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

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

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)

tf

A B

C D

Zn-Pb-(Cu-Au) de Aripuanã (MT)

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

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)

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

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

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ARGÍLICA

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

pH= 4 - 5; T< 200 - 250°C

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

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

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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

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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

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

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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)

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

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

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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)

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

Com

posi

ção

Min

eral

ógic

a (%

vol

.)ALTERAÇÃO HIDROTERMAL: A

INFLUÊNCIA DA RAZÃO FLUIDO/ ROCHAUNICAMP

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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

...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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Geologia Econômica (GE-803)

...E MAIS ALTERAÇÃO HIDROTERMAL !!!

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

(Eilu et al., 1999)

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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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...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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ALTERAÇÃO HIDROTERMAL: A INFLUÊNCIA DA ROCHAUNICAMP

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ALTERAÇÃO HIDROTERMAL: A INFLUÊNCIA DA ROCHAUNICAMP

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ALTERAÇÃO HIDROTERMAL: A INFLUÊNCIA DA ROCHAUNICAMP

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