Aula2_Corpos_Minerio prospecção geofisica

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO
DEGEO – Escola de Minas
Prospecção Geofísica
Prof. Dr. Gustavo Melo
Cox D.P. & Singer D.A. 1992. Mineral Deposit Models. USGS Bull. 
1693, 379 pp. Acessível na versão PDF no endereço 
http://pubs.usgs.gov/bul/b1693/
Cada depósito apresenta características próprias (como uma impressão
digital), que diferem das encontradas em outros depósitos
Depósitos que compartilham uma variedade ampla de atributos podem ser
caracterizados como um “tipo” e um modelo representativo desse tipo
pode ser elaborado.
MODELOS sintetizam o estado do conhecimento sobre depósitos minerais, sendo
elaborados a partir do conhecimento acumulado com o estudo de concentrações
metálicas de alto teor e grandes reservas (jazidas)
=> visa o reconhecimento e identificação das ocorrências minerais, incluindo seu
potencial econômico.
Modelos reúnem atributos de um grande número de depósitos
minerais
M O D E LO S D E D E P Ó S I TO S M I N E R A I S
Cox D.P. & Singer D.A. 1992. Mineral Deposit Models. USGS Bull. 
1693, 379 pp. Acessível na versão PDF no endereço 
http://pubs.usgs.gov/bul/b1693/
2) Deve possibilitar que o usuário ache facilmente o modelo
apropriado para aplicar em depósitos hospedados por
determinadas rochas e determinado ambiente tectônico
investigado.
Classificação de modelos devem apresentar dois requisitos: 
1) Devem ser abertos para que novos tipos de depósitos minerais
possam ser adicionados no futuro;
M O D E LO S D E D E P Ó S I TO S M I N E R A I S
Classificação de Depósitos Minerais
Como descrever???
M O D E LO S D E D E P Ó S I TO S M I N E R A I S
TEÓRICOS (GENÉTICOS)
Os atributos são interrelacionados por conceitos fundamentais.
Modelos de depósito mineral podem ser:
EMPÍRICOS (DESCRITIVOS) 
Os vários atributos dos depósitos são reunidos, mesmo que suas
relações sejam desconhecidas
M O D E LO S D E D E P Ó S I TO S M I N E R A I S
Principais aspectos a serem descritos em ocorrências/depósitos minerais
- Rochas encaixantes imediatas; 
- Rochas encaixantes regionais; 
- Forma do depósito e morfologia do minério; 
- Controles litológicos, estratigráficos e estruturais; 
- Relações espaciais e temporais minério-rocha encaixante; 
- Evidências de singênese e/ou epigênese; 
- Texturas e estruturas de minérios e minerais de ganga; 
- Paragênese e sucessão mineral; 
- Feições de alteração hidrotermal; 
- Assinaturas geoquímicas e geofísicas
M O D E LO S D E D E P Ó S I TO S M I N E R A I S
British Columbia
British Columbia
British Columbia
Depósitos tipo Cu-Pórfiro
M O D E LO S D E D E P Ó S I TO S M I N E R A I S
Depósitos minerais: distribuição temporal heterogênea 
na história geológica da Terra
Mudanças nos regimes/processos tectônicos; 
Evolução do atmosfera-hidrosfera-biosfera;
Decréscimo global da produção de calor; 
D E P Ó S I TO S M I N E R A I S
Os depósitos minerais representam parte integral do processo tectônico,
sendo indicadores essenciais de processos e contextos geodinâmicos e
devem ser incorporados na análise dos terrenos
A distribuição de depósitos minerais possibilita testar reconstruções
continentais
Por outro lado, tais reconstruções representam fatores de primeira ordem
para exploração mineral
Os depósitos minerais NÃO ESTÃO distribuídos de forma aleatória no tempo e no
espaço!!!
D E P Ó S I TO S M I N E R A I S
Como se formam os depósitos 
minerais?
Processos magmáticos
Processos hidrotermais
Processos metamórficos
Processos sedimentares
Processos supérgenos
D E P Ó S I TO S M I N E R A I S
Depósitos de Cr, Ti e V
Cristalização fracionada de magmas em grandes
câmaras magmáticas + interação com magmas mais
evoluídos => precipitação de cromita
Camadas de
cromitito
Rochas 
ultramáficas
P R O C E S S O S M AG M ÁT I C O S
Fluidos (hidrotermais) gerados a partir da circulação
de água em rochas quentes ricas em metais
Depósitos VMS = Cu, Pb e Zn
Sulfetos maciços
Black Smokers
Reação da água do mar com rochas vulcânicas
P R O C E S S O S H I D R OT E R M A I S
Depósitos Polimetálicos => 
Au, Cu, Mo, W, Sn, Ag, Fe
Metamorfismo termal,
circulação de fluidos
hidrotermais e reações com
rochas encaixantes
P R O C E S S O S M E TA M Ó R F I C O S
Depósitos Placer: Au e Diamante
Depósitos por
concentração de minerais
pesados
Barras longitudinais, transversais e de pontal => presença de
sedimento grosso e minerais pesados (Au, Diamante, Cassiterita)
P R O C E S S O S S E D I M E N TA R E S
P.M. Vasconcelos (1999)
K, Na,
Ca, Mg
Mn, Si
Mina de Niquelândia, Brasil
Intemperismo intenso e lixiviação de
elementos móveis => CONCENTRAÇÃO
RESIDUAL de elementos menos móveis
(Al, Fe e Ni)
Depósitos de Concentração
Residual: Al (bauxita), Fe e Ni
P R O C E S S O S S U P É R G E N O S
O Q U E É M I N É R I O ?
O minério é uma rocha => o fator econômico determina se uma 
rocha é minério e não a geologia, mineralogia ou geoquímica.
Fatores determinantes do valor econômico
1. Teor conteúdo em metal de um depósito que pode ser explotável
2. Teor de corte (cut-off)
3. Ocorrência de subprodutos
4. Relação custo/benefício  preço do metal no mercado vs. custo de extração
(equipamentos, mão de obra, restauração ambiental) e beneficiamento
5. Localização geográfica e situação política
6. Desenvolvimento tecnológico
- Contêm o metal a ser extraído 
- Metal combinado com S, O e outros 
não metais
- Minerais de metais nativos (Au, Pt, Ag, 
Cu)
- Ocorrem associados aos minerais de 
minério
- Não possuem valor econômico
- Geralmente minerais formadores de 
rochas: quartzo, feldspatos, micas, 
carbonatos
MINERAIS DE MINÉRIO 
+ 
GANGA 
= 
MINÉRIO
Minerais de ganga
Minerais de minério
O Q U E É M I N É R I O ?
Tonelagem: 1,3 Mt
Teor: 7,26 g/t Au
Tonelagem: 6 Bt
Teor: 62% Fe
Mina Lamego - Au
Martins et al. 2017
Rosiere et al. 2008
Mina do Pico - Fe
Grandes depósitos => alto teor e tonelagem!!!
T EO R D E TO N E L AG E M
Uma “ocorrência mineral” é
uma concentração de um
mineral que é considerada
valiosa por alguma razão (por
exemplo, interesse científico
ou técnico).
C O N C E I TO S BÁ S I C O S
Um “depósito mineral” é
uma ocorrência mineral de
tamanho e teor suficientes
para que nas mais favoráveis
circunstâncias possa ser
considerado de potencial
econômico.
Cox D.P. & Singer D.A. 1992. Mineral Deposit Models. USGS Bull. 
1693, 379 pp. Acessível na versão PDF no endereço 
http://pubs.usgs.gov/bul/b1693/
C O N C E I TO S BÁ S I C O S
Uma jazida (ore deposit) 
é um depósito mineral 
que foi avaliado, 
apresentando tamanho, 
teor e acessibilidade
que tornam viável e 
lucrativa sua exploração
Mina representa a jazida em lavra, mesmo que suspensa
Conceito de Jazida e Depósito Mineral não são estáveis => depende de 
fatores econômicos
Depósito pode virar jazida e vice-versa
C O N C E I TO S BÁ S I C O S
Reserva mineral (ore
reserve) é uma estimativa
de tonelagem e teor do
depósito a ser lavrado
Qual a diferença entre recursos e reservas minerais?
Reserva representa a parte
“minerável” dos recursos
minerais estimados
C O N C E I TO S BÁ S I C O S
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Uma abordagem detalhada da morfologia dos depósitos minerais é
necessária para entender seus reflexos em outros aspectos
A forma, tamanho e distribuição dos minerais de minério tem efeito
direto em várias análises
GEOFÍSICA => é uma análise reflexo das características dos
corpos de minério. Entender sua morfologia é, de certa forma,
compreender as respostas geofísicas
posicionam-se paralelamenteao acamamento ou qualquer outra estrutura da 
rocha
 podem ser ou não mais jovens que as encaixantes.
Depósitos estratiformes
Depósito lenticular
Depósito estrato-ligado (stratabound)
cortam as rochas e suas estruturas (acamamento, foliação)
 mais jovens que as rochas hospedeiras
Veios (<1 m e < 1 cm), lodes (> 1 m), vênulas (< 1 cm)
chaminés (pipes) e stockworks
Relação com a rocha hospedeira (rocha que contém o depósito)Discordante
Concordante
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Concordante
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Discordante
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Depósitos Tabulares Discordantes
Moon et al. 2006
3) Corpos como LODES,
STRINGER ORE => veios com
estruturas pinch and swell
2) Pipes e chaminés
Não são corpos extensos!!!
1) “Manto style mineralization”
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Depósitos Tabulares Discordantes
Moon et al. 2006
1) “Manto style mineralization”
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Depósitos Tabulares Discordantes
Moon et al. 2006
2) Pipes e chaminés: corpos
verticais
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Depósitos Tabulares Discordantes
Moon et al. 2006
3) Corpos como LODES, STRINGER ORE =>
veios com estruturas pinch and swell
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Depósitos Tabulares Discordantes
Moon et al. 2006
3) Corpos como LODES, STRINGER ORE => veios com estruturas pinch and
swell
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Depósitos Disseminados Discordantes
Minerais de minério são encontrados
disseminados por todo a rocha
hospedeira
Zonas de stockwork
Moon et al. 2006
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Depósitos Disseminados Discordantes
Minerais de minério são encontrados
disseminados por todo a rocha
hospedeira
Moon et al. 2006
Depósitos Irregulares de 
Substituição
Discordantes
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Muitos depósitos minerais são
formados a partir da
substituição de rochas
preexistentes
São processos geralmente
relacionados à sistemas de
alta temperatura
Moon et al. 2006
Depósitos Irregulares de 
Substituição
Discordantes
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Moon et al. 2006
Cheng et al. 2012
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Depósitos Concordantes
Moon et al. 2006
Corpos de minério sempre
paralelos ao acamamento
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Depósitos Concordantes
Moon et al. 2006
Depósitos Concordantes
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Depósitos Concordantes
M O R F O LO G I A D E C O R P O S D E M I N É R I O
Stratabound ou estrato-ligado
Leach et al. (2010) 
Econ. Geol.
M I N E R A I S C O N S T I T U I N T E S D E R O C H A S
Granito - Félsica
Gabro - Máfica
Quartzo (SiO2)
Feldspato (KAlSi3O8 – NaAlSi3O8 – CaAl2Si2O8)
Muscovita (KAl2(AlSi3O10)(OH)2)
Biotita (K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)2)
Anfibólio (NaCa2(Mg,Fe,Al)5(Al,Si)8O22(OH)2)
Ortopiroxênio ((Mg,Fe)2Si2O6)
Clinopiroxênio ((Ca,Mg,Fe,Al)2(Si,Al)206
Plagioclásio (NaAlSi3O8 – CaAl2Si2O8)
Olivina ((Mg,Fe)2SiO4)
Contém o metal a ser extraído que apresenta
vantagem econômica
Minerais de minério mais comuns ocorrem sob
a forma de óxidos, sulfetos, silicatos ou metais
nativos (associados ou não a outros minerais)
Ou seja, metal combinado com O, S e outros
não metais
Minerais de metais nativos (Au, Pt, Ag, Cu)
M I N E R A I S D E M I N É R I O
Metais formam vários minerais de
minério: cuprita (Cu2O), calcopirita
(CuFeS2), bornita (Cu5FeS4), covelita
(CuS), calcosita (Cu2S), malaquita
[CuCO3.Cu(OH)2], azurita
[2CuCO3.Cu(OH)2], etc
Pode fornecer mais de um metal:
estanita (Cu2FeSnS4), ouro (Au - Ag)
Minerais de minério + minerais de ganga
= Minério
M I N E R A I S D E M I N É R I O
Pirita (FeS2)
- Sulfeto de ferro
- Sistema: cúbico ou isométrico
- Hábito: cúbico, octaédrico,
dodecaédrico pentagonal
- Clivagem: basal, perfeita
- Dureza: 6,0 – 6,5
- Densidade: 4,95 – 5,10
- Brilho: metálico
- Cor: amarelo-latão
- Uso: obtenção do ferro
M I N E R A I S D E M I N É R I O
Calcopirita (CuFeS2)
- Mineral de minério de cobre
- Sulfeto de cobre e ferro
- Sistema: tetragonal
- Clivagem: imperfeita
- Hábito: maciço
- Dureza: 3,5 - 4,0
- Densidade: 4,1 – 4,3
- Brilho: metálico
- Cor: amarelo 
(iridescência, “asa de borboleta”)
M I N E R A I S D E M I N É R I O
Esfalerita (ZnS)
- Mineral de minério de zinco
- Sulfeto de zinco
- Sistema: cúbico ou isométrico
- Hábito: tetraédrico, dodecaédrico
- Clivagem: perfeita (dodecaédrica)
- Dureza: 3,5 – 4,0
- Densidade: 3,9 – 4,3
- Brilho: resinoso a adamantino
- Cor: amarelo, marrom-amarelada
(“caramelo”), marrom-avermelhada,
castanho
M I N E R A I S D E M I N É R I O
Galena (PbS)
- Mineral de minério de chumbo
- Sulfeto de chumbo
- Sistema: cúbico ou isométrico
- Hábito: cúbico, octaédrico
- Clivagem: perfeita
- Dureza: 2,50
- Densidade: 7,20 – 7,60
- Brilho: metálico
- Cor: cinza-chumbo
M I N E R A I S D E M I N É R I O
Bornita (Cu5FeS4)
- Mineral de minério de cobre
- Sulfeto de cobre e ferro
- Sistema: cúbico ou isométrico
- Hábito: cúbico, maciço,
granular, compacto
- Clivagem: imperfeita, fraca
- Dureza: 3,0
- Densidade: 4,9 – 5,3
- Brilho: metálico
- Cor: vermelho-cobre,
marrom, cinza-escuro
M I N E R A I S D E M I N É R I O
Pirrotita (FeS)
- Sulfeto de ferro
- Sistema: hexagonal
- Hábito: hexagonal
- Clivagem: basal perfeita
- Dureza: 3,50 – 4,50
- Densidade: 4,50 – 4,87
- Brilho: metálico
- Cor: bronze, amarelo
- Magnética em grau bastante variável
M I N E R A I S D E M I N É R I O
Arsenopirita (FeAsS)
- Mineral de minério de arsênio e
também de Ag, Au, e Co
- Sulfoarsenieto de ferro
- Imporatnte mineral farejador de ouro
- Sistema: monoclínico
- Hábito: massas granulares, prismas,
cristais euédricos (“losango”)
- Clivagem: perfeita
- Dureza: 5,0
- Densidade: 5,90 – 6,20
- Brilho: metálico
- Cor: prateado a cinza
M I N E R A I S D E M I N É R I O
Pentlandita [(Fe,Ni)9S8]
- Sulfeto de ferro-níquel
- Sistema: cúbico ou isométrico
- Hábito: maciço, granular
- Clivagem: ausente
- Dureza: 3,50 – 4,00
- Densidade: 4,60 – 5,00
- Brilho: metálico
- Cor: bronze, marrom
- Não-magnético
M I N E R A I S D E M I N É R I O
Magnetita (Fe304)
- Mineral de minério de ferro
- Óxido de ferro
- Sistema: cúbico ou isométrico
- Hábito: Octaédrico, dodecaédrico, 
cúbico, maciço, granular
- Clivagem: indistinta
- Dureza: 5,5 – 6,0
- Densidade: 5,10
- Brilho: metálico a submetálico
- Cor: preto-metálico
- Magnética
M I N E R A I S D E M I N É R I O
Hematita (Fe2O3)
- Mineral de minério de ferro
- Óxido de ferro
- Sistema: trigonal
- Hábito: romboédrico, tabular, 
granular, laminar, botrioidal, 
compacto, terroso
- Clivagem: ausente
- Dureza: 5,50 – 6,50
- Densidade: 4,90 – 5,30
- Brilho: metálico
- Cor: vermelho, cinza metálico a preto
M I N E R A I S D E M I N É R I O
Cromita (FeCr2O4)
- Mineral de minério de cromo
- Óxido de cromo e ferro
- Sistema: isométrico ou cúbico
- Hábito: agregados granulares a maciço
- Dureza: 5,50
- Densidade: 4,30 – 4,60
- Brilho: submetálico
- Cor: preto a cinza-amarelado
- Magnetismo fracoM I N E R A I S D E M I N É R I O
Ouro (Au)
- Mineral de metal nativo
- Sistema: cúbico ou isométrico
- Hábito: Cúbico, octaédrico, 
pepitas, dendríticos
- Clivagem: ausente
- Dureza: 2,5 – 3,0
- Densidade: 19,3
- Brilho: metálico
- Cor: amarelo-dourado
- Ocorre com pirita, arsenopirita, quartzo, etc
M I N E R A I S D E M I N É R I O