Aula_Carbonatitos-Kimberlitos-Pegmatitos

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UNICAMP
DEPÓSITOS MINERAIS DE FILIAÇÃO MAGMÁTICA
Roberto P. Xavier
Instituto de Geociências – UNICAMP
Disciplina: Geologia Econômica (GE-803)
Geologia Econômica (GE-803)-RPX
DEPÓSITOS MINERAIS MAGMÁTICOS: PEGMATITOS
Geologia Econômica (GE-803)
B,F,Cl,PO42-, metais
Cr, Ti, 
V,Fe (ox)
Ni,Cu, EGP
(Pt,Pd,Ir,
Rh,Os,Ru)
W-Mo-
Sn-Cu-
Mn-Ag-
Au
Zn-Pb-
Sn-U-W
Be-Nb-
Ta-Li-ETR
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		1500°C
		olivina
		Zircão
Apatita
		
		Dunito
		1300°C
		Ortopiroxênio
		Cromita (FeCr2O4)
		Plagioclásio
Ca (anortita)
		Peridotito
		1100°C
900°C
		Clinopiroxênio
hornblenda
		Magnetita
ilmenita
		
		Gabro
		800°C
		Biotita +
		K-feldspato +
		Na (albita)
		Diorito
Monzonito
Granito
		600°C
		
		Quartzo
Muscovita
		
		
		500 – 300°C
		
		Fluido magmático
		
		Pegmatitos
PEGMATITOS
Não zonados
	Quartzo + feldspato  mica
Zonados
	 minerais fonte de Li, Rb, Cs, Be, Ga, Sc, Y, ETR, Sm, Nb, Ta, U, Th, Zr, Hf
	gemas: topázio, agua-marinha, turmalina
Guilbert & Park, 1986
Minerais industriais: feldspato, quartzo e mica
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An12 
An8 
turmalina
berilo
K-feldspato
plagioclásio
columbita-tantalita
pertita
microclineo
shorlita
gemas
verde - 12-14% BeO 
azul - 10% BeO 
> U, Th, Sn
An10 
An2 
Nb>Ta 
Ta>Nb 
Núcleo
(quartzo)
Intermediária
Parede
Borda
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quartzo
feldspato
mica
berilo
PEGMATITOS
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Ambientes tectônicos de geração de granitos e pegmatitos
	 zonas de colisão continente-continente
	 fechamento de rifts ensiálicos
Li, Ta, Be, Cs, Rb, Nb, gemas
PEGMATITOS: AMBIENTES TECTÔNICOS
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DEPÓSITOS ASSOCIADOS A ROCHAS ALCALINAS: CARBONATITOS
Rochas ígneas com >50% de carbonatos (calcita + dolomita + variedades de Fe-carbonato  diopsídio  piroxênio Na  anfibólios  flogopita  apatita  olivina) na composição modal
Rochas intrusivas comumente associadas à complexos de rochas alcalinas. Podem ocorrer como derrames e rochas piroclásticas.
Pipes (3-4 km de diâmetro), diques, sills, plugs
Complexos carbonatíticos são intrusivos em áreas cratônicas précambrianas
Idade: mais abundantes a partir do Mesozóico
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DEPÓSITOS ASSOCIADOS A ROCHAS ALCALINAS
Depósitos em Carbonatitos
Vulcão de carbonatito de Oldoinyo Lengai (9.442 pés), norte da Tanzania, Rift da África Oriental 
Derrame recente de carbonatito (marrom escuro) sobre derrames anteriores (branco) no vulcão Oldoinyo Lengai. 
http://www.umr.edu/~rhagni/OLphotos.html
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DEPÓSITOS ASSOCIADOS A ROCHAS ALCALINAS
Depósitos em Carbonatitos
 Nb, Ta, REE, fosfatos e Cu: carbonatitos contêm a maioria das reservas e contribui com parcela significativa da produção mundial 
 Mineralogia de minério: pirocloro (Na3,Ca)2(Nb,Ti)(O,F)7 + apatita (Ca5(F,Cl,OH)(PO4)3 + anatásio + columbita-tantalita (Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6 ± zircão ± magnetita  minério disseminado, veios ou de substituição. 
 Originam-se pela imiscibilidade/cristalização fracionada de magmas alcalinos ricos em voláteis
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Depósitos em Carbonatitos
 Exemplos
 Magmáticos 
 Palabora (apatita, África do Sul)
Mountain Pass (ETR, USA)
 Veios/substituição
Bayan Obo (ETR, China)
Fen (Fe, Noruega)
Palabora (Cu, vermiculita, apatita, África do Sul)
Amba Dongar (fluorita, Índia)
 Residuais 
Araxá, Catalão e Tapira (Nb, P, ETR, Ti, Brasil)
Cargill e Martinson Lake (P, Canadá)
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Depósitos em Carbonatitos
Mapa geológico do Complexo de Palabora (2.0 Ga), África do Sul
Depósitos hospedam-se em intrusões de carbonatito
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http://www.ersi.ca/mineral.html
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DEPÓSITOS ASSOCIADOS A ROCHAS ALCALINAS
Depósitos em Kimberlitos
Rocha ígnea intrusiva ultrabásica, rica em K e voláteis
xenólitos de granada lherzolito, eclogito e harzburgito + diamante 
rochas formadas no manto 
olivina  flogopita, diopsídio  calcita  apatita  magnetita  cromita  granada (piropo)  diamante e outros minerais de alta pressão e temperatura formados no manto
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DEPÓSITOS ASSOCIADOS A ROCHAS ALCALINAS
Depósitos em Kimberlitos
Formam-se pela fusão parcial do manto astenosférico ( 150 km)
Na sua ascensão o magma transporta fragmentos do manto e crosta
 Diamantes não se cristalizam no magma kimberlítico
são derivados de peridotitos e eclogitos no manto onde a P, T e ƒO2 permitem a sua estabilidade
magma kimberlítico transporta diamantes para a superfície ao passar por porções do manto rico nesse mineral
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Diques e sills hipoabissais e diatremas (rápida degaseificação - perda de CO2 - próximo à superfície e formação de brechas) 
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Depósitos em Kimberlitos
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ocorrem em ambiente continental e raramente (em ambientes oceânicos (Ilhas Canárias)
geralmente relacionados a grandes fraturas intra-placa, grábens or rifts  períodos de extensão
Carbonatitos
Nb, Ta, ETR, P
Kimberlitos
DEPÓSITOS EM KIMBERLITOS – AMBIENTE TECTÔNICO
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DEPÓSITOS ASSOCIADOS A ROCHAS ALCALINAS
Depósitos em Kimberlitos
Depósitos econômicos ocorrem em kimberlitos do Proterozóico ao Terciário.
 Concentrações econômicas de diamante ocorrem em 1% dos kimberlitos conhecidos 
 Principais produtores:
1. Bostswana
2. Russia
3. África do Sul 
4. Angola
5. Zaire
6. Namíbia
7. Austrália
http://www.amnh.org/exhibitions/diamonds/mining.html
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Depósitos em Kimberlitos
 Mina de diamante a céu aberto - República Sakha (Rússia). bancada= 20 m 
 Produção total = 55 m. quilates
 Produção atual = 1,5 m. quilates
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1500°C
 
olivina
 
Zircão
 
Apatita
 
 
Dunito
 
 
 
 
1300°C
 
 
 
 
Ortopiroxênio
 
Cromita 
(FeCr
2
O
4
)
 
 
 
 
Plagioclásio
 
Ca (anortita
)
 
 
Peridotito
 
 
1100°C
 
 
 
900°C
 
 
 
Clinopiroxênio
 
 
hornblenda
 
Magnetita
 
ilmenita
 
 
 
 
 
 
Gabro
 
 
 
800°C
 
 
 
Biotita +
 
 
 
K
-
feldspato +
 
 
 
Na (albita
)
 
Diorito
 
Monzonito
 
Granito
 
 
600°C
 
 
 
Quartzo
 
Muscovita
 
 
 
500 
–
 300°C
 
 
Fluido 
magmático
 
 
 
Pegmatitos