T08_Kimberlitos_e_Lamproitos

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Prof. Francisco Silva – Departamento de Geociências (IA)
Prospecção de Diamantes
Disciplina: Prospecção e Pesquisa Mineral
Código: IA 277
Professor: Francisco Silva
Departamento de Geociências (IA)
UFRuralRJ
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Prospecção de Diamantes
Prospecção de Diamantes
Depósitos de Placer e Primário
Kimberlitos e Lamproitos
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Prospecção de Diamantes
 Principais áreas com depósitos de diamante
 no Brasil (Barbosa, R.C., UFMG, 2006)
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Prospecção de Diamantes
Depósitos Aluvionares
• O diamante é um mineral denso (3.5 g/cm3), com grande 
resistência à abrasão e ao intemperismo em geral (resistato).
• Este mineral, quando em drenagens e ambiente costeiro, é 
preferencialmente encontrado junto de material transportado 
mais grosseiro (areia muito grossa e cascalho), em depósitos 
do tipo placer.
• Os placeres podem conter vários tipos de minerais resistatos, 
de alta densidade, como ouro, cassiterita e diamante. Estes 
são concentrados mecanicamente, em locais de maior energia 
das correntes fluviais ou marinhas. 
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Prospecção de Diamantes
• Os depósitos de placer (ou paleoplacer) são formados a partir 
da separação gravimétrica dos minerais durante um processo 
sedimentar. Estes podem estar relacionados com aluvião, 
sedimentos marinhos ou mesmo eluvião.
• A prospecção para a detecção de depósitos de placer ou 
primário de diamante utiliza, como principal ferramenta métodos 
de concentração gravimétrica, em especial a bateia.
• Após a descoberta da mineralização, quer em aluviões e 
paleoaluviões fluviais, como em depósitos de linha de costa, a 
avaliação é comumente feita por meio de poços, trincheiras ou 
sondagem do tipo Banka (manual ou mecânica). 
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Prospecção para Detecção do Primário
• Para além de métodos geofísicos, terrestres ou aéreos, a 
prospecção da rocha fonte do diamante (kimberlito ou 
lamproito) inclui métodos de concentração gravimética ao longo 
das drenagens para a detecção do corpo ultrabásico 
potencialmente mineralizado.
• Alguns fatores podem dificultar a descoberta da rocha fonte do 
diamante, dadas algumas características do diamante, tais 
como:
↳ Dispersão depende de barreiras físicas
↳ Raridade do mineral
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Prospecção de Diamantes
• Um exemplo da alta resistência à abrasão do diamante, que 
pode gerar uma dispersão mecânica por grandes distâncias, 
pode ser encontrado no pipe de Argyle (Austrália). Este pipe foi 
descoberto após prospecção em drenagem que seguiu (follow 
up) ocorrências por mais de 20 km. Ocorrências relacionadas 
com este pipe são encontradas até 160 km de distância da 
fonte (fato raro, no entanto). 
• O método indireto mais comumente utilizado para a detecção 
de corpos mineralizados tem por objetivo identificar 
concentrações anômalas de minerais satélites. Estes são 
minerais densos, que estão presentes juntamente com o 
diamante nos corpos de kimberlito ou lamproito, quer por 
ligação genética ou espacial.
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Prospecção de Diamantes
• Os melhores minerais para a identificação da rocha fonte, para 
além do próprio diamante, são aqueles que mostram:
↳ Estar diretamente relacionado com a rocha de 
interesse (kimberlito ou lamproito)
↳ Ser de fácil identificação
↳ Possuir moderada dispersão mecânica
↳ Possuir alta densidade (> 3.0 g/cm3) 
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Prospecção de Diamantes
• Os principais minerais que têm estas características, e que são 
considerados como minerais indicadores ou satélites (tracer, 
indicator ou satellite) são:
Kimberlitos
Os indicadores mais comuns para o kimberlito são:
▪ (Cr-)Piropo (d= 3.8)
▪ Cr-diopsídio (d= 3.2)
▪ Cr-espinélio (d= 3.6)
▪ Cromita (d= 4.7)
▪ Mg-ilmenita ou
Picroilmenita (d= 4.7)
▪ Zircão (d= 4.7)
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Lamproitos
Em geral, os indicadores utilizados para a prospecção de 
kimberlitos não são os mais indicados para a prospecção de 
lamproitos. Neste caso, aos minerais indicadores do kimberlito 
são ainda adicionados os seguintes:
▪ Mg-cromita (d= 4.5-4.8)
▪ Mg-almandina (d= 4.0)
▪ Turmalina (d= 2.8-3.3)
▪ Flogopita (d= 2.7-3.1)
▪ Outros
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http://www.barkerminerals.com/s/Background.asp
 Minerais indicadores obtidos em peneira de 20 # (0.841 mm) em
 programa de amostragem no Projeto Tasse, British Columbia - BC, Canadá
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Prospecção de Diamantes
http://sloan­kimberlite.blogspot.com/
Minerais satélites relacionados com dois pipes no Colorado ( USA),
onde ocorrem granadas de diversas cores (roxa a laranja),
Cr-diopsídio (verde) e opacos como picroilmenita e cromita
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Prospecção de Diamantes
http://www.dur.ac.uk/geochem.www/group/mantleminerals.htm
Minerais indicadores de kimberlito. Grãos translúcidos sem cor - olivina com alto Mg; 
grãos de cor púrpura - granadas com alto Cr e baixo Ca (G10); grãos pretos irregulares 
(esquerda) - picro-ilmenita; grãos pretos mais regulares (direita) - cromita; cor verde - Cr-
diposídio; cor laranja - granada do tipo piropo-almandina de paragênese eclogítica (SRC 
Geoanalytical Laboratories, Saskatoon, Canadá)
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http://www.dur.ac.uk/geochem.www/group/mantleminerals.htm
Minerais indicadores de kimberlito comumente utilizados na prospecção
do diamante (SRC Geoanalytical Laboratories, Saskatoon, Canadá)
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Micro-diamantes provenientes de lamprófiros ultramáficos
da região de Wawa, Ontario, Canadá (Bandore Resources)
http://www.dur.ac.uk/geochem.www/group/mantleminerals.htm
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Grãos de diopsídio provenientes de colúvio/elúvio relacionados com o kimberlito 
mineralizado de Canastra 01 (Serra da Canastra, Vargem Bonita, MG)
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Prospecção de DiamantesGrãos de ilmenita provenientes de colúvio/elúvio relacionados com o kimberlito 
mineralizado de Canastra 01 (Serra da Canastra, Vargem Bonita, MG)
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Grãos de magnetita provenientes de colúvio/elúvio relacionados com o kimberlito 
mineralizado de Canastra 01 (Serra da Canastra, Vargem Bonita, MG)
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Grãos de piropo (laranja) provenientes de colúvio/elúvio relacionados com
o kimberlito mineralizado de Canastra 01 (Serra da Canastra, Vargem Bonita, MG)
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Grãos de piropo (vermelho) provenientes de colúvio/elúvio relacionados com
o kimberlito mineralizado de Canastra 01 (Serra da Canastra, Vargem Bonita, MG)
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Grãos de piropo (violeta) provenientes de colúvio/elúvio relacionados com
o kimberlito mineralizado de Canastra 01 (Serra da Canastra, Vargem Bonita, MG)
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• Importante referir que, conforme a região, diferentes 
combinações dos minerais indicadores podem ocorrer, de 
acordo com a composição química das rochas ultrabásicas 
presentes.
Também importante mencionar que, para além das 
características da rocha fonte, a maior ou menor ocorrência 
(quantidade) destes minerais está ligada com as condições 
climáticas e geomorfológicas da área.
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Fatores Importantes na Prospecção
• Alguns fatores importantes para a prospecção de rochas 
fonte do diamante são:
> Contexto geológico apropriado: regiões cratônicas ou 
margens Proterozóicas cratonizadas. Basicamente, 
os ambientes tectônicos de ocorrência do diamante são os 
cinturões móveis, borda de cráton e parte interior de cráton
> Lineamentos regionais e/ou estruturas circulares
> Anomalias magnéticas ou condutores
> Anomalias geoquímicas em Cr, Ni e Nb
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http://www.brc­diamondcore.com/s/Technical.asp?
ReportID=282496
 Ambientes tectônicos relativos a ocorrência de
 kimberlitos e campo de estabilidade do diamante/grafita
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Mapa simplificado com alguns dos 
principais campos kimberlíticos do 
Botswana. A relação de muitas destas 
zonas diamantíferas com estruturas de 
caráter regional é evidente
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http://www.barkerminerals.com/i/tasseimages/tasse_airborne_mag.jpg
Com base em levantamento magnético aéreo, foi detectado um cluster de 15 anomalias 
circulares na área do projeto Tasse (BC, Canadá), possivelmente relacionadas com 
chaminés mantélicas. Concentrados de minerais pesados revelaram a presença de 
kimberlitos relacionados com estas feições
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Prospecção de Diamantes
> O método mais efetivo de prospecção é mapear, em termos 
de ocorrência, quantidade, grau de abrasão e granulometria 
os grãos de minerais indicadores em concentrados 
gravimétricos
> O grau de abrasão do mineral satélite indica a proximidade 
da fonte. Notar que algumas micas (baixa densidade e não 
resistado) podem indicar a proximidade do corpo
> Amostragem inicial, numa fase regional ou semi-regional, 
com densidade de uma amostra por vários km2 passando a 
< 1 amostra por km2, em fase de detalhamento
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Amostragem
• A técnica de amostragem mais comumente utilizada para a 
detecção de minerais satélites é a recolha de material 
grosseiro, tipo cascalho (no caso dos aluviões), em quantidades 
de ~ 10/15 l, para o bateamento in loco e/ou envio da amostra 
para laboratório.
• Este tipo de amostragem pode ser feita não só em aluviões mas 
também em colúvios, elúvios e solos. O método exige a 
identificação e contagem dos minerais satélites. A pontuação é 
dada conforme o tipo de mineral encontrado, quantidade, 
granulometria, etc.
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Prospecção de Diamantes
• No caso da prospecção em aluviões, os mesmos 
procedimentos dos sedimentos de corrente devem ser 
observados: coletar sedimento ativo, evitar proximidade de 
barrancos, amostra composta, marcação do local fisicamente 
com placas ou sprays, localização da amostra com gps, etc.
• Já no caso da prospecção em solos, esta pode ser feita 
segundo malhas regulares. Mas, diferentemente da malha para 
metais, o melhor horizonte para a coleta da amostra pode não 
ser o B, mas sim o mais superficial.
• De uma forma geral, a dispersão mecânica em ambiente 
secundário dos minerais satélites corresponde, em média, a 
alguns quilômetros.
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Exemplo de Programa de Prospecção
Regional de Pipes diamantíferos
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http://gsc.nrcan.gc.ca/diamonds/centralslave/index_e.php
Minerais indicadores de kimberlito. Amostras de 10 kg coletadas em tilito
em programa de prospecção regional de pipes diamantíferos (NWT, Canadá)
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http://gsc.nrcan.gc.ca/diamonds/centralslave/index_e.php
Quantidade de grãos de piropo. Amostras de 10 kg coletadas em tilito em
programa de prospecção regional de pipes diamantíferos (NWT, Canadá)
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http://gsc.nrcan.gc.ca/diamonds/centralslave/index_e.php
Quantidade de grãos de cromita e picroilmenita. Amostras de 10 kg coletadas em tilito
em programa de prospecção regional de pipes diamantíferos (NWT, Canadá)
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http://gsc.nrcan.gc.ca/diamonds/centralslave/index_e.php
Quantidade de grãos de cromo-diopsídio. Amostras de 10 kg coletadas em tilito
em programa de prospecção regional de pipes diamantíferos (NWT, Canadá)
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Prospecção de Diamantes
Diagnóstico da Fertilidade de Kimberlito
com Base na Composição Química
• Através dos minerais satélites é possível não só detectar a 
presença de um corpo kimberlítico, mas também obter um 
diagnóstico acerca de sua fertilidade em função da composição 
química destes minerais.
• Existem na literatura vários diagramas que são utilizados na 
determinação do grau de favorabilidade de um kimberlito ser ou 
não mineralizado.
• Os diagramas mais comumente utilizados, para alguns dos 
minerais satélites, são:
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Granada (Gurney, 1984; McCandless e Gurney, 1989; Gurney e Zwiestra, 
1995; Grutter et al., 2004; Grutter, et al., 2006)
> Cr2O3 x CaO para peridotitos
> Na2O x TiO2 para eclogitos
Espinélio (Griffin et al., 1994; Gurney e Zwiestra, 1995; Barnes e Roeder, 
2001)
> Cr2O3 x TiO2
> Cr2O3 x MgO
Ilmenita (Wyatt et al., 2004)
> TiO2 x MgO
> Cr2O3 x MgO
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Prospecção de Diamantes
No diagrama desenvolvido por Gurney (1984), para a composição química das granadas 
piropo, o campo G10 está associado com kimberlitos mineralizados enquanto o campo G9 
relaciona-se com kimberlitos estéreis
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Prospecção de Diamantes
Projeto Nzega na Tanzânia onde 75 granadas foram analisadas (5% G10 e 95% G9) para o 
corpo NZ151K1 situado 15 km ao norte de kimberlitos mineralizados. A empresa acredita 
que este pipe tem potencial para ser diamantífero
http://www.sec.gov/Archives/edgar/data/1173643/000113717106001501/trec6k062906.htm
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As granadas mantélicas do kimberlito de Lentiira e tilito associado mostram uma razão G10/G9 de 
16%. Com base no gráfico acima, que compara as granadas do kimberlito de Seitapera (mineralizado) 
com as de Lentiira, a empresa detentora dos direitos minerais irá continuar os trabalhos de pesquisa 
(Saarikkosuo, Finlândia)
http://www.kareliandia
mondresources.com/pr
ojects/kuhmo/advanced
targets.php/
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Anomalias detectadas (áreas coloridas) com base em picroilmenitas em programa de 
reconhecimento geoquímico por amostragem de solo (Botswana). Principais kimberlitos 
da área: Orapa, Jwaneng, Kokong, Kikau-Khutse e Gope 25
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Diagrama Cr2O3/MgO para 65 picroilmenitas obtidas em amostragem de solo (Botswana). 
Oito assinaturas químicas distintas são obtidas para este mineral. A anomalia GO-1 
corresponde ao recém-descoberto kimberlito Gope 25
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Prospecção por Sensoriamento Remoto
• Comumente, os corpos de kimberlito e lamproito estão 
associados ou são controlados por fraturas profundas de 
caráter regional. Estas estruturas, assim como grandes 
lineamentos e/ou feições circulares, podem ser detectadas por:
> Fotografias aéreas
> Sensoriamento remoto (estruturas anômalas, vegetação 
e/ou composição argilosa)
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Levantamentos Geofísicos
• As rochas fonte do diamante possuem comumente um grande 
contraste de suas propriedades físicas com as rochas 
encaixantes.
• Estas rochas são máficas/ultramáficas, ricas em magnésio e 
usualmente de alta densidade. A intemperização destas rochas 
tende a produzir argilas menos densas e condutoras.
• Levantamentos aéreos magnético e eletromagnético (EM) são 
comumente utilizados na prospecção das chaminés. Como os 
corpos tendem a ser pequenos, os levantamentos de 
gravimetria e sísmica são preferencialmente realizados na 
superfície.
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Prospecção de Diamantes
Aspectos Econômicos
• Em média, somente 1 em cada 300 kimberlitos pode ser 
considerado como de interesse econômico.
• Em geral, os kimberlitos econômicos apresentam teores 
inferiores a 1 ppm. Isto tem uma importante implicação na 
avaliação destes corpos. Nesta fase, são necessárias amostras 
de grande volume, na ordem de algumas toneladas a dezenas 
de toneladas, para a estimação de um teor médio que seja 
representativo do corpo.
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Prospecção de Diamantes
Dispersão Secundária Relacionada com Tilitos
• Apesar de não ser um exemplo representativo em termos do 
território nacional, onde este tipo de dispersão é pouco comum, 
é importante entender seu efeito quando relacionado com 
geleiras.
• O transporte de sedimentos por geleiras, principalmente clastos 
e fragmentos de rochas pré-existentes, em matriz 
essencialmente lamítica, pode mascarar a presença de 
chaminés kimberlíticas.
• A figura a seguir mostra um exemplo de dispersão secundária, 
de clastos e minerais de kimberlito, transportados em meio a 
material tilítico inconsolidado.
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McClenaghan e Kjarsgaard (2007)
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