depósitos de enriquecimento supergênico
Post on 10-Jan-2017
236 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Depósitos de enriquecimento
supergênico
• Os depósitos de enriquecimento
supergênico ocorrem em sub-superfície
na altura e abaixo do lençol freático.
• Pode haver uma gradação perfeita entre
os depósitos de concentração residual e
os depósitos de enriquecimento
supergênico.
Depósitos de enriquecimento
supergênico
Chuquicamata, Chile. Camada preta rica em óxidos-
hidróxidos de Fe. Camada branca zona do minério de Cu
supergênico. Bancada tem 50m cada.
As principais reações químicas
associadas aos processos supergênicos
são:
hidrólise (dissolução dos minerais pela
água)
acidificação, dissolução dos minerais por
ácidos.
Depósitos de enriquecimento
supergênico
• rocha fonte porosa e permeável à água
meteórica;
• conter pirita em abundância para produzir
ácidos oxidantes;
• conter minerais metálicos solúveis em
ácidos;
• e um ambiente com precipitação pluvial
alta.
O enriquecimento supergênico
de sulfetos depende:
• Muita chuva
• Pirita
• Metais
solúveis em
ácido
• Rocha
porosa
• Cu é o principal elemento.
• Muitos dos depósitos econômicos de Cu-
pórfiro do mundo devem sua viabilidade
econômica a enriquecimento supergênico.
Depósitos de enriquecimento
supergênico
Superf. freática
Muita chuva O2 CO2
py H2SO4
óxidos
Sulfetos primários,
ou hipogênicos,
ou protominério
O perfil supergênico pode ser subdividido em
três zonas principais denominadas de:
• zona oxidada
• zona cimentada ou de enriquecimento supergênico
• zona hipogênica ou protominério
A Zona de aeração,
dissolução, oxidação
B Zona de saturação
ou cimentação ou
enriquecimento superg.
C Zona de estagnação
ou zona do proto-minérioSulfetos primários,
ou hipogênicos,
ou protominério
óxidos
Superf. freática
minério (Sulfetos)
secundário ou
supergênico
O2 CO2
• Exemplo de enriquecimento supergênico –
Andes – parte verde marca o freático.
A zona oxidada pode ser subdividida em três
sub-zonas:
• gossan ou chapéu de ferro
• subzona lixiviada
• minério oxidado: sulfatos, carbonatos, óxidos
ex. crisocola, cuprita e malaquita
Gossan ou chapéu de ferro
Superfície freática minério oxidado (sulfatos)
Zona lixiviada
Goetita e llimonita
Azurita e malaquita
Barita, galena e cerucita
O processo opera em 4 estágios
• 1) oxidação e hidratação (chapéu de
ferro) e dissolução na zona de oxidação
(pirita)
• 2) lixiviação de metais e movimento
descendente
• 3) Deposição na zona de oxidação
• 4) deposição de sulfetos supergênicos
Minério
• Abaixo do lençol freático, as rochas e o minério permanecem sempre embebidos em água.
• A circulação é muito lenta e com o ambiente redutor, reduz a água meteórica ao campo de estabilidade dos sulfetos.
• depositam os elementos dissolvidos na zona superior:
• a zona de cimentação ou zona de enriquecimento supergênico.
minério (Sulfetos)
secundário ou
supergênico
minério (Sulfetos)
secundário ou
supergênico
calcocita
covelita
Cu2+/HS- >
Cu2+/HS- <
Minério
• Apresenta coloração cinza esverdeada, característica de zonas redutoras.
• Os sulfetos interagem e o cobre dissolvido na zona superior e é reprecipitado.
• Calcocita contém 79,8% de Cu
• covelita 66,4% de Cu,
• As duas fórmulas (Cu2S e CuS) refletem esta diferença.
Covelita CuS
Covelita e enxofre
Calcocita Cu2S
Geoquímica e mineralogia• O processo principal – oxidação de sulfetos:
• íons de hidrogênio e sulfatos,
• o Eh e pH são importantes controladores.
• chapéu de ferro:
• 2FeS2 + 7O2 +2H2O 2FeSO4 (aq)+ 2H2SO4 (aq)
ou
• 2FeS2 + 7,5O2 +4H2O Fe2O3 + 2H2SO4 (aq)
pirita hematita
Goetita, hematita e limonita
Geoquímica e mineralogia• Ácido sulfúrico e sulfatos férricos atuam como
solventes potentes de outros sulfetos metálicos.
• Se a acidez das águas percolantes, pelo depósito
mineral, é mantida, elementos como Cu, Ag, e Zn são
lixiviados.
• Estas soluções ácidas lixiviam a zona oxidada,
gerando uma zona desprovida de cátions abaixo do
gossan – zona de lixiviação
• Gossan ou chapéu de ferro
zona de lixiviação
Superfície freática minério oxidado (sulfatos)
Geoquímica e mineralogia• Se ocorrer a neutralização das águas ácidas
por rochas encaixantes reativas, como rochas
carbonáticas, levam os metais dissolvidos a re-
precipitarem como minerais estáveis.
• Esta zona acima da superfície freática é rica
em sulfatos, carbonatos, óxidos do minério.
Gossan ou chapéu de ferro
zona de lixiviação
Superfície freática minério oxidado (sulfatos)
Zona de
oxidação
Geoquímica e mineralogia
• O ferro permanece estável em solução mantendo o
fluido ácido e redutor.
• ambiente onde vários sulfetos são dissolvidos:
calcopirita, calcocita, bornita.
CuFeS2 + 8,5O2 + 2H2O Fe2O3 + 2Cu2+ + 4SO4 (aq) + 4H+
Calcopirita hematita
CuFeS2 + 8Fe2(SO4)3 + 8H2O 17FeSO4 + 2CuSO4 (aq) + 2H2SO4 (aq)
Calcopirita
Gossan ou chapéu de ferro
zona de lixiviação
Superfície freática minério oxidado (sulfatos)
Geoquímica e mineralogia
• O H2SO4 liberado pela oxidação dos sulfetos (ex.
calcopirita) ajuda a manter o Cu em solução como
sulfato de cobre.
• Nas porções superiores dos depósitos de cobre
supergênicos pode ocorrer óxidos:
• Cuo + Cu2O + O2 3CuO
cuprita tenorita
Gossan ou chapéu de ferro
zona de lixiviação
Superfície freática minério oxidado (sulfatos)
cuprita
Azurita e malaquita
Geoquímica e mineralogia
• Na presença de calcários, soluções cupríferas
reagem com CO2, derivado dos carbonatos, para
formar os carbonatos hidratados de cobre:
• 2CuO + CO2 + H2O Cu2(OH)2CO3
• tenorita malaquita
• 3CuO + 2CO2 + H2O Cu3(OH)2(CO3)2
• tenorita azurita
Gossan ou chapéu de ferro
zona de lixiviação
Superfície freática minério oxidado (sulfatos)
crisocola
Anglesita e malaquita
Geoquímica e mineralogia
• Caso os sulfatos gerados na zona de oxidação não possam
ser neutralizados, vão migrar descendentemente até
encontrarem o minério sulfetado primário:
• CuSO4 + Fe2 S FeSO4 + CuS
• Reações deste tipo formam os sulfetos supergênicos,
pela reação dos sulfatos vindos da zona de oxidação com
sulfetos primários, hipogênicos.
• A covelita, calcocita e violarita (sulfetos de Cu e Ni) são
minerais típicos desta zona de cimentação.
violarita
• Exemplos de
depósitos
Zona oxidada
Enriquecimento
supergênico
proto
ore
CC
CV
Chumbo e zinco
• Fora o cobre outros metais em sulfetos podem
ser oxidados como o chumbo:
• PbS + 2O2 PbSO4
galena anglesita
• Na presença de calcário, galena oxida para
cerussita, um carbonato insolúvel.
• PbS + H2O + CO2 + 2O2
PbCO3 + SO4 + 2H+
Anglesita cerussita
Três tipos principais
• Formação de nuggets de ouro
• Enriquecimento de Cu-pórfiro
• Enriquecimento de BIF
Enriquecimento de BIF
Nugget de ouro
Gossan
Descriminação de gossan
Descriminação de gossans
• Gossan – concentração maciça de limonita
formada por veios de sulfeto ou minério de
sulfeto maciço.
Descriminação de gossans
• Limonita residual, e outros produtos de Fe, é guia para minério em cobertura residual.
• Elemento traço: minério x limonita laterítica, bog-Fe x produtos de py hidrotermal estéril, py singenética, carbonatos de Fe.
• Gossan – concentração maciça de limonitaformado por veios de sulfeto ou minério de sulfeto maciço.
Formação de gossans
• Py Fe(OH)3 + H2SO4
COLÓIDE
Fe(OH)3 amorfo- fase de
absorção de metais)
goetita ou hematita (engrossa o grão –
diminui a afinidade de absorção)
ZnAg
Pb Co
Cu
O perfil supergênico pode ser subdividido em
três zonas principais denominadas de:
• zona oxidada;
• zona cimentada ou de enriquecimento supergênico;
• zona hipogênica ou protominério.
A Zona de aeração,
dissolução, oxidação
B Zona de saturação
ou cimentação ou
enriquecimento superg.
C Zona de estagnação
ou zona do proto-minério
óxidos
Superf. freática
minério (Sulfetos)
secundário ou
supergênico
Sulfetos primários,
ou hipogênicos,
ou protominério
O2 CO2
O perfil supergênico pode ser subdividido em
três zonas principais denominadas de:
• zona oxidada;
• zona cimentada ou de enriquecimento supergênico;
• zona hipogênica ou protominério.
Gossan ou chapéu de ferro
A Zona de aeração,
dissolução, oxidação
B Zona de saturação
ou cimentação ou
enriquecimento superg.
C Zona de estagnação
ou zona do proto-minério
óxidos
Superf. freática
minério (Sulfetos)
secundário ou
supergênico
Sulfetos primários,
ou hipogênicos,
ou protominério
O2 CO2
Descriminação de gossans
Adsorção de elementos - traço nos óxidos
hidratados amorfos podem dar boas
indicações:
• Pb, Cu, Ag (< Zn), quando cristalizam em
hematita e goetita, adsorvem os metais na
estrutura.
• Mo, As e Se (adsorvidos por FeO2,
em condições ácidas )
Carapaça endurecida ferruginosa.
Gossan
• enriquecimento
supergênico
Laterização em bif: Serra da Rola Moça, BH
Discriminação de gossans
Diagrama triangular Ni-Cu-Zn utilizado para discriminar derdadeiros e falsos gossans de Fortaleza de Minas (Taufen & Brenner 1987)
• Enriquecimento Cu no minério primário pent-po-ccpy, gossan verdadeiro.
• Soluções ácidas (pH 3), oxidação dos sulfetos, lixivia o Zn.
• Alteração de máficas e ultramáficas não gera soluções ácidas e não mobiliza o Zn.
• pH hidro Fe3+ 2
• pH hidro Cu2+ 5,3
• pH hidro Zn2+ 7
Combinações para
Minério de Ni-Cu
Alto Cu e Ni e
baixo Mn e Cr
Campo de
gossan
verdadeiro
Campo de
gossan
falso
Gossan Ni
Gossan chert
Sulfetado
Falso gossan
Pium
-
Hi
Ultrabásica – 3116m.a
Complexos ortognaissicos
Greenstone belts Fortaleza de Minas (fm),
Rio Mata Cavalo (mc) 2971 m.a. e Serro (Se)
Greenstone belt Pium-Hi
NPaa - Grupo Araxá (Neoproterozóico)
Complexo Varginha-Guaxupé (Mesoproterozóico
Grupo Bambuí
Fortaleza de
Minas
Saída de campo
Prospecção 2006
Vista parcial do Passivo da Plumbum em Adrianópolis.
Adrianópolis, Ribeira - Vale da Ribeira
Divisa
Adrianópolis
– Ribeira
(SP)
• Trabalhos de prospecção em cavas
antigas.
• Mina
subterrânea de
Panelas
• Interação hipogênica supergênica em depósito Cu pórfiro.
Lençol de
enriquecimentoCC
CV
• Cor esverdeada, efeito da Mineralização supergênica. Radomiro Tomic Porphyry Copper Deposit, Chile.
• Enriquecimento supergênico, Chile.
• Cores amarronzadas da zona de
oxidação, do depósito de enriquecimento
supergênico. Mina de Silver Bell.
• Silver Bell North pit.
• Cores de embassamento típicas de hidróxidos de Fe (possivelmente goetitaou lepidocrossita) formado na superfície da rocha. Cores formadas por finas camadas dos hidróxidos na sujperfície da rocha e não por elementos traços. Open pit 2, Transaction mine, Rodalquilar District, Spain.
• Erdenet Copper mine, Mongólia
• Calcocita – Cu2S
• Covelita - CuS
• Digenita – Cu9S5
• Cubanita - CuFe2S3
top related