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Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Disciplina: Gênese de Jazidas Código: IA 257 Professor: Francisco Silva Departamento de Geociências (IA) UFRuralRJ Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Fluidos Hidrotermais Não MagmáticosFluidos Hidrotermais Não Magmáticos Depósitos Formados por Fluidos de Origem Conata • Muitos depósitos de metais básicos, hospedados em sedimentos, são provenientes da circulação de águas conatas durante o processo de diagênese. • Estes depósitos estão restritos às sequências sedimentares por onde as águas formacionais percolaram, em ambientes essencialmente não vulcânicos. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT • Os depósitos importantes, com estas características, são divididos em dois grandes grupos: > Depósitos Sedimentares Estratiformes de Cobre (SSC), também denominados por Redbed Copper > Depósitos Tipo Mississipi Valley (MVT) Ambos os grupos têm a sua formação relacionada com salmouras bacinais. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT MVT (Mississipi Valley Type) • Este tipo de depósito está presente em extensas bacias sedimentares, com sequências carbonáticas plataformais, em ambientes tectônicos relacionados com plataformas cratônicas interiores ou continentais. • São depósitos formados pela circulação de fluidos, e deposição de metais em sedimentos, segundo processos tipicamente epigenéticos. O hiato entre a idade da sedimentação e a mineralização pode contemplar dezenas de milhões de anos. • Estes depósitos são provenientes da ação de fluidos de temperatura relativamente baixa (< 150o C) sendo, em termos gerais, mineralizações de geometria stratrabound. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT • Estão principalmente hospedados em rochas carbonáticas, mostrando predominância de esfalerita e galena, com fluorita e barita associadas. Na maior parte dos depósitos MVT, a esfalerita predomina sobre a galena. • Os depósitos MVT hospedados em arenitos representam uma variação intermediária entre os Tipo SSC e MVT, onde o metal Pb > Zn >> Cu. • É de destacar que os depósitos do Tipo MVT contém uma proporção significativa dos recursos mundiais de Zn e Pb. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT • De um modo simplificado, são estas as principais fases na formação dos depósitos MVT: > Fluido regional em movimentação devido a uma orogênese compressiva > Em resultado da orogenia ocorrem falhas inversas e soerguimento tectônico > Com isto, são criadas elevações topográficas que facilitam a movimentação dos fluidos, segundo os gradientes hidrológicos > A movimentação das soluções ocorre em centenas de quilômetros. Os fluidos podem transportar metais assim como hidrocarbonetos > Localmente, os fluidos se alojam em brechas de dissolução, estruturas cársticas, zonas tectonizadas e ao longo de interfaces das rochas carbonáticas Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Minerais de Minério • Principal produto: Zn, Pb ± Ag (esfalerita e galena). • Subprodutos: Cd, Ge, barita e fluorita. • Ganga: dolomita, pirita, marcassita, quartzo, calcita e gipsita. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Características da Mineralização • A forma do depósito é bastante irregular podendo assumir qualquer geometria (concordante, discordante, etc.). A extensão no plano pode atingir dezenas a centenas de metros. • Em termos de textura/estrutura, a mineralização ocorre principalmente como cimento em brechas de colapso. Os sulfetos estão comumente disseminados, como cimento ou matriz dos fragmentos. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Idade da Mineralização • Estes depósitos ocorrem do Proterozóico ao Terciário. No entanto, a maioria destes é encontrada entre o Cambriano e o Ordoviciano, entre o Devoniano e o Carbonífero e no Triássico. • A formação dos depósitos coincide com importantes orogenias compressionais em muitas partes do mundo. • Esta correlação temporal, entre metalogênese e grandes movimentos tectônicos, aponta para uma migração em grande escala de fluidos. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Movimentação do Fluido • A movimentação hidrológica de significativos volumes de fluidos, em escala regional ou subcontinental, é fundamental para a formação da mineralização com estas características. • A migração destes fluidos, através de aquíferos existentes nas bacias sedimentares, em direção às zonas de borda ou periféricas da bacia, onde ocorrem sequências carbonáticas receptivas, constitui-se no arcabouço geotectônico de formação dos MVT. • As rochas carbonáticas são menos resistentes e quimicamente mais reativas. Isto significa que esta litologia é adequada para alojar as mineralizações via fluidos hidrotermais estimulados pela orogenia. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT • Estas rochas carbonáticas se formam em águas pouco profundas, em ambientes marinhos de maré e submaré, com os recifes formados preferencialmente em altos topográficos. • A maior parte dos depósitos estão localizados nas margens de bacias profundas de sedimentação pelítica. • Alguns fatores são importantes considerar na formação dos MVT: > Baixa latitude. A pluviosidade é maior nesta geozona o que favorece a recarga dos aquíferos > Presença de sabkha. Fornece as altas salinidades necessárias para a concentração dos metais e seu transporte Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT • A movimentação dos fluidos na bacia sedimentar é devido aos seguintes fatores: > Rápida subsidência: rápida sedimentação da bacia gerando a movimentação do fluido devido a compressão de carga ou pressão litostática com efeitos no aumento da compactação > Fluido topograficamente induzido: fluxo devido a gravidade, com o fluido a migrar em condições artesianas, a partir de regiões elevadas ou soerguidas que bordejam a bacia de antepaís • A migração de salmoura metalífera da bacia sedimentar para a rocha hospedeira poderá ter também uma contribuição relacionada com falhas. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Formação e Controle da Mineralização • Brechas de colapso, cavidades de dissolução e zonas cársticas são as principais estruturas que hospedam as mineralizações. • Estas estruturas podem se formar devido a ação de águas meteóricas ou dos próprios fluidos hidrotermais. As brechas são produtos da dissolução de estratos mais solúveis seguido do colapso de unidades superiores. • O processo maisimportante de mineralização está relacionado com o preenchimento dos espaços abertos entre os fragmentos e/ou substituição de fragmentos ou da rocha encaixante. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT • Comumente, a mineralização ocorre como cimento envolvendo os fragmentos de brecha carbonática, o que sugere ser a mineralização sin- ou pós-brechação. • A mineralização também ocorre em brechas de falha, fácies brechóides relacionadas com deslizamentos, contatos e mudanças de fácies em geral. • A porosidade também se constitui num importante controle da mineralização. Comumente esta é de origem secundária. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Características dos Fluidos • Tipicamente, o fluido é uma salmoura de baixa temperatura (100-150o C), alta salinidade (> 15% em peso NaCl equivalente), geralmente com grandes quantidades de CO2 e CH4, assim como compostos orgânicos. A quantidade de SO42- no fluido é controversa. • Dados de inclusão fluida indicam que estes depósitos se formam a partir de salmouras que mostram composição similar aquelas relacionadas com hidrocarbonetos. • Estudos efetuados por Basuki et al. (2002) mostram que existe uma correlação positiva entre salinidade e teor. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Mecanismos de Transporte e Deposição Por mistura Os metais são transportados em soluções pobres em enxôfre. A precipitação ocorre por mistura com fluidos ricos em H2S, substituição de sulfetos de ferro diagenéticos, por contato com fácies carbonática rica em ênxofre e/ou reação com o enxôfre libertado por degradação termal de matéria orgânica. Por redução do sulfato Os metais são transportados juntamente com o sulfato. A precipitação ocorre quando da redução do sulfato por matéria orgânica. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Pelo enxôfre reduzido Os metais são transportados juntamente com o enxôfre reduzido. A precipitação ocorre com a mudança de pH, diluição e/ou resfriamento da solução. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT • A precipitação dos metais implica na dissolução das rochas carbonáticas, por fluidos acidificados, originalmente ricos no íon H+, em reações do tipo: CaMg(CO3)2 + 4H + ⇔ Ca2+ + Mg2+ + 2H2O + 2CO2 • Os íons H+ também podem ser disponibilizados, a partir da precipitação dos sulfetos metálicos, conforme a reação: H2S + Zn2+ ⇔ ZnS + 2H+ Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT • A produção de Ca2+, Mg2+ e CO2, resultado da dissolução do carbonato pelo fluido ácido, acarreta na precipitação de calcita e dolomita, como minerais de ganga carbonática secundária. Estes podem cimentar, por exemplo, mineralizações previamente depositadas. • No sistema de formação dos MVT, os complexos metal-cloreto são aqueles que predominam no transporte dos metais. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Fatores Econômicos • Em geral, no mundo, os depósitos são relativamente pequenos na ordem de 1 a 10 Mt. Uma característica comum destes é que estão comumente interligados. • Os teores variam, em média, entre 5 e 10% combinado Pb+Zn. • A maior parte dos depósitos são mais ricos em zinco mostrando a seguinte relação: Zn/(Zn+Pb)= 0.8. • A prata é um importante subproduto que ocorre como solução sólida principalmente na galena. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://cgc.rncan.gc.ca/mindep/synth_dep/mvt/index_e.php Teor versus tonelagem para depósitos Tipo MVT do Canadá e mundiais Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Mineralizações no Brasil • No Brasil existe muita discussão e controvérsia acerca da classificação de vários depósitos brasileiros como sendo do Tipo MVT. São eles: > Depósitos de Pb-Zn do Morro Agudo e Vazante (MG) > Depósitos de Pb-Ag no Vale do Ribeira (PR) > Depósitos de Pb-Zn-Ag de Nova Redenção e Serra do Ramalho (Bahia) > Depósito Fazenda Rufino em Irecê (Bahia) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://cgc.rncan.gc.ca/mindep/metallogeny/sedex/selwyn/index_e.php Modelo de formação co-genética de depósitos Sedex e MVT (Bacia de Selwyin e Plataforma Mackenzie). Fluidos metalíferos misturam com águas anóxicas no assoalho submarino (Sedex) e com carbonatos permeáveis (MVT) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Lennard Shelf Mississipi Valley-type (MVT) Pb-Zn deposits, Western Australia. Dörling et al. (1998) Modelo esquemático da relação entre falhas, fácies sedimentar e depósitos MVT na Plataforma Lennard, Austrália Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Lennard Shelf Mississipi Valley-type (MVT) Pb-Zn deposits, Western Australia. Dörling et al. (1998) Interpretação do sistema de bombeamento de salmouras bacinais sulfo-metalíferas. Os fluidos mineralizados formam-se nas partes mais profundas da calha sedimentar e migram em direção à plataforma mais rasa Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://cgc.rncan.gc.ca/mindep/synth_dep/mvt/index_e.php Representação esquemática do depósito de Zn-Pb de Robb Lake (Canadá) mostrando zoneamento e controle estratigráfico da mineralização Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://www.searchanddiscovery.com/documents/2008/08050ekberg/images/05.htm Mapa esquemático de mineralização do Tipo MVT em fraturas (Illinois, EUA) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT A Deposit Model for Mississippi Valley-Type Lead-Zinc Ores, USGS (2010) Mineralização composta por esfalerita, galena e sulfetos de ferro (pirita e marcassita) na Mina de Pomorzany (Polônia) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://gsc.nrcan.gc.ca/mindep/synth_dep/mvt/index_e.php Esfalerita e galena em substituição dos fragmentos de carbonatos. Mina subterrânea de zinco de Polaris (Nunavut, Canadá) 1 cm Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://gsc.nrcan.gc.ca/mindep/synth_dep/mvt/index_e.php Esfalerita cristalina em brecha de colapso associada com dissolução. Mina subterrânea de zinco de Polaris (Nunavut, Canadá)1 cm Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://gsc.nrcan.gc.ca/mindep/synth_dep/mvt/index_e.php Galena maciça e dolomita em rocha hospedeira carbonatada. Mina subterrânea de zinco de Polaris (Nunavut, Canadá) 1 cm Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://gsc.nrcan.gc.ca/mindep/synth_dep/mvt/index_e.php A e B: Brecha com esfalerita disseminada, no cimento dolomítico de cor branca, em Robb Lake (BC, Canadá) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://gsc.nrcan.gc.ca/mindep/synth_dep/mvt/index_e.php C: Brecha com fragmentos de dolomito alterado e folhelho, e cimento dolomítico de cor branca, em Robb Lake (BC, Canadá) D. Brecha com fragmentos de dolomito, folhelho e dolomita em matriz cinza-escura em Robb Lake (BC, Canadá) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://gsc.nrcan.gc.ca/mindep/synth_dep/mvt/index_e.php E: Agregados de esfalerita e dolomita branca, ao longo de fraturas, em Pine Point (NWT, Canadá) F: Agregados de esfalerita coloforme e galena substituindo completamente o carbonato em Polaris (Nunavut, Canadá) 1 cm Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Distrito Mineral de Pine Point (Canadá) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT • O Distrito Mineral de Pine Point (NWT, Canadá) abrange uma área de centenas de quilômetros quadrados que contém um cluster com mais de 80 depósitos do Tipo MVT. Os depósitos estão situados em uma faixa de 64 km de comprimento por 10 km de largura. • As rochas que hospedam a mineralização são carbonatos principalmente dolomito, calcário de recife e brecha sedimentar calcária. Estas rochas mostram uma espessura total de cerca de 240 m. • O ambiente tectonoestratigráfico é Ordoviciano-Devoniano em bacia marginal epicratônica. Os arrecifes da região tendem a dividir o fácies carbonático e evaporítico da bacia de sedimentos pelíticos (folhelhos). Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT • A produção deste distrito, no período de 1965 até 1987, foi de 6.0 Mt de zinco e 2.5 Mt de chumbo, a partir de minas à céu aberto, principalmente da mina de Pine Point. • Os teores médios extraídos foram de 6.8% Zn e 2.9% Pb. Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://niche-canada.org/otter?page=1 Cava da Mina de Pine Point inundada (NWT, Canadá) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://www.flickr.com/photos/44338360@N04/4075615858/in/set-72157622608827929/lightbox/ Cava da Mina de Pine Point inundada (NWT, Canadá) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://www.flickr.com/photos/44338360@N04/4075615050/in/set-72157622608827929/lightbox/ Cava da Mina de Pine Point inundada (NWT, Canadá) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://www.flickr.com/photos/44338360@N04/4074861069/in/set-72157622608827929/lightbox/ Caixas de testemunhos abandonadas na Mina de Pine Point (NWT, Canadá) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://www.flickr.com/photos/44338360@N04/4074858529/in/set-72157622608827929/lightbox/ Pilha de estéril na Mina de Pine Point (NWT, Canadá) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://www.flickr.com/photos/44338360@N04/4075614600/in/set-72157622608827929/lightbox/ Pilha de estéril na Mina de Pine Point (NWT, Canadá) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT Zona exaurida de material cárstico em Pine Point (Canadá) http://cgc.rncan.gc.ca/mindep/synth_dep/mvt/index_e.php Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://www.ags.gov.ab.ca/publications/wcsb_atlas/a_ch01/ch_01.html Mina de Pine Point (NWT, Canadá). Estrutura paleocárstica, desenvolvida no Devoniano, em carbonatos mostrando brechas e preenchimento das cavidades por sedimentos e/ou mineralização Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://cgc.rncan.gc.ca/mindep/metallogeny/sedex/selwyn/index_e.php Modelo de formação co-genética de depósitos Sedex e MVT (Bacia de Selwyin e Plataforma Mackenzie). Fluidos metalíferos misturam com águas anóxicas no assoalho submarino (Sedex) e com carbonatos permeáveis (MVT) Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://cgc.rncan.gc.ca/mindep/metallogeny/sedex/selwyn/index_e.php Distribuição dos fácies sedimentares na Canadian Cordillera. Estão marcados depósitos Tipo Sedex, MVT e de barita estratiforme Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://cgc.rncan.gc.ca/mindep/metallogeny/sedex/selwyn/index_e.php Bloco diagrama da margem de bacia rifte do NW do Canadá. Este mostra a relação entre a sequência de plataforma, magmatismo, atividade hidrotermal e condições marinhas anóxicas Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA) Depósitos Tipo MVT http://gsc.nrcan.gc.ca/mindep/metallogeny/mvt/robb/index_e.php Arcabouço metalogenético da margem continental antiga do Canadá. Os depósitos VMS estão em zona pericratônica, os Sedex nas bacias continentais marginais e os MVT nas plataformas continentais interiores Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49
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