fusão ocorreu nessas áreas. Assim, os magmas andesíticos se produzem diretamente da fusão da crosta oceânica hidratada, ou, mais provavelmente, a cunha do manto que cobre a zona de subdução. Alternativamente, os magmas andesíticos podem ser produzidos pelo fracionamento de fases como a hornblenda e magnetita em magmas relativamente enriquecidos em água (Osborn, 1979) ou por contaminação de um magma original mais máfico com material félsico ou um magma felsico. os andesitos têm uma pequena especifici- dade metálica; Se caracterizam pela abundância de elementos traço; aparentemente, os depósitos minerais tendem a estar associados com magmas que representam as composições finais do espectro. Magma riolitico Quantidades significativas de magmas félsicos são produzidos nos últimos estágios da colisão continente-continente e também em ambiente anorogênicos; Depósitos minerais associados com rochas ígneas félsicas a máficas compreendem concentrações de elementos litófilos (Li, Be, F, Sn, W, U e Th). O enriquecimento relativo de certos elementos litófilos nos magmas riolíticos, estão parcialmente relacionado com sua incompatibilidade geoquímica. Os elementos incompatíveis: carga iônica e raio iônico que dificultam a substituição. Assim, tendem a ser excluídos nos produtos da cristalização e cc nos magmas residuais ou diferenciados (como no caso dos magmas gr. que se formam por fracionamento de cristais de magmas máficos em ambientes oceânicos). Alternativamente, elem.incomp. também podem ser concentrados em magmas derivados de fundidos crustais de baixo grau de fusão parcial de rochas fontes que podem elas mesmas estar sendo doadoras em elementos litófilos. Abundância relativa de alguns elementos granitofilos em basaltos, andesitos e riolitos Magmas alcalinos (ma) e kimberlitos MA: estão empobrecidos em SiO2, mas, estão altamente enriquecidos em elementos alcalinos (Na, K), podem ser economicamente importantes pois podem conter cc altas de metais formadores de depósitos como Cu, Fe, P, Zr, Nb, REE, F, U e Th. Por outro lado, kimberlitos e magmas relacionados (como lamproítos) são a principal fonte de diamante. Magma nefelinítico: - grande variedade de rochas (suíte ijolita); - minerais pouco comuns: feldspatoídes, piroxênios cálcicos, e carbonatos. Lavas nefeliníticas: Cabo Verde e as ilhas de Havaí, também podem ser observadas em rochas jovens (Paleoceno ao recente) em ambientes vulcânicoscontinentais como rift valley do Leste Africano, europa central e sudeste de Australia. Antigas rochas alcalinas são raras, um ex. é o Complexo de Phalaborwa na África do Sul, que tem Cu e fosfato. Abundância relativa de metais em magmas alcalinos (e kimberlitos, no caso do Cu e P) com relação a média dos basaltos Os kimberlitos Assim, alguns kimberlitos possuem xenocristais de diamante, que é estável em condições muito reduzidas e a grandes profundidades, perto de 100 km e temperaturas maiores de 900oC. são ricos em K (K2O = 1-3%) foram gerados no manto, Dependendo profundidade de geracao, eles são hidratados e carbonáticos. Geralmente ocorrem como pequenos corpos (< 1km de diâmetro), como pipes ou diques e sills. Extravasam a superfície de maneira altamente explosiva, carregados em gases. Quando gerados a grande profundidade comumente transportam xenolitos de lherzolitos com granada e eclogitos, rochas que contem minerais de muita alta pressão que somente podem encontra-se no manto. POR QUE UM MAGMA É MAIS FÉRTIL QUE OUTRO? O FATOR HEREDITÁRIO cc média do Au, Pt e Pd no manto < 10-4 (média do condrito) Porque a alta cc no manto???? - Os metais siderófilos (afinidade com Fe, como Au e elementos do grupo da Pt) são separados no núcleo metálico (eficiência), assim, se explica do por que o manto não está empobrecido como a teoria prediz. - Só Au e EGP - Como explicar alta cc Ni??? no manto. A chave para compreender o porquê o manto esta relativamente enriquecido - de abundância entre Au/Pt, Pt/Pd similar a do condrito “ tivemos uma substancial proporção de metais preciosos derivados dos meteoritos que impactaram a proto-crosta durante os estádios iniciais da evolução da terra, depois da diferenciação do núcleo e manto” , se explicaria a distribuição heterogênea dos metais preciosos na superfície da terra. “late-venner”: para Au-EGP Fig : Representação esquemática da hipótese “late veneer” para o enriquecimento de metais (preciosos) siderófilos da litosfera terrestre. Durante a segregação inicial da Terra (to), os metais siderófilos eram compreensivelmente particionados no núcleo de Fe-Ni. Aproximadamente 500 milhões e anos depois (to + 500 Myr), um bombardeamento intenso de meteoritos adicionou mais metais siderófilos. No caso do diamante rico em carbono (mais de 1500 Ma) - Bahia, áfrica central, - características mineralógicas e isotópicas diferentes ao diamante de origem terrestre; - são derivados da retirada de fragmentos de asteróides tipo-carbon que impactaram a crosta terrestre no tempo quando uma parte relevante do Brazil e áfrica formavam um continente inteiro. Diamante e sua história Este extraordinário mineral, aporta um número grande de informações acerca do interior da terra, permitindo compreender as propriedades do manto assim como a fonte dos metais e das rochas ígneas. - são transportados pelos magmas kimberliticos ou lamproíticos os quais geralmente são estéreis. - os magmas diamantíferos somente intrudem a antiga crosta continental estável (2500 Ma) muitos são mais antigos que a rocha kimberlítica hospedeira, indicando que eles já residiam no manto por um período considerável de tempo, anterior a sua erupção a superfície. Assim, ele: - não cristalizam no kimberlito e foi introduzido. Existem dois tipos de diamantes: * tipo-P : peridotitos * tipo-E: eclogita Fig : Diagrama esquemático ilustrando características pertinentes para a formação de diamantes e fertilização do manto terrestre por magmas em pluma e fluidos arqueo- carbônicos associados (after Haggerty, 1999). LILE refere-se aos grandes íons litófilos; FMQ refere-se ao tampão de oxigênio faialita-magnetita-quartzo. Onde foi gerado o diamante?? * no manto, * Zona de transição (400 – 650 km de profundidade) Fig: Diagrama esquemático ilustrando características pertinentes para a formação de diamantes e fertilização do manto terrestre por magmas em pluma e fluidos arqueo- carbônicos associados (after Haggerty, 1999). LILE refere-se aos grandes íons litófilos; FMQ refere-se ao tampão de oxigênio faialita-magnetita-quartzo. Este processo de transferência de massa é o que se conhece como METASSOMATISMO ** Evidencias: se correlacionam com eventos “superchron” “largos períodos de tempo geológico de polaridade unidirecional no campo magnético da terra” Superchron: causados por correntes de ruptura do núcleo-manto aumenta líq. no núcleo produzindo um forte umedecimento do campo geomagnético ativa as plumas e metassomatismo no manto kimberlitos diamantíferos são também ligados em Tempo a eventos Geologicos: - magmatismo fissural continental - magmatismo de fluxos basáltico England and Housemann (1984): - aumento das intrusões kimberlíticas pode ser relacionado a períodos de baixa velocidade da placa. - as correntes de convecção que ascendem interrompem a fusão parcial, a produção de voláteis na litosfera e a atividade da pluma. Movimentos epirogênicos acompanham e criam fraturas que permitem a ascenção rápida do magma kimberlitico que em muitos casos extravasam violentamente.
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