5_6_7- Processo de Formação de Minério_HIDROTERMAL_05_06_19

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Geologia Econômica I 
Aulas 5, 6 e 7: Processos de Formação de Minérios: 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
INSTITUTO DE GEOGRAFIA
✓ Magmatismo. Hidrotermalismo. Metamorfismo. Sedimentação. Supergênico.
OBS: Vistos conjuntamente 
Item 5 - Tipos de Corpos Mineralizados: Geometria e dimensões. Associação, paragênese e sucessão mineral. 
Substituição, preenchimento, zoneamento e recorrência.
Item 6 - Tectônica de Placas e Depósitos Minerais: Ambientes geotectônicos. Dorsais meso-oceânicas. Zonas 
de subducção. Riffts continentais. Associações cratônicas
Modelos de depósitos minerais
Cox D.P. & Singer D.A. 1992. Mineral 
Deposit Models. USGS Bull. 1693, 379 pp. 
Magmatismo e Metalogênese
Tectônicas de Placas e Bens Minerais 
Cox D.P. & Singer D.A. 1992. Mineral 
Deposit Models. USGS Bull. 1693, 379 pp. 
Cristalização Fracionada
Depósitos Minerais Hidrotermais
Solução aquosa quente ( ̴ 50 OC a > 600 OC), contendo 
solutos (Na+ e Cl-), que são comumente precipitados à 
medida que suas propriedades mudam no tempo e espaço
FLUIDO = H2O + sais + voláteis (CO2, 
CH4, N2, H2S, etc.) = SOLUÇÃO AQUOSA 
Depósitos hidrotermais são aqueles nos quais os minerais de minério são precipitados a 
partir de SOLUÇÕES FLUIDAS AQUOSAS DE ALTA TEMPERATURA
Pirajno, 2009 Robb, 2005
Sistema Hidrotermal: generalidades
1) formados em profundidade:
✓ Diagenéticos;
✓ Fluidos metamórficos;
✓ Magmático-hidrotermais
2) originados em superfície:
✓ Água meteórica;
✓ Água do mar;
✓ Água connata
Os fluidos podem ser divididos em aqueles:
Robb, 2005
Fluidos nas dorsais e nos
arcos vulcânicos
Ciclo endógeno e
exógeno da água
Pirajno (2009)
1) a fonte dos componentes
químicos transportados em
solução no fluido (s);
2) A completa trajetória ao
longo da qual os fluidos
hidrotermais migraram
através da crosta;
3) Adicionalmente, os
processos e eventos
(tectônicos, magmáticos,
etc);
4) T e P e suas evoluções
através do tempo de vida do
sistema, também devem ser
considerados
Ridley, 2013
O sistema hidrotermal compreende saber:
Fluidos hidrotermais transportam os metais: 
complexos iônicos (Au(HS)-2 ; AuCl-2 )
Produtos gerados dos fluxos dos fluidos hidrotermais:
✓ Alteração hidrotermal:
▪ As assembleias minerais hidrotermais geradas nas rochas são geradas pela combinação da T e P;
▪ Composição do fluido;
▪ Composição da rocha hospedeira antes da alteração;
▪ Pela razão fluido/rocha
Robb, 2005
▪ Asrochas hospedeiras geralmente mostram efeitos de reação 
com os fluidos hidrotermais;
▪ Rocha e fluido procuram atingir o equilíbrio químico;
▪ Resultado é um halo/envelope ou uma zona de alteração;
▪ Concentra-se em regiões da crosta onde ocorrem grandes 
movimentações de fluidos hidrotermais;
▪ A extensão da alteração pode ser medida em mm’s a km’s
▪ Alteração potássica
▪ Alteração propilítica
▪ Alteração sericítica
▪ Greisen
▪ Sulfetação
▪ Albitização
▪ Cloritização
▪ Carbonatização, dolomitização
▪ Silicificação
▪ Epidotização
▪ Argilização
▪ Turmalinização
▪ Escapolitização
▪ Serpentinização
▪ Formação de óxido de ferro
▪ Sulfetação
✓ Alteração Hidrotermal:
Produtos gerados dos fluxos dos 
fluidos hidrotermais:
Tipos de Alteração Hidrotermal:
ESTILOS DA ALTERAÇÃO HIDROTERMAL
Corriveau (2011)Corriveau (2011)
Biotita em fraturas
Corriveau (2011)Corriveau (2011)
Biotita
Corriveau (2011)Corriveau (2011)
Biotita-magnetita-escapolita
Dissolução-precipitação: porosidade interconectada na fase produto
▪ Dissolução inicial do cristal, em contato com o fluido;
▪ A interface de substituição avança em direção ao centro do cristal.
H
Scp
Ab
Escapolitização + Albitização
scp
0.7 mm
Escapolitização
• Escapolita é um mineral 
comum em rochas 
metamórficas e 
metassomatizadas. 
– Indicador das atividades 
de voláteis e do 
conteúdo de Cl
• Composição :
– Marialita
(Na3Al3Si9O24·NaCl) –
Fluídos altamente 
salinos
– Meionita
(Ca3Al6Si6O24·CaCO3) -
Terrenos granulíticos e 
em xenólitos máficos
Alteração propilítica
Epidoto-clorita-
calcita-albita
Clorita e calcita substitui biotita.
Mina de Cu-Au de Bingham, Utah. 50X, largura= 2mm
Granito
Alteração
propilítica
Sericitização
Fraco metassomatismo Na+ 
Forte metassomatismo K+
Granito Batalha (Província Aurífera do Tapajós - PAT)
Juliani et al. (2002)
1. Resulta em pH ácido do fluido
2Ca2+ + Fe3+ + 2Al3+ + 3SiO2 + 7H2O = Ca2FeAl2Si3O12(OH) + 13H
+
Silicatos fluido epidoto máficas
2. Caráter oxidado  reduzido
11Fe2SiO4 + 2SO4
2- + 4H+ = FeS2 + 7Fe3O4 + 11SiO2 + 2H2O
Minerais fluido pirita magnetite máficos
3. Metassomatismo = perda de Mg2+
2NaAlSi3O8 + 5Mg
2+ + 8H2O = Mg5Al2Si3O10(OH)8 + 2Na
+ + 8H+ + 3SiO2
Albita fluido clorita quartzo
ALTERAÇÃO PROPILÍTICA
2NaAlSi3O8 + 5Mg2+ + 8H2O = Mg5Al2Si3O10(OH)8 + 2Na+ + 8H+ + 3SiO2
Albita fluido clorita quartzo
Brecha riolitica
cloritizada
Clorita xistos derivados da alteração de 
riólitos (Depósito de Cu-Zn Ártico, 
Alasca)
Cloritização (Metassomatismo = perda de Mg2+ do fluido)
ALTERAÇÃO SERICÍTICA (HIDROLÍTICA)
 sericita + quartzo  substituição de feldspato, mica e minerais máficos
Sericita substitui feldspato. 
Mina de Silver Bell, Arizona. 25X, largura = 3mm.
http://www.mines.utah.edu/~wmep/54598/54598files/Atlas/atlasgif/
3KAlSi3O8 + 2H
+
(aq)  KAl3Si3O10(OH)2 + 6SiO2 + 2K
+
(aq)
K-feldspato muscovita/sericita quartzo
 T= 200 - 250°C
 pH= 4 - 6
ALTERAÇÃO ARGÍLICA AVANÇADA
 grupo da caolinita + dickita  pirofilita [Al2Si4O10(OH)2]  diásporo  alunita [KAl3(OH)6(SO4)2]  andalusita
 intensa lixiviação de álcalis e Ca2+ por fluidos ácidos
2KAl3Si3O10(OH)2 + 2 H
+ = 3Al2Si2O5 (OH)4 + 2K
+
muscovita/sericita caolinita
ALTERAÇÃO ARGÍLICA
 grupo da caolinita  dickita [Al4Si4O10(OH)8]  montmorillonita  illita-smectita alteração de plagioclásio
 pH= 4 - 5; T< 200 - 250°C 
Alunita rósea substituindo feldspato
potássico
Goldfield, Nevada
pH< 4
Alteração argílica avançada
Fotos: alunita marrom tabular, radiada
Goldfield, Nevada
Minerais característicos: alunita, caolinita, 
dickita, diaspóro, pirofilita
SULFETAÇÃO
Sulfetação em rocha metassedimentar 
substituição de siderita por pirita relacionada a veios 
de quartzo discordantes. 
FeCO3 + 2H2S = 
FeS2 + CO2 + 2H2O
(Xavier et al., 2000)
Veios hidrotermais: controle
Crescimento
unidirecional
Bandas paralelas a parede
do veio
Veios hidrotermais: controle
Veios hidrotermais com 
estrutura paralela ou radial
Algumas texturas de veios hidrotermais
Cockade
Crustiforme
Coloforme
Múltiplas gerações de veios: sequência de eventos
Múltiplas gerações de veios & sequência de eventos de sobreposição
Veio de Brecha
Sequência de 
preenchimento 
sequencial
Mina de Estanho de St. Patrick (Austrália)
Significado das Texturas de Sobreposição
Sobreposição de processos hidrotermais (preenchimento & 
alteração hidrotermal) podem ocorrer devido à:
(a) Evolução estrutural, que se reflete nos estilos de fraturamento e no
desenvolvimento dos canais para migração dos fluidos;
(b) Mudanças na composição química e evolução do fluido mineralizante,
resultando em diferentes minerais de preenchimento e associações de
alteração hidrotermal relacionadas;
(c) Mudanças de parâmetros físico-químicos dos fluidos mineralizantes, tais como
temperatura, pressão (fraturamento hidráulico, brechação hidráulica e boiling),
fugacidade de oxigênio e enxofre, pH.
Superposição de veios 
hidrotermais em sistemas do tipo 
pórfiro: 
Relações com padrões de 
alteraçãohidrotermal
Superposição de veios 
hidrotermais: 
Relações com padrões 
de alteração 
hidrotermal
Brechas hidrotermais
Regimes Tectônicos, Fluxo de Fluidos Hidrotermais 
e Depósitos Minerais formados na Crosta Terrestre
SubducçãoExtensão Expansão Colisão
Depósitos Minerais Hidrotermais
▪ Depósitos de Au orogênico
▪ Depósitos de Au-Ag epitermais
▪ Depósitos de Cu-Au (pórfiro, skarns, IOCG)
▪ Depósitos de Cu-Zn-Pb-(Au) (VMS)
▪ Depósitos de Zn-Pb (MVT, SEDEX)
▪ Depósitos de Fe, Sn, W, Mo (skarns, greisens)
▪ Depósitos Minerais
Hidrotermais são a classe
de depósitos mais
importante;
▪ São os depósitos dominantes
na formação dos maiores
depósitos de interesse
econômico-COMMODITES
( Au, Cu, Zn, Pb, Ag, Sn, Mo e U)
ÁGUA CONATA
ÁGUA 
METEÓRICA
FLUIDOS
METAMÓRFICOS
FLUIDOS
MAGMÁTICOS
FLUIDOS
METAMÓRFICOS
ÁGUA DO MAR
SubducçãoExtensão Expansão Colisão
Extensão
Diferentes fontes de água em diferentes ambientes tectônicos
Depósitos hidrotermais formados 
durante atividade orogênica
▪ Depósitos de Cu-Au (pórfiro, skarns);
▪ Depósitos de Au-Ag (epitermais);
▪ Depósitos de Fe, Sn, W, Mo (skarns, greisens);
▪ Depósitos de Cu-Zn-Pb-(Au) (VMS)
Depósitos hidrotermais formados a 
partir de centros magmáticos
Depósitos hidrotermais formados sem relação 
direta com atividades magmáticas
▪ Depósitos de Au orogênico
▪ Depósitos de Au tipo Carlin;
▪ IOCG
▪ Depósitos de Zn-Pb (MVT, SEDEX)
SubducçãoExtensão Expansão Colisão
Au mesotermal ou orogenético
Cu-Pb-Zn vulcanogênico - VHMS
Pb-Zn em rochas sedimentares - SEDEX
Au epitermal
▪ Cu-Mo-Au pórfiro 
• Skarns
• Sn greisens
Diferentes depósitos minerais hidrotermais formados a partir de diferentes fontes de água
Groves & Bierlein (2007) - GEODYNAMIC SETTINGS OF MINERAL DEPOSITS. Journal of the Geological Society, London, Vol. 164, 2007, pp. 19–30.
Tectônica de Placas e Depósitos Minerais:
Configurações geodinâmicas de depósitos minerais
Groves & Bierlein (2007) - GEODYNAMIC SETTINGS OF MINERAL DEPOSITS. Journal of the Geological Society, London, Vol. 164, 2007, pp. 19–30.
Tectônica de Placas e Depósitos Minerais:
Configurações geodinâmicas de depósitos minerais
Tectônica de Placas & Magmatismo: colisional
Magmatismo
Calcioalcalino
Fusão parcial de 
rochas máficas manto derivadas
Magmatismo
Calcioalcalino
Fusão parcial de 
rochas máficas manto derivadas
+ contribuição crustal
Tectônica de Placas & Magmatismo: colisional
DEPÓSITOS 
(AMBIENTE COLISIONAL)
Mitchell, 1986
Mitchell, 1986
DEPÓSITOS 
(AMBIENTE COLISIONAL)
Tectônica de Placas & Magmatismo: extensional
Magmatismo
Alcalino
Fusão parcial do manto superior e 
crosta inferior
Magmatismo
Toleítico
Fusão parcial do manto e 
cristalização fracionada
Tectônica de Placas & Magmatismo: extensional
DEPÓSITOS (AMBIENTE EXTENSIONAL)
Mitchell, 1986
Ambiente
Extensional
Mitchell, 1986
Depósitos minerais hidrotermais associados ao Sistema Magmático: 
MINERALIZAÇÃO TIPO PÓRFIRO
AMBIENTE TECTÔNICO: SUBDUCÇÃO
Richards (2011)
Arcos Continentais
ANDINOS
Arcos Insulares:
TIPO JAPÃO
SISTEMA HIDROTERMAL PLUTÔNICO RASO 
Richards et al. 2011. Magmatic to hydrothermal metal 
fluxes in convergent and collided margins. Ore Geology 
Reviews 40 (2011) 1–26
Secção esquemática de 
uma zona de 
subducção em margem 
continental ativa, onde 
se observa 
desidratação da placa 
oceânica que mergulha 
por sob a continental
Robb (2005)
▪ São soluções de água e outros
componentes químicos voláteis e
solúveis que foram dissolvidos no
magma e que são exsolvidos para
formar uma fase aquosa imiscível
de fluidos na descompressão ou na
cristalização.
▪ O fluido aquoso dissolvido migra ou
"escapa" para a carapaça
cristalizada da intrusão e para
dentro e através da rocha
sobrejacente, por diferença de
densidade, chegando, em alguns
casos, à atmosfera ou à hidrosfera.
Este processo é por vezes
conhecido como "desgaseificação
magmática".
Fluidos magmático-hidrotermais:
FLUIDO = H2O + sais + voláteis (CO2, CH4, N2, H2S, etc.) = SOLUÇÃO AQUOSA 
Saturação
por cristalização progressiva (em
maiores profundidades, após
estágios avançados de
cristalização; importante nos
pegmatitos)
Saturação por
diminuição da pressão
durante a colocação da
intrusão
O termo "volátil" = componentes químicos que emanam 
como vapores ou gases Ridley, 2013
Modelo de Strong em Robb (2005)
Tipo S : Derivado de fusão de
material crustal, contém
maior quantidade de água e
cristaliza a maiores
profundidades.
Saturação em água pode
ocorrer por boiling secundário,
formando pegmatitos
Tipo I : Derivado de fusão de
material da crusta inferior,
contém menor quantidade de
água e será colocado em níveis
crustais mais rasos, tornando-
se saturado em água antes da
completa consolidação
(boiling primário)
Circulação de fluidos
hidrotermais:
▪ Hidrofraturamento,
▪ Brechas hidrotermais, 
Associação entre conteúdo
metalífero e condições de 
fO2 do magma
Epithermal Porphyry
Depósitos minerais hidrotermais associados ao Sistema Magmático: MINERALIZAÇÃO TIPO PÓRFIRO
▪ As três commodities mais importantes em valor no mundo nesses
depósitos são Cu, Mo e Au.
▪ Eles são a fonte mundial dominante na produção de Cu (> 65%) e
Mo (> 95%);
▪ Subprodutos com proporções significativas de produção de Au, Ag
e Re;
Richards (2011)
Depósitos de pórfiro representam um modo repetido e distinto de fuga de fluido hidrotermal de grandes intrusões na crosta 
São grandes depósitos entre 1 Mt e 10 Gt de minério em rochas
pervasivamente alteradas, nos quais minerais de minério são
uniformemente disseminados.
Teores
• inferiores a 1% de Cu em um depósito de cobre;
• cerca de 1 ppm de Au, subproduto economicamente importante;
• e cerca de 0,1% de Mo em um depósito de pórfiro de molibdênio.
Os depósitos de pórfiro são subdivididos com base no 
conteúdo de metal (Cu-Mo-Au)
Depósitos minerais hidrotermais associados ao Sistema Magmático: MINERALIZAÇÃO TIPO PÓRFIRO
A mineralização em depósitos de pórfiro é
hospedada em diferentes tipos de rochas, mas
é preferencialmente encontrada
temporalmente relacionada a intrusões de
pequeno volume, principalmente de
composição intermediária a félica (52-77% em
peso de SiO2), calcio-alcalinas a alcalinas e
apresentando textura nitidamente porfirítica
Os minerais do minério ocorrem em densos
stockworks de veios e disseminados na rocha
alterada.
modificado de Burnham, 1979)
Os importantes minerais do minério são o sulfetos de
Cu e Cu-Fe (calcopirita, bornita, calcocita) e de Mo
(molibdenita), Au nativo e minerais óxidos de W
(scheelita, volframita) e de Sn (cassiterita).
Relação entre tectônica de 
placas e sistemas pórfiro
Sun et al. (2017)
Depósitos minerais hidrotermais associados ao Sistema Magmático: 
MINERALIZAÇÃO EPITERMAL
AMBIENTE TECTÔNICO: SUBDUCÇÃO 
Arcos continentais e insularesMineralizações epitermais: Au-(Ag-Cu-As) 
1) Forma-se em temperaturas entre 200 e 300 oC,
com variações para < 150 a > 400 oC)
2) Formam-se em profundidades rasas ou
superficiais (pressões baixas), até ~ 2 km;
3) Associam-se a vulcanismo intermediário e félsico
e arcos magmáticos continentais e insulares e a
bacias de back-arc
4) Associam-se a caldeiras vulcânicas
5) Em menor preservação, também ocorrem
associados ao vulcanismo oceânicos, em bacias de
retro-arco
SISTEMA HIDROTERMAL VULCÂNICO SUBAÉREO
High-sulfidation
Fluidos ácidos oxidados ricos em SO2
- e HCl e que são absorvidos
pelas águas superficiais, fazendo com que haja a
desproporcionalização em H2SO4 e H2S, produzidos durante a
cristalização de magmas);
Esse fluido ácido(pH = 0 a 2) reage extensivamente com as rochas
em profundidades baixas e as lixivia intensamente, resultando em
alteração:
✓ argílica avançada (caolinita, dickita, pirofilita, diásporo e
alunita).
✓ argílica/ argílica intermediária (transição para zona externa);
✓ propilítica (com menor volume de argilas e com aumento
proporcional da illita ou da esmectita, passa para zona de albita,
calcita, clorita e epidoto.
(Sillitoe, 2009)
PRINCIPAIS TIPOS DE MINERALIZAÇÕES EPITERMAIS 
O fluido ácido é progressivamente neutralizado pelas reações com 
as rochas hospedeiras em condutos e a mineralização ocorre como 
vênulas de sulfetos no núcleo silicificado ou em sistemas de veios 
de quartzo microscristalino ou de calcedônia 
Minérios de alta sulfetação, enargita é o principal mineral
portador de arsênico (Cu3AsS4), e tanto a bornita (Cu5FeS4)
quanto a covelita (CuS) são tipicamente o principal mineral de
minério de Cu. Mineralização associada a forte alteração
potássica
O boiling é o principal processo de deposição do minério, o
que causa a perda do CO2 e do H2S e o consequente
incremento do pH.
O fluido com alto pH deposita calcita e adulária.
Argilas são formadas ao redor do sistemas, com illita (mica)
em profundidade (zonas mais quentes) e illita-esmectita
interestratificada seguida por esmectita (caulinita) nas
partes superiores e frias do sistema.
Associam-se zeólitas (em temperaturas baixas) e epidoto
(em temperaturas altas), além de biotita e anfibólios,
quando a temperatura é maior que 280 oC.
2) Low-sulfidation (fluidos reduzidos, ~ neutros, com
grande contribuição de água meteórica e CO2, H2S e
NaCl são as espécies químicas principais no fluido.
Minérios de baixa-sulfidação, com arsenopirita (FeAsS), 
calcopirita (CuFeS2) e pirrotita (Fe7S8). Mineralização 
associada a forte alteração argílica avançada
A mineralização ocorre em cavidades em veios, comumente 
com quartzo arroxeado (ametista) 
Depósitos minerais hidrotermais associados ao Sistema Magmático: 
GREISEN
A palavra greisen refere-se a uma assembleia de alteração hidrotermal 
de rocha granítica, especificamente quartzo-muscovita com um ou mais 
minerais F e B, mais comumente fluorita, topázio ou turmalina. 
A mineralização está localizada dentro e ao redor de cúpulas nas porções apicais
dos plútons graníticos. Representam um estilo de formação de minério
hidrotermal-magmático que contrasta com depósitos de pórfiro, tanto em termos
de natureza química (tipo I, tipo S) quanto em termos de processo hidrotermal
As intrusões hospedeiras dos greisens são granitos equigranulares félsicos, em vez
de intrusões menores porfiríticas, e são as zonas superiores de grandes plutões
zonados.
Poucos quilômetros de profundidade na crosta, a pressões de cerca de 1 kbar
250 a 450 ºCSISTEMA HIDROTERMAL PLUTÔNICO RASO 
Depósitos minerais hidrotermais associados ao Sistema Magmático: GREISEN
O minério mais importante é o Sn do
mineral cassiterita (SnO2).
É também uma fonte importante de W a
partir dos minerais scheelite (CaWO4) e
volframite (Fe, Mn) WO4).
Os coprodutos e subprodutos de depósitos de greisen podem ser
Cu, Zn, Bi e Mo, que estão presentes em sulfeto
Os GREISEN profundamente
intemperizados são
adicionalmente uma importante
fonte de caulim de alta qualidade
É economicamente menos importante que os depósitos do tipo pórfiro
São geralmente granitos leucocráticos fortemente fracionados que se infiltram na crosta continental, constituído por
quartzo, K-feldspato, plagioclásio albíticos, biotita e muscovita.
Na classificação I e S, as intrusões são do tipo S e são caracteristicamente metaaluminosas para peraluminosas.
Causas da precipitação de cassiterita a partir do fluido hidrotermal são, portanto, ou oxidação do fluido ou aumento do pH do fluido, por
exemplo, neutralização de um fluido ácido. A neutralização do fluido ocorreria como resultado da hidrólise de feldspatos para formar
muscovita, como é característico da alteração no estilo greisen, ou da alteração da muscovita para o topázio (Al2SiO4 (F, OH) 2).
Depósitos minerais hidrotermais associados ao Sistema Magmático: SKARN
No estudo da petrologia metamórfica, a palavra é
usada para descrever quaisquer rochas
metassomáticas com minerais calcossilicatos.
Na geologia de depósito de minério (geologia econômica)
o uso é mais restritivo: um depósito de skarn é um
depósito de minério em rochas carbonatadas que foram
hidrotermalmente alteradas para conjuntos de minerais
de calciossilicática (granada, diopside, wollastonite, etc.)
que estão associados a algum minério de sulfeto
(calcopirita, molibdenita, etc) e, em alguns casos, minerais
de silicato de ganga com magnetite.
Os depósitos são caracteristicamente a cerca de 1 quilômetro
de distância do contato de uma intrusão ígnea. Minerais
minério ocorrem em fraturas ou são disseminados através da
rocha alterada.
1) Skarns são formados por metamorfismo de contato e metassomatismo, envolvendo
fluidos magmáticos, meteóricos ou marinhos
2) Skarns ocorrem:
▪ bordas de plutons;
▪ sistemas vulcano-plutônicos rasos;
▪ falhas e zonas de cisalhamento nas suas proximidades;
▪ terrenos metamórficos
▪ campos geotermais;
▪ assoalho oceânico e
3) Skarns são definidos pela sua mineralogia e incluem uma grande variedade de
rochas calciossilicáticas, geralmente com granada e piroxênio predominantes
Depósitos minerais hidrotermais associados ao Sistema Magmático: SKARN
Meinert (1983)
4) Exoskarn são formados por protólitos sedimentares
5) Endoskarn são formados por transformações da rocha
ígnea intrusiva
6) Hornfels cálciossilicáticos correspondem a um tipo de
rocha metamórfica de contato, formado por rochas
relativamente finas derivadas de rochas carbonáticas
impuras (margas)
7) Reaction skarns são formados por metamorfismo
isoquímico de rochas carbonáticas e argilosas
Depósitos minerais hidrotermais associados ao Sistema Magmático: SKARN
1) Fe Skarns (podem ter Au)
2) Au Skarns
3) Cu Skarns Porfirítico
4) Zn + Pb Skarns (Au muito subordinado)
5) W Skarns
6) Mo Skarns
7) Sn skarns
(Enaudi et al., 1981)
Depósitos minerais hidrotermais associados ao Sistema Magmático: SKARN
Meinert et al. (2005)
• Mármore: rocha constituída
principalmente por carbonatos;
• Rochas cálcio-silicáticas: Apresentam
tipicamente minerais silicáticos de Ca-
Mg-Fe-Al, tais como diopsídio,
grossulária, Ca-anfibólios, vesuvianita,
epidoto, wollastonita, etc.
• Skarn: rochas cálcio-silicáticas
formadas por metassomatismo entre
carbonatos e rochas ricas em sílica ou
fluidos.
• Ex: Contato entre rochas carbonáticas e
intrusões, tais como granito
Rochas Metacarbonáticas
As texturas são
usualmente grossas e
não foliadas;
As texturas e a
composição são muito
dependentes da
composição do protolito
e a formação do minério
e do skarn que ocorrem
simultaneamente
Talco +
Dolomita
Forsterita
Calcita, granada
(grossulária),
augita
Depósitos minerais hidrotermais associados ao Sistema Magmático: SKARN
I. DEPÓSITOS DE SULFETOS MACIÇOS VULCANO-EXALATIVOS
• Depósitos associados ou hospedados em rochas vulcânicas
Volcanogenic massive sulfide ou volcanic-exhalative massive sulfide deposits (VMS) 
ou volcanic-associated ou volcanic-hosted deposits (VHMS)
Fonte de metais base: Cu, Zn, Pb, Ag, Au (Sn, Cd, Sb, Bi)
MECANISMO:
DESCARGA DE SOLUÇÕES HIDROTERMAIS NO ASSOALHO OCEÂNICO: 
“black and white smokers”
SISTEMA HIDROTERMAL VULCÂNICO SUBMARINO 
Depósitos minerais hidrotermais associados ao Sistema Magmático: VHMS
O minério é interpretado como sendo formado dentro do edifício de um
vulcão, predominantemente na interface entre a água do mar que desce
pelas rochas vulcânicas e os fluidos ácidos, ricos em gás, que sobem da
câmara de magma subjacente.
Depósitoocorrem
associados intimamente a
vulcanismo subaquático e
fumarolas submarinas
(Black e White smokers);
Depósitos minerais hidrotermais 
associados ao Sistema Magmático: VHMS
Huston et al (2010) Econ. Geol.
Depósitos VHMS: ambiente tectônico
Depósitos VHMS: ambiente tectônico
Formation of the BMC in a back-arc continental rift partly filled with a clastic sedimentary syn-rift sequence overlain by interbedded black shale and felsic 
volcanic rocks that host massive sulphide deposits (from Goodfellow and McCutcheon, 2003).
▪ Recarda da água do mar a
partir de falhas e fraturas
associa-se à sistema
hidrotermal de fundo
oceânico;
▪ As rochas vulcânicas são
alteradas devido a interações
com água do mar, resultando
em espilitização (máficas) e
keratolifização (ácidas),
exalações e precipitados
químicos;
▪ Possuem sulfetos variados,
principalmente, de Cu
(calcopirita), Pb (galena), Zn
(esfalerita), entre outros, e
apresentam-se, quase sempre
anômalos e por concentração
econômica, em Au e Ag.
Hannington et al. 1996
Fontes de Fe, Zn, Pb e Cu,± Au, 
Ag, Co, Cd, Se, barita, gipso
Halos de Alteração Hidrotermal na Zona de Stockwork
SULFETOS MAÇICOS VULCANO-EXALATIVOS
Pipe de alteração no footwall -
centenas de mts abaixo do
depósito
Alteração regional propilítica=
epidoto-qtz-actinolita alta T
(400oC)
Modificado de Lydon (1988) 
São conhecidos mais de 800 depósitos no mundo
Rochas hospedeiras: 
metamórficas
Estágios de 
deformação
compressional -
transpressional
Orógenos
acrecionário e 
colisional
Groves et al 1998. Orogenic gold deposits: A proposed classification in the context of their crustal distribution and relationship to other gold deposit types. Ore Geology Reviews 13 1998 7–27 Ž . 
(Grove, 1998)
Depósitos minerais hidrotermais associados a atividade orogênica: 
AU OROGÊNICO
Depósitos minerais hidrotermais associados ao orogênico: AU OROGÊNICO
METALOGÊNESE EM ORÓGENOS 
▪ Zonas de suturas (falhas de empurrão ou transcorrente) definem 
limites de terrenos em orógenos acrescionários;
▪ Potencial para hospedar mineralizações que se formam em sistemas 
hidrotermais profundos (>6 km), nível de crosta intermediária;
▪ depósitos de Au do tipo lode orogenético (DALO).
▪ A atividade fluidal é intensa e gerada
durante o metamorfismo dos terrenos
sedimentares e vulcânicos acrescidos
ao orógeno.
Groves et al 1998. Orogenic gold deposits: A proposed classification in the context of their crustal distribution and relationship to other gold deposit types. Ore Geology Reviews 13 1998 7–27 
METALOGÊNESE EM ORÓGENOS 
ACRECIONÁRIOS
Iron oxide-copper-gold deposits
(IOCG)
Depósitos IOCG constituem uma classe
variada de depósitos minerais que são
fundamentalmente controlados pela química
dos fluidos hidrotermais
Depósitos minerais hidrotermais associados ao orógeno: IOCG
• São depósitos minerais caracterizados por 
grandes quantidades de óxidos de ferro 
precipitados hidrotermalmente (magnetita
e/ou hematita) com sulfetos de cobre e ouro
associados
IOCG: o que são?
▪ Óxidos de ferro ( ) hidrotermais, associados com sulfetos;
IOCG: o que são?
▪ Possível 
▪ (brechas, veios, zonas de substituição)
▪ Baixo conteúdo em enxofre; baixo conteúdo de Ti nos óxidos; e enriquecidos em 
▪ Extensivo 
▪ Associação (espacial / temporal) ou não;
A CLASSE DE DEPÓSITO IOCG
• 1975 – Descoberta de
Olympic Dam (Austália);
• 1980-1991 – descoberta de
Starra, Osborno, Ernest
Henry (Distrito de Cloncurry;
Austália);
• 1992 – Hitzman et al.,
descreve pela primeira vez a
classe de depósitos de óxido
de ferro (Cu-U-Au-ETR)
•.
Olympic Dam
Skirrow (2006)
• Depósito de alto teor;
• Associação entre Co, U, ETR, Ba e F
• Alteração hidrolítica com hematita-
sericita-clorita
• Calcocita, bornita, calcopirita (pirita)
• Origem rasa com componente de água 
meteórica
• Ocorre em zona de brechação de 7 x 5 km
• Brechas formadas a poucas centenas de 
metros da superfície
• Forte controle estrutural
• É hospedado por granito tipo A (1588 +4 
Ma)
•Rocha hospedeira cortada por inúmeros 
diques ultramáficos, máficos e félsicos
Skirrow (2006)
Sistema hidrotermal IOCG
(IOCG Ore System)
• Fonte – Rochas hospedeiras dominantemente oxidadas
Hitzman (2005)
• Transporte – Fluidos hidrotermais salinos, oxidados. 
• Energia – Dominantemente proveniente de corpos ígneos, pode
ser metamórfica e até associada à evolução bacinal. 
• Armadilha – Predominantemente química. Mistura de fluidos pode
causar precipitação de U, sulfetos de cobre, e ouro
Skirrow (2011)
Classificação de depósitos IOCG
Corriveau (2009)
Modelo Teor/Tonelagem (Cobre)
Corriveau (2009)
Modelo Teor/Tonelagem (Au)
Ambiente geotectônico
Groves et al. (2010)
Extensão em bacia de retro-arco
Metassomatismo do manto
Groves et al. (2010)
Ambiente geotectônico
Skirrow (2011)
Modelo 
alternativo:
Delaminação 
do manto 
litosférico em 
bacia de 
retro-arco 
Ambiente geotectônico
Skirrow (2011)
Ambiente intracratônico não explica evidências de deformação prévia ou
concomitante os episódios de mineralização IOCG;
Margem continental (bacia de retro-arco) não seria compatível com granitos
tipo A;
Delaminação do manto litosférico sub-continental poderia explicar
magmatismo associado com a formação dos IOCGs?
Skirrow (2011) 
Sumário das características dos depósitos IOCG
Escala Regional
• Associação temporal com expressivo magmatismo félsico
(granitos tipo I ou A) e máfico;
• Associação com limites de domínios crustais (margens
cratônicas)
• Alteração sódico-cálcica regional em níveis crustais
intermediários e ferro-potássica em níveis crustais rasos
Skirrow (2011) 
Sumário das características dos depósitos IOCG
Escala de Depósito
• Depósitos mais profundos são controlados por zonas de 
cisalhamento dúcteis e são ricos em magnetita, biotita, anfibólio, 
Kfs e cpy.
• Depósitos rasos são controlados por falhas rúpteis e são ricos em
hematita, muscovita, clorita, calcita. 
O minério é constituído por cpy-bo, calcocita.
Características dos IOCG: Alteração hidrotermal
Corriveau (2011)Corriveau (2011)
Reconhecimento de alteração hidrotermal que oblitera texturas da 
rocha precursora
Substituição de andesitos porfiríticos por minerais hidrotermais (Na-Ca-Fe)
G
Ab
Mt
Act + Chl
CARAJÁS
Alteração 
Na
Alteração 
Na
Mgt
Scp Scp
Bt+chl
Scp
Alteração 
Na
Scp
Bt
Alteração 
Na
Corriveau (2011)
Alteração 
Na-CaAlbita-actinolita-escapolita
Corriveau (2011)
Alteração 
Na-Ca
.
Variação vertical dos 
padrões de alteração em 
sistemas IOCG
5 km
1 km Alteração hidrolítica
Alteração potássica
Alteração sódica
Depósito IOCG
Depósito de 
magnetita-apatita
Hitzman (2005)
Características dos IOCG: Alteração hidrotermal
Mark et al. (2006)
Ernest Henry -
Cloncurry, Austrália
Sossego -
Carajás, Brasil
Skirrow (2006)
2cm
Chl + Bt Bt
2cm
Kfs
Bt
2cm
kfs
Bacuri -
Carajás, Brasil
Mark et al. (2006) Monteiro et al. (2008)
Alteração
K
Corriveau (2011)Corriveau (2011)
Calibrar tonalidades de rosa/vermelho relativos à alteração com albita e com Kfs
com auxílio de coloração seletiva e medidas de radiação gama (variações podem ser
sistemáticas)
Alteração
K
Alteração 
Na
Alteração
K
Alteração 
Na
Mineralização
(Cu)
IOCG – Alteração hidrotermal
Evolução paragenética
Fase óxido de ferro
(pré-mineralização)
Fase sulfeto 
mineralização
Fase tardia
Fe
Cu-Au
Na
K
Na-Ca
K
Cloritização
Hidrolítica
Silicificação(Carajás)
Albita, escapolita, 
magnetita
Biotita, K-feldspato, 
Magnetita/Albita
Na-Ca anfibólio, 
Na-Ca piroxênio, 
albita, escapolita
Sericita, clorita, 
carbonato, quartzo 
Alteração sódica 
regional
Magnetita
Hematita
Veios tardios (calcita-
quartzo-clorita-
sericita)
Característica dos fluidos
▪ Fluidos oxidados;
▪ Moderada a alta temperatura (100-600 oC);
▪ Salinidade: fluidos hipersalinos (>50% NaCl) e de baixa salinidade 
(< 10 NaCl);
▪ Ricos em H20, voláteis (CO2, CH4, H2S, SO2, HCl, compostos de N, 
e outros haletos e B) e sais (NaCl, CaCl2, KCl)
▪ Baixo conteúdo em enxofre (S);
Natureza dos fluidos
Modelo magmático-hidrotermal
▪ Origem dos fluidos magmáticos
1) Liberado de magmas primitivos cálcio-alcalinos de ambiente 
de arco magmático (Sillitoe 2003);
2) Associados a granitóides tipo I ou tipo A de ambiente 
intracratônico ou de subducção distal (Meyer 1988a, Pollard et 
al. 1998, Wyborn 1998);
3) Derivados de magmas carbonatíticos ou altamente alcalinos
(Hauck 1990, Groves & Vielreicher 2001, Wu 2008).
Natureza dos fluidos
Modelo não magmático – metamórfico
▪ Não requer fonte ígnea de calor
▪ Intrusão pode contribuir com calor e componentes p/ o 
fluido
▪ Salinidade: derivada de metamorfismo de soterramento 
de evaporitos
Barton & 
Johnson (2004)
Corriveau (2009)
Principais depósitos IOCG
Depósitos hidrotermais formados sem relação direta com atividades magmáticas
Um corpo de magma a poucos
quilômetros da superfície da Terra
atuará como uma fonte de calor
localizada e impulsionará a
convecção de águas subterrâneas na
crosta circundante.
▪ Estas águas podem ser
meteóricas, connatas ou, no caso
do vulcanismo submarino, águas
oceânicas.
Convecção de águas “subterrâneas”:
II. DEPÓSITOS SEDIMENTARES-EXALATIVOS
ou depósitos de sulfetos maciços hospedados em sedimentos (SEDEX)
ou CD (Clastic dominated deposits)
Fonte de metais base: Zn, Pb (Ag)
SEDEX-MVT
SISTEMA HIDROTERMAL SEDIMENTAR 
SUBMARINO 
 Importantes fontes para Zn e Pb  50% e 60%, respectivamente, das reservas 
mundiais
 Produção é baixa  31% Zn e 25% Pb da produção mundial
 Tonelagem média= 15 Mt; 10% dos depósitos contêm > 150 Mt  Zn= 5,6%; Pb= 
2,8%; Ag=30 g/t
 Depósitos SEDEX representam os maiores depósitos de metais base 
do mundo, como: Sullivan (British Columbia); Red Dog (Alaska); 
Rammelsberg e Meggen (Alemanha); Broken Hill, Mount Isa, McArthur e 
HYC (Here is Your Chance) na Austrália
No Brasil: depósitos de Pb-Zn-Ag de Perau, Canoas, Araçazeiro (PR) (Daitx, 
1996; 1998); depósito de Pb-Zn de Boquira (BA) (Misi et al., 1996); depósito 
de Pb-Zn de Castelão (GO) (Dardenne & Schobbenhaus, 2001)
DEPÓSITO DE Zn-Pb (Ag) SEDIMENTAR EXALATIVO - SEDEX
Depósitos SEDEX e 
Ambiente de Margem Passiva
Corpos estratiformes, lenticulares ou tabulares ricos em
sulfeto intercalados a níveis de sedimentos
Rochas hospedeiras são folhelhos, siltito, calcário, dolomito,
chert com alta concentração de matéria orgânica
Camadas ou lâminas de sulfetos intercaladas com chert, barita,
carbonatos e apatita
Pirita (dominante), esfalerita e galena; pirrotita e calcopirita em
alguns depósitos
SEDEX: CARACTERÍSTICAS DA MINERALIZAÇÃO
Rochas ígneas com associação espacial ou genética com a
mineralização: ausente ou muito subordinada
Tonelagem média= 15 Mt; 10% dos depósitos contêm > 150 Mt
 Zn= 5,6%; Pb= 2,8%; Ag=30 g/t
Sulfetos interlaminados (esfalerita, galena e
pirrotita) com argilito. Photo by Cominco.
Pirita laminada intercalada à argilito.
Porfiroblastos de granada manganesífera
ocorre associada com a pirita
(Lydon et al., 2000a.)
SEDEX
Lydon and Reardon, 2000.
SEDEX
Dobras convolutas em
minério rico em galena.
Zona rica em pirrotita ocorre
na parte de baixo da foto
Clastos arredondados de
pirita, calcita e argilito em
matriz constituída por pirrotita
(Lydon et al., 2000a)
SEDEX
DEPÓSITO DE Zn-Pb (Ag) SEDIMENTAR EXALATIVO - SEDEX
Pirita finamente laminada
em rocha metassedimentar
carbonosa. Alaska; 4,8 cm
de largura.
Zona rica em esfalerita  pirita 
galena. Alaska; 4,8 cm de largura.
http://geopubs.wr.usgs.gov/open-file/of98-340/
Esfalerita finamente 
laminada em rocha 
metassedimentar carbonosa. 
Century Mine
SEDEX
Deposição dos sulfetos: falhas sin-sedimentares associadas a rifteamento permitem a circulação de
fluidos bacinais aquecidos e sua ascensão ao assoalho oceânico. Os sulfetos podem ser depositados
por rápido resfriamento do fluidos.
Alta T e salinidade: alto gradiente térmico em áreas de tectônica extensional (riftes); dissolução de
evaporitos na sequência sedimentar sotoposta ao depósito.
SEDEX: MODELO GENÉTICO 
Fonte dos metais: derivados da seqüência sedimentar.
Fonte de enxofre: água do mar e sulfatos presentes na água do mar. Em geral o fluido metalífero (T >
250 oC e pH = 5-6) não pode transportar quantidades significativas de enxofre reduzido juntamente
com os metais. Pelo menos parte do enxofre reduzido, deve ser transportado por outro fluido ou estar
presente no sítio deposicional.
Idade da mineralização: tende a ser próxima a da rocha sedimentar hospedeira ou da diagênese;
depósitos de substituição (e.g. Century) - 20 Ma após sedimentação
Distribuição de depósitos MVT