apostila geologia economica

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  • Setor de Geologia Econmica & Prospeco Mineral - DGAp/FGEL/UERJ

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    Apresentao O presente ROTEIRO, que corresponde a uma breve abordagem sobre o estudo dos principais tipos de depsitos minerais, tem como objetivo primordial proporcionar aos alunos de graduao em Geologia algumas informaes que, embora de cunho preliminar, vo permitir que eles verifiquem a enorme variedade de depsitos minerais existentes e, o quanto amplo e complexo o estudo sobre os mesmos, particularmente, quando se consideram os processos genticos envolvidos na formao de alguns tipos de jazimentos. Esperamos, tambm, que ele permita vislumbrar o quanto esses estudos ainda se encontram em aberto, no estando, de forma alguma, esgotados e ainda necessitando de laboriosos e constantes trabalhos para que, quem sabe um dia, se possa vir a conclu-lo. Prof. Dr. Ronaldo Mello Pereira

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    Introduo Processos geotectnicos e jazidas minerais a eles relacionadas. A distribuio dos depsitos minerais na crosta terrestre acompanha, grosso modo, a diviso geotectnica da Terra. Dessa forma as feies geotectnicas correspondem a um dos principais controles da distribuio das mineralizaes que ocorrem em nosso planeta. Atualmente sob a tica da Tectnica de Placas, que compartimentou a crosta de um modo bem detalhado, observa-se que um conjunto de mineralizaes, ou um determinado tipo de mineralizao, s vezes, encontra-se condicionado no s a um nico, mas a mais de um tipo de feio tectnica. Desde os primrdios da busca pelo homem dos recursos minerais que o interessavam, observou-se que a determinados tipos de minrios relacionavam-se certos litotipos especficos. Dessa forma pde-se estabelecer uma srie de associaes entre litologias x mineralizaes como, por exemplo:

    granito x cassiterita e rochas ultrabsicas x cromita, etc. Na medida em que nos dois casos citados anteriormente, verificou-se que nem todos os granitos apresentavam-se mineralizados em estanho, e nem todas as rochas ultrabsicas continham depsitos de cromita, houve uma tendncia a uma melhor caracterizao dos tipos rochosos partindo-se ento para uma melhor definio dos ambientes de formao dessas rochas. So com esses dados que hoje o gelogo econmico trabalha, de modo que a evoluo da litosfera e seus processos de formao devem de ser bem compreendidos para que se possa entender o real significado da presena de certo tipo de mineralizao em um determinado segmento da crosta terrestre. Em linhas gerais, pode-se comear com a evoluo crustal desde os primrdios da formao da Terra. Todos lembram, obviamente, da diviso interna do nosso planeta (A Dinmica Interna). Essa diviso em camadas (ou envoltrios) alm de constituir uma diferenciao qumica (por exemplo, silcio e alumnio na crosta continental e silcio e magnsio na crosta ocenica) tambm corresponde a uma diferenciao gravitativa com uma separao dos materiais mais densos em direo ao ncleo do planeta (liga de FeNi) e os menos densos (crosta silica) constituindo os envoltrios mais externos No Arqueano a pequena espessura da crosta silica (~10 km) permitiu que, nessa poca, falhas geolgicas trouxessem para a superfcie, atravs de um vulcanismo submarino, rochas de composio ultramfica denominadas de komatitos que se caracterizam por possuirem texturas muito caractersticas (spinifex), e que so encontradas nos ambientes greenstone belts. Sabe-se hoje que esse tipo de ambiente extremamente propcio para uma srie de mineralizaes, particularmente as aurferas. Do Arqueano em diante houve um espessamento da crosta silica, cuja espessura, em alguns stios, que hoje se apresenta com cerca de 30-35 km, podendo atingir em determinados pontos do planeta, cerca de 70 km. Com isso, com certeza, a dinmica de modelamento da crosta foi sendo um pouco modificada, desenvolvendo-se ou incrementando-se novos mecanismos para a sua evoluo. A teoria da Tectnica de Placas / Tectnica Global foi que, no final dos anos 60, trouxe uma enorme contribuio ao conhecimento geodinmico do planeta1 incorporando os conceitos de margens continentais ativas e passivas. A dinmica para a concepo desse modelo passa pelo espalhamento dos fundos ocenicos a partir de dorsais ocenicas em virtude de correntes

    1 No incio, particularmente para os eventos que ocorreram do Fanerozico em diante. Hoje se sabe que essa

    dinmica tambm atuou no Proterozico.

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    convectivas geradas por plumas de calor (plumas mantlicas) que se desenvolvem e atuam no mbito do manto superior. A evoluo nos processos de datao, que passaram de uma forma relativa para um grau da mais absoluta preciso (mtodos U-Pb, Pb/Pb por evaporao de zirco, etc.), tambm se constituram em mais uma ferramenta utilizada pela Geologia Econmica para uma melhor compreenso dos processos mineralizadores. De imediato, o que os gelogos logo perceberam a partir dessas dataes (tanto as de carter relativo quanto absoluto), foi que determinados tipos de mineralizaes chegavam, s vezes, a se concentrar quase que integralmente em certos perodos de evoluo da crosta. Hoje, sabe-se que alguns tipos de mineralizaes encontram-se relacionados a ambientes tectnicos especficos, como no caso das mineralizaes aurferas arqueanas (Au em greenstones belts) e das mineralizaes cuprferas (Cu porfirtico) associadas ao plutonismo Meso-Cenozico das zonas de cadeias dobradas. De um modo geral, pode-se referir que no Arqueano concentraram-se importantes reservas de ouro, representando cerca de 50% da produo deste metal no mundo. Da mesma forma, nos cintures modernos encontram-se algumas das mais representativas minas de cobre do planeta. Foi esse acmulo de algumas substncias minerais em um determinado intervalo geolgico de tempo que levou os metalogenistas a cunharem a expresso poca Metalogentica para designar essa concentrao temporal de metais. A questo fundamental que se podem estabelecer, desde j, : que tipos de fenmenos podem ter sido responsveis por essas acumulaes anmalas de metais em um dado perodo geolgico? Explicaes para tal podem ser as mais diferentes possveis, tais como: o tempo necessrio para a diferenciao geoqumica do planeta (no podemos esquecer que geoquimicamente o planeta diferenciado, vide a composio dos diversos envoltrios); a favorabilidade para a gerao de determinados litotipos em virtude das espessuras crustais vigentes poca (e.g., o magmatismo komatitico); as mudanas nas condies atmosfricas do planeta (e.g., a passagem de redutora do Arqueano ao Proterozico Inferior, para oxidante posteriormente); o estabelecimento de uma dinmica de crosta diferenciada (explicitamente, mais horizontal no fanerozico), etc. Considerando todas essas variveis, percebe-se o quanto as condies para a formao de um depsito mineral so complexas. De todo modo, a maneira mais pragmtica para abordar tal temtica a de fornecer aspectos descritivos que permitam caracterizar e reconhecer as diversas tipologias de depsitos encontrados na Terra. E isso que vamos procurar apresentar no presente roteiro.

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    Depsitos associados s rochas mficas e ultramficas plutnicas.

    Os tipos de depsitos associados s rochas intrusivas mfico / ultramficas correspondem a:

    Cr do tipo estartiforme (tipo Bushveld); Depsitos de cromita podiformes;

    Pt do tipo Bushveld e Stillwater Pd do tipo Lac des Iles;

    Pt do tipo Alaskan; depsitos de Ni-Cu Depsitos de Ti-Fe associados aos anortositos.

    Intruses mfica-ultramfica acamadadas hospedando depsitos minerais, mostrando os horizontes de cromitito na parte inferior das intruses; as camadas de magnetita ricas em vandio na parte superior; os reefs de PGE na poro mdia das intruses; e os depositos marginais de sulfetos Ni-Cu devido a assimilao local de rochas encaixantes ricas em S.

    Depsitos de cromita estratiforme ou do tipo Bushveld. Associa-se a grandes macios diferenciados (loplitos) marcados por bandamento gneo rtmico bem ntido e caracterstico. Constituem macios com dezenas ou centenas de quilmetros de extenso e formas variadas: diques na Rodsia (Great Dike) ou loplito em Bushveld. Os corpos gneos mficos como os complexos de Bushveld e Stillwater, comumente contm horizontes de cromititos na poro acamadada e tambm um pouco de cromita disseminada na rocha. . As camadas de cromita so muito extensas e frequentemente ocorre por vrias dezenas de quilmetros. Esse tipo de ocorrncia de cromita perfaz cerca de 90% das reserva mundiais Nesses complexos pode-se verificar uma megazonao que separa uma parte basal ultramfica de outra de composio nortica-anortostica. Os depsitos estratiformes (espessura de 1 a 5 metros) de cromo encontram-se na base dos macios prximos aos nveis de ortopiroxenitos e dunitos e, provavelmente, foram formados por processos de diferenciao gravitativa. O fracionamento das intruses mficas produz rochas cumulticas que contm duas generaes de cristais. A primeira gerao compreende cristais cumulus com formas regulares reflexo do seu crescimento livre em um grande volume de magma. A segunda gerao de

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    material postcumulus precipitado de um volume relativamente pequeno de lquido que est trapeado entre os cristais cumulus.

    A cromita relacionada a esses depsitos do tipo metalrgico com baixo teor de Al2O3, com cristais milimtricos, geralmente eudricos e os depsitos tm grande tonelagem (~500 Mt). Alm da cromita Bushveld apresenta tambm grandes depsitos de magnetita titanfera e vanadinfera. Pt e Pd so os platinides associados a essa cromita.

    Depsitos de cromita p