alteracao hidrotermal

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Roberto Perez Xavier Departamento de Geologia e Recursos Naturais Instituto de Geociências - UNICAMP UNICAMP Disciplina Disciplina : : Geologia Econ Geologia Econ ô ô mica mica (GE (GE - - 803) 803) Gradua Gradua çã çã o em Ci o em Ci ê ê ncias da ncias da Terra Terra Geologia Geologia DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS ALTERAÇÃO HIDROTERMAL

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Page 1: Alteracao hidrotermal

Roberto Perez Xavier

Departamento de Geologia e Recursos Naturais

Instituto de Geociências - UNICAMP

UNICAMP

DisciplinaDisciplina: : Geologia EconGeologia Econôômicamica (GE(GE--803)803)

GraduaGraduaçãção em Cio em Ciêências da ncias da Terra Terra –– GeologiaGeologia

DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS

ALTERAÇÃO HIDROTERMAL

Page 2: Alteracao hidrotermal

Em depósitos hidrotermais as rochas hospedeiras geralmente mostram efeitos de reação com os fluidos hidrotermais

ALTERAÇÃO HIDROTERMAL

Rocha e fluido procuram atingir o equilíbrio químico

Resultado é um halo/envelope ou uma zona de alteração

UNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

Alteração distal Alteração proximal mineralização

Page 3: Alteracao hidrotermal

Pode envolver mudanças:

na cor

na textura

na mineralogia

na química da rocha

Notar a mudança de coloração da rocha entre a zona distal (escura), intermediária (clara) e proximal (amarelada - bleaching) de alteração hidrotermal em sequência de rocha metassedimentar. Mina de Au Sunrise Dam (Austrália) (Eilu et al., 1999).

ALTERAÇÃO HIDROTERMALUNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

Page 4: Alteracao hidrotermal

tf

A B

C D

Zn-Pb-(Cu-Au) de Aripuanã (MT)

Page 5: Alteracao hidrotermal

A extensão da alteração pode ser medida em mm’s a km’s

ALTERAÇÃO HIDROTERMAL Geologia Econômica (GE-803)

SubducçãoExtensão Expansão Colisão

Au mesotermal ou orogenético

Cu-Pb-Zn vulcanogênico

Cu-Pb-Zn em rochas sedimentares

Au epitermal

Cu-Mo-Au pórfiro±skarns, Sn

greisens

Concentra-se em regiões da crosta onde ocorrem grandes movimentações de fluidos hidrotermais

Page 6: Alteracao hidrotermal

Tipos de reações importantes:

KAlSi3O8 + 6,5Mg2+ + 10H+(aq) ⇔ Mg6,5(Si3,Al)O10(OH)8 + K+

(aq)K-feldspato clorita

4Fe3O4 + O2 ⇔ 6Fe2O3magnetita hematita

Fe3O4 + 2H+ + 6HS- ⇔ 3FeS2 + 4H2O + 4e-

magnetita pirita

OXIDAÇÃO -REDUÇÃO

HIDRÓLISE

ALTERAÇÃO HIDROTERMALUNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

Page 7: Alteracao hidrotermal

Na,K

A

C

F Na,K

A

C

F

Caolinita, dickita, piroflita (topázio, turmalina)

pirita

sericita

alunita ARGÍLICA AVANÇADA

ARGÍLICA

Sericita

(fengita

)

biotita

pirita

calcita

Caolinita, halloisita, montmorillonita

clorita

A= Al2O3

K= K+ e Na+

F= Fe2+ e Mg2+

C= CaO

Page 8: Alteracao hidrotermal

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+ pH< 4

muscovita/sericita caolinita

TIPOS DE ALTERAÇÃO HIDROTERMALUNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

ARGÍLICA

grupo da caolinita ± dickita (Al4Si4O10(OH)8) ± montmorillonita ±illita-smectita alteração de plagioclásio

pH= 4 - 5; T< 200 - 250°C

Page 9: Alteracao hidrotermal

ARGÍLICA AVANÇADA

ARGÍLICA

FÍLICA

SUB-PROPILÍTICA

PROPILÍTICA

POTÁSSICA

SKARN

pHte

mpe

ratu

ra

hipo

zona

lm

esoz

onal

epiz

onal

Sílica alunita Al-K caolinita I-K illita clorita Ca-Si

Q

Al

And

Co

Si

K

Dic

Di

Pi

mica

K Si

KSm-Il

Dic

Il

Sm

Page 10: Alteracao hidrotermal

Na,K

A

C

F

Caolinita, dickita, piroflita (topázio, turmalina)

pirita

Sericita (fengita)

FÍLICA OU SERICÍTICA

Sericita

(fengita

)

A= Al2O3

K= K+ e Na+

F= Fe2+ e Mg2+

C= CaO

UNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

Page 11: Alteracao hidrotermal

FÍLICA OU SERICÍTICA

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

HIDRÓLISE

T= 200 - 250°C

pH= 4 - 6

TIPOS DE ALTERAÇÃO HIDROTERMALUNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

Page 12: Alteracao hidrotermal

ARGÍLICA AVANÇADA

ARGÍLICA

FÍLICA

SUB-PROPILÍTICA

PROPILÍTICA

POTÁSSICA

SKARN

pHte

mpe

ratu

ra

hipo

zona

lm

esoz

onal

epiz

onal

Sílica alunita Al-K caolinita I-K illita clorita Ca-Si

Dic

Pi

And

ser mica

ser

Page 13: Alteracao hidrotermal

Na,K

A

C

F

Sericita

biotita

Pirita, pirrotita, magnetita, hematita, siderita

clorita

A= Al2O3

K= K+ e Na+

F= Fe2+ e Mg2+

C= CaO

PROPILÍTICA

Albita, FK

zeólitas

epidoto

calcitaankerita

UNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

Page 14: Alteracao hidrotermal

PROPILÍTICA

TIPOS DE ALTERAÇÃO HIDROTERMAL

epidoto, clorita, carbonato substituição de plagioclásio e biotita-hornblenda

http://www.mines.utah.edu/~wmep/54598/54598files/Atlas/atlasgif/

± sericita ± magnetita ± pirita ±zeólitas

pH neutro a alcalino Clorita e calcita substitui biotita. Mina de Cu-Au de Bingham, Utah. 50X, largura= 2mm

UNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

Page 15: Alteracao hidrotermal

ARGÍLICA AVANÇADA

ARGÍLICA

FÍLICA

SUB-PROPILÍTICA

PROPILÍTICA

POTÁSSICA

SKARN

pHte

mpe

ratu

ra

hipo

zona

lm

esoz

onal

epiz

onal

Sílica alunita Al-K caolinita I-K illita clorita Ca-Si

Cl

Sm-Il

Cl

Ab

Cb

Ep

Ct

Cl Ep

Ab Cb

AnfCl

Page 16: Alteracao hidrotermal

Na,K

A

C

F

Sericita

biotita

Pirita, magnetita, hematita, siderita

cloritaA= Al2O3

K= K+ e Na+

F= Fe2+ e Mg2+

C= CaO

POTÁSSICA

FK calcitaankerita

UNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

Page 17: Alteracao hidrotermal

POTÁSSICA

formação de K-feldspato e/ou biotita secundários

± clorita ± magnetita ± hematita ± sulfetos (pirita e calcopirita)

pH neutro a alcalino

TIPOS DE ALTERAÇÃO HIDROTERMALUNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

Page 18: Alteracao hidrotermal

ARGÍLICA AVANÇADA

ARGÍLICA

FÍLICA

SUB-PROPILÍTICA

PROPILÍTICA

POTÁSSICA

SKARN

pHte

mpe

ratu

ra

hipo

zona

lm

esoz

onal

epiz

onal

Sílica alunita Al-K caolinita I-K illita clorita Ca-Si

BiKf

AnfCpx

AnfCb

CpxGr

Page 19: Alteracao hidrotermal

Com

posi

ção

Min

eral

ógic

a (%

vol

.)ALTERAÇÃO HIDROTERMAL: A

INFLUÊNCIA DA RAZÃO FLUIDO/ ROCHAUNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

0 20 40 60 80 100 1200

20

40

60

80

100

Razão água do mar/basalto

quartzo

cloritaepidotoactinolita

albita

esfeno hematita ilmenita

F/R rocha máfica

0-2 cl + ab + ep + act

2-35 cl + ab + ep + act + qtz

35-50 cl + ab + qtz

> 50 cl + qtz

Page 20: Alteracao hidrotermal

...E MAIS ALTERAÇÃO HIDROTERMAL !!!

Alteração distal (calcita - clorita) - intermediária (dolomita - clorita ±sericita) - proximal (dolomita - sericita) em rocha metassedimentar. Depósito de Au Twin Peaks (Austrália).

(Eilu et al., 1999)

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Page 21: Alteracao hidrotermal

...E MAIS ALTERAÇÃO HIDROTERMAL !!!

Granodiorito inalterado e em zona de alteração proximal (carbonato e sericita). Granny Smith (Austrália).

(Eilu et al., 1999)

UNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

Page 22: Alteracao hidrotermal

Sulfetação em BIF substituição de magnetita por pirita relacionada a veios de quartzo discordantes. Mina de Au Water Tank Hill (Austrália) Fe3O4 + 6H2S + O2 = 3FeS2 + 6H2O

...E MAIS ALTERAÇÃO HIDROTERMAL !!!

(Eilu et al., 1999)

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Page 23: Alteracao hidrotermal

...E MAIS ALTERAÇÃO HIDROTERMAL !!!

Sulfetação em rocha metassedimentar substituição de siderita por pirita relacionada a veios de quartzo discordantes. Mina de Au de Cuiabá -Quadrilátero Ferrífero

FeCO3 + 2H2S = FeS2 + CO2 + 2H2O

(Xavier et al., 2000)

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Page 24: Alteracao hidrotermal

ALTERAÇÃO HIDROTERMAL: A INFLUÊNCIA DA ROCHAUNICAMP

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Page 25: Alteracao hidrotermal

ALTERAÇÃO HIDROTERMAL: A INFLUÊNCIA DA ROCHAUNICAMP

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Page 26: Alteracao hidrotermal

ALTERAÇÃO HIDROTERMAL: A INFLUÊNCIA DA ROCHAUNICAMP

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