fluidos hidrotermais

43
Roberto Perez Xavier Departamento de Geologia e Recursos Naturais Instituto de Geociências - UNICAMP UNICAMP Disciplina: Geologia Econômica (GE-803) Disciplina: Geologia Econômica (GE-803) Graduação em Ciências da Terra – Geologia Graduação em Ciências da Terra – Geologia DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS

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Page 1: Fluidos hidrotermais

Roberto Perez Xavier

Departamento de Geologia e Recursos Naturais

Instituto de Geociências - UNICAMP

Roberto Perez Xavier

Departamento de Geologia e Recursos Naturais

Instituto de Geociências - UNICAMP

UNICAMP

Disciplina: Geologia Econômica (GE-803)Disciplina: Geologia Econômica (GE-803)

Graduação em Ciências da Terra – GeologiaGraduação em Ciências da Terra – Geologia

Disciplina: Geologia Econômica (GE-803)Disciplina: Geologia Econômica (GE-803)

Graduação em Ciências da Terra – GeologiaGraduação em Ciências da Terra – Geologia

DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS

Page 2: Fluidos hidrotermais

FLUIDOS HIDROTERMAIS: ORIGEM, MIGRAÇÃO E

EVOLUÇÃO NA CROSTA TERRESTRE

FLUIDOS HIDROTERMAIS: ORIGEM, MIGRAÇÃO E

EVOLUÇÃO NA CROSTA TERRESTRE

UNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

Page 3: Fluidos hidrotermais

O TERMO FLUIDO

FLUIDO = H2O + SAIS + VOLÁTEIS (CO2, CH4, N2, H2S, etc.)Fase aquosa ou vapor; não – silicática.

PR

ES

O

TEMPERATURA

L

V

SFLUIDOSUPERCRÍTICO

374°

C

218 bar

H2O

Pc

Pt

UNICAMPUNICAMP

Geologia Econômica (GE-803)

Page 4: Fluidos hidrotermais

PAPEL DOS FLUIDOS NA CROSTA TERRESTREPAPEL DOS FLUIDOS NA CROSTA TERRESTRE

Se presentes em volumes significativos no interior da crosta terrestre podem:Se presentes em volumes significativos no interior da crosta terrestre podem:

1. Promover a fusão parcial de rochas.1. Promover a fusão parcial de rochas.

2. Promover a transferência de calor/energia.2. Promover a transferência de calor/energia.

3. Exercer controle na natureza e extensão da deformação.3. Exercer controle na natureza e extensão da deformação.

4. Atuar como solvente para a dissolução de metais das rochas.4. Atuar como solvente para a dissolução de metais das rochas.

5. Transportar e concentrar metais depósitos minerais.5. Transportar e concentrar metais depósitos minerais.

Geologia Econômica (GE-803)

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Page 5: Fluidos hidrotermais

PONTOS A SEREM ABORDADOSPONTOS A SEREM ABORDADOS

Quais os principais atributos das soluções hidrotermais? Quais os principais atributos das soluções hidrotermais?

Quais as fontes das soluções hidrotermais? Quais as fontes das soluções hidrotermais?

Como circulam em larga escala na crosta terrestre? Como circulam em larga escala na crosta terrestre?

Como transportam e depositam metais? Como transportam e depositam metais?

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Page 6: Fluidos hidrotermais

FLUIDO HIDROTERMAL: ASPECTOS HISTÓRICOS

Início do sec. XIX à metade do séc. XX : fluido aquoso diluído e quente

Depósito Hidrotermal

Temperatura (°C) Profundidade (m)

hipotermal 300 - 600 3.000 – 15.000

mesotermal 150 - 300 1.200 – 4.500

epitermal 50 - 200 < 1.500

teletermal < 100 Próximo à superfície

Distância de depósitos minerais com corpos ígneos intrusivos origem magmática: Distância de depósitos minerais com corpos ígneos intrusivos origem magmática:

Waldemar Lindgren (1860 – 1939)Waldemar Lindgren (1860 – 1939)

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Page 7: Fluidos hidrotermais

FLUIDO HIDROTERMAL: ASPECTOS HISTÓRICOS

Questões em aberto:

Estado físico?

Redox?

pH?

Transporte de metais?

Questões em aberto:

Estado físico?

Redox?

pH?

Transporte de metais?

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Page 8: Fluidos hidrotermais

SISTEMAS GEOTERMAIS ATIVOS

NEPR, SEPR = East Pacific Rise MAR = Mar Crest

RR = Islândia SWIR e SEIR = Southwest e Southeast Indian Ridge

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Page 9: Fluidos hidrotermais

FLUIDOS HIDROTERMAIS: EVIDÊNCIAS

inclusões fluidas

sistemas geotermais ativos em crosta continental e oceânica

Fumarolas ou

black smokers

geiseres

V

L

S1

S3

S2

S4

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Page 10: Fluidos hidrotermais

Quando a água do mar penetra na crosta oceânica, sua temperatura aumenta, reage com as rochas e retorna ao assoalho oceânico. A composição da água do mar modifica-se nesse processo alguns componentes são removidos (e.g. Mg, SO4) e outros são adicionados (e.g. Fe, Mn, H2, CO2).

COMO FORMA-SE UM FLUIDO HIDROTERMAL?UNICAMPUNICAMP

Page 11: Fluidos hidrotermais

Componentes (em ppm)

H2O do mar

Fluido hidrotermal

Na+ 10.500 50.400 K+ 380 17.500 Ca2+ 400 28.000 Mg2+ 1280 10 Fe2+ 0,01 2.290 Mn2+ 0,002 1.400 Cu2+ 0,003 8 Pb2+ 0,00003 102 Zn2+ 0,01 500 Ag+ 0,01 1 SO4

2- 2.650 5 S2- (como H2S) - 16 Cl- 19.000 155.000 Br- 65 120 pH 8,2 6,0

FLUIDOS EM SISTEMAS HIDROTERMAIS OCEÂNICOS ATIVOS

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Page 12: Fluidos hidrotermais

COMO FORMA-SE UM FLUIDO HIDROTERMAL?

Água do Mar

2°C

Alcalino (pH 8)

Caráter oxidante SO42+>> S2-

Rico em Mg2+

Pobre em metais

3,2% NaCl = salinidade da água do mar

Água do Mar

2°C

Alcalino (pH 8)

Caráter oxidante SO42+>> S2-

Rico em Mg2+

Pobre em metais

3,2% NaCl = salinidade da água do mar

Fluido Hidrotermal

350°C

Ácido (pH 4,6)

Caráter redutor S2- >>SO42-

Pobre em Mg2+

Enriquecido em metais

3,2% NaCl

Fluido Hidrotermal

350°C

Ácido (pH 4,6)

Caráter redutor S2- >>SO42-

Pobre em Mg2+

Enriquecido em metais

3,2% NaCl

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Page 13: Fluidos hidrotermais

COMO FORMA-SE UM FLUIDO HIDROTERMAL?

1. pH ácido do fluido

2Ca2+ + Fe3+ + 2Al3+ + 3SiO2 + 7H2O = Ca2FeAl2Si3O12(OH) + 13H+

Silicatos em rochas fluido epidoto

máficas

1. pH ácido do fluido

2Ca2+ + Fe3+ + 2Al3+ + 3SiO2 + 7H2O = Ca2FeAl2Si3O12(OH) + 13H+

Silicatos em rochas fluido epidoto

máficas

2. Caráter oxidado reduzido

11Fe2SiO4 + 2SO42- + 4H+ = FeS2 + 7Fe3O4 + 11SiO2 + 2H2O

máfico fluido pirita magnetita

2. Caráter oxidado reduzido

11Fe2SiO4 + 2SO42- + 4H+ = FeS2 + 7Fe3O4 + 11SiO2 + 2H2O

máfico fluido pirita magnetita

3. Metassomatismo = perda de Mg2+

2NaAlSi3O8 + 5Mg2+ + 8H2O = Mg5Al2Si3O10(OH)8 + 2Na+ + 8H+ + 3SiO2

Albita fluido clorita quartzo

3. Metassomatismo = perda de Mg2+

2NaAlSi3O8 + 5Mg2+ + 8H2O = Mg5Al2Si3O10(OH)8 + 2Na+ + 8H+ + 3SiO2

Albita fluido clorita quartzo

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Page 14: Fluidos hidrotermais

+

++

fluidosmetamórficos

águas meteóricas

++

++

+++

fluidosmagmáticos

águas de formação

água do mar

águas conatas

FLUIDOS NA CROSTA TERRESTREGeologia Econômica (GE-803)

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Page 15: Fluidos hidrotermais

Íons (em ppm)

H2O do mar

East Pacific Rise

H2O meteórica

Wairakei (Nova Zelândia)

Fluidos bacinais

Na+ 10.790 9.800 6,3 1.130 54.200 Ca2+ 413 860 15 26 27.600 K+ 395 1000 2,3 146 485

Fe2+ <1 100 - - 181 Mg2+ 1.280 <1 4,1 <0,1 1.770 Mn2+ <1 311 - - - SiO2 10 960 13,1 386 42 Zn2+ <1 7 - - 143 Pb2+ <1 <1 - - 28 Cu2+ <1 1 - - - Cl- 19.355 17.335 7,8 1.927 143.600 H2S <1 221 - 1,1 -

SO42- 2.745 <1 11,2 35 248

CO2 103 282 58,4 46 - T(°C) 2 350 25 >100 150 pH 8 3,5 5/5,5 8,6 6,2

FLUIDOS HIDROTERMAIS: COMPOSIÇÃO

Fonte: Barnes (1997);

Lydon (1988)

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Page 16: Fluidos hidrotermais

FLUIDOS BACINAISGeologia Econômica (GE-803)

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Page 17: Fluidos hidrotermais

COMPOSIÇÃO DE FLUIDOS MAGMÁTICOS

Vulcões Augustine (Grécia)

Etna (Itália) St. Helens (USA)

Magma andesítico basáltico Dacítico

T(°C) 870 928 710

H2O 83,9 91,9 98,6

CO22,4 1,4 0,8

SO25,72 2,8 6,7x10-2

H2S 1,00 - 9,0x10-2

HCl 6,0 0,1 7,6x10-2

HF 8,6x10-2 0,5 0,03

NaCl 1,4x10-3 1,3x10-3 4,1x10-4

Análises em moles/100 moles de gás Symonds (1992)

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Page 18: Fluidos hidrotermais

Etna (Itália) 1975 – 1987 (106/ano)

T (°C)

900

H2O

50 x 106/ano

CO2

13 x 106/ano

HCl

0,1 – 0,5 x 106/ano

S

0,2 – 0,75 x 106/ano

Cu

480 – 580 t/ano

Au

80 – 1.200 kg/ano

FLUIDOS MAGMÁTICOS LIBERADOS POR ERUPÇÕES VULCÂNICAS

Hedenquist & Lowenster (1994)

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Page 19: Fluidos hidrotermais

2.0 kb

1.3 kb

0.5 kb

40 50 60 70 80 90 100

60

40

20

0

% de cristalização

sali

nid

ade

(%)

Variação da salinidade de fluido magmático, em função dapressão e temperatura, na cristalização de um magma granítico (Bodnar, 1992).

FLUIDOS MAGMÁTICOS: SALINIDADE

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Page 20: Fluidos hidrotermais

FLUIDOS MAGMÁTICOS: VARIAÇÃO DA COMPOSIÇÃO COM A PROFUNDIDADE

Baker (2002)

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Solubilidade do CO2 é 10 X menor do que a da H2O em fundidos silicáticos predomina em ambientes mais profundos.

Solubilidade do CO2 é 10 X menor do que a da H2O em fundidos silicáticos predomina em ambientes mais profundos.

Page 21: Fluidos hidrotermais

FLUIDOS MAGMÁTICOS E A CONCENTRAÇÃO DE METAIS

Fatores que controlam a concentração de metais em uma fase fluida magmática:Fatores que controlam a concentração de metais em uma fase fluida magmática:

Coeficiente de partição mineral-fundido e fundido-fluido

1. Mo, W e Zn minerais acessórios com Ti = ilmenita, magnetita, esfeno, biotita.

2. Cu e Au sulfetos

Coeficiente de partição mineral-fundido e fundido-fluido

1. Mo, W e Zn minerais acessórios com Ti = ilmenita, magnetita, esfeno, biotita.

2. Cu e Au sulfetos

Momento de saturação do fundido silicático em uma fase fluida

1. Fase fluida aquosa precoce > depósitos de Cu-Au/Mo-W.

2. Fase fluida tardia < depósitos de Cu-Au/Mo-W.

Momento de saturação do fundido silicático em uma fase fluida

1. Fase fluida aquosa precoce > depósitos de Cu-Au/Mo-W.

2. Fase fluida tardia < depósitos de Cu-Au/Mo-W.

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Page 22: Fluidos hidrotermais

FLUIDOS METAMÓRFICOSFLUIDOS METAMÓRFICOS

Rochas metamórficas hospedam vários tipos de depósitos minerais:

1. Depósitos metamorfogênicos epigenéticos e formados pela ação de fluidos no ambiente metamórfico.

2. Depósitos formados antes do evento metamórfico.

Rochas metamórficas hospedam vários tipos de depósitos minerais:

1. Depósitos metamorfogênicos epigenéticos e formados pela ação de fluidos no ambiente metamórfico.

2. Depósitos formados antes do evento metamórfico.

Difícil distinção entre ambos em vários casos: deformação e recristalização.

Vários estágios de mineralização remobilização.

Difícil distinção entre ambos em vários casos: deformação e recristalização.

Vários estágios de mineralização remobilização.

Fluidos no ambiente metamórfico:

1. Derivados de reações metamórficas silicatos hidratados, carbonatos e sulfetos.

2. Fluidos exóticos magmatismo sin-tectônico, manto, meteórica, formação, etc.

Fluidos no ambiente metamórfico:

1. Derivados de reações metamórficas silicatos hidratados, carbonatos e sulfetos.

2. Fluidos exóticos magmatismo sin-tectônico, manto, meteórica, formação, etc.

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Page 23: Fluidos hidrotermais

GERAÇÃO DE FLUIDOS EM REAÇÕES METAMÓRFICAS

GERAÇÃO DE FLUIDOS EM REAÇÕES METAMÓRFICAS

ROCHAS PELÍTICAS - PSAMOPELÍTICASROCHAS PELÍTICAS - PSAMOPELÍTICAS

argilo-minerais (15-20 % H2O)

+

clorita (10-12 % H2O)

argilo-minerais (15-20 % H2O)

+

clorita (10-12 % H2O)

biotita + muscovita (3-4 % H2O)biotita + muscovita (3-4 % H2O)

estaurolita + cordierita (2 % H2O)estaurolita + cordierita (2 % H2O)

H2O + (CO2 + CH4 + N2 + H2S), 5-6 % NaCl

H2O + (CO2 + CH4 + N2 + H2S), 5-6 % NaCl Cartwright & Oliver (2000)Cartwright & Oliver (2000)

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Page 24: Fluidos hidrotermais

GERAÇÃO DE FLUIDOS EM REAÇÕES METAMÓRFICAS

GERAÇÃO DE FLUIDOS EM REAÇÕES METAMÓRFICAS

ROCHAS CÁLCIO-SILICATADASROCHAS CÁLCIO-SILICATADAS

Fluidos podem variar de dominantemente aquosos a ricos em CO2, a depender de soluções intergranulares.

Fluidos podem variar de dominantemente aquosos a ricos em CO2, a depender de soluções intergranulares.

Cartwright & Oliver (2000)Cartwright & Oliver (2000)

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Page 25: Fluidos hidrotermais

GERAÇÃO DE FLUIDOS EM REAÇÕES METAMÓRFICAS

GERAÇÃO DE FLUIDOS EM REAÇÕES METAMÓRFICAS

ROCHAS MÁFICAS-ULTRAMÁFICASROCHAS MÁFICAS-ULTRAMÁFICAS

As reações de devolatilização geram fluidos aquosos aumento em CO2 com a temperatura.As reações de devolatilização geram fluidos aquosos aumento em CO2 com a temperatura.

Volume de fluidos depende da história pré-metamórfica:

1. Minerais anidros – olivina, piroxênios, plagioclásio – ou pobres em água – anfibólio reações de desidratação > 600°C geram pouco fluido no metamorfismo.

2. Interação prévia com fluidos hidrotermais basaltos de fundo oceânico geram silicatos hidratados (clorita, serpentina, talco, etc.)

Volume de fluidos depende da história pré-metamórfica:

1. Minerais anidros – olivina, piroxênios, plagioclásio – ou pobres em água – anfibólio reações de desidratação > 600°C geram pouco fluido no metamorfismo.

2. Interação prévia com fluidos hidrotermais basaltos de fundo oceânico geram silicatos hidratados (clorita, serpentina, talco, etc.)

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Page 26: Fluidos hidrotermais

COMPOSIÇÃO DE FLUIDOS METAMÓRFICOSCOMPOSIÇÃO DE FLUIDOS METAMÓRFICOS

Durante o metamorfismo progressivo, fluidos são gerados:

por reações de devolatilização;

na cristalização de fundidos silicáticos.

Durante o metamorfismo progressivo, fluidos são gerados:

por reações de devolatilização;

na cristalização de fundidos silicáticos.

Fluidos aquosos, de salinidade baixa (5-6 % NaCl), quantidades variáveis de CO2 e muito subordinadas de CH4, N2 e H2S sistema C - O - H - S - N - sais.

Fluidos aquosos, de salinidade baixa (5-6 % NaCl), quantidades variáveis de CO2 e muito subordinadas de CH4, N2 e H2S sistema C - O - H - S - N - sais.

Eficientes no transporte de Au-Ag

Baixa eficiência no transporte de Cu-Pb-Zn.

Eficientes no transporte de Au-Ag

Baixa eficiência no transporte de Cu-Pb-Zn.

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Page 27: Fluidos hidrotermais

Soluções aquosas

Soluções diluídas (0.2 - 0.5% solutos) a altamente concentradas (25% solutos) predominância de Na+ e Cl-. Salinidade: muito baixa= 0,2-0,5%; baixa= <5%; moderada= 10-20%; hipersalino= >50%

metais complexos iônicos (e.g. Au(HS)-2 ; AuCl-

2 )

Temperatura variada: 50°C a >600°C

pH variado (ácido, neutro a levemente alcalino)

voláteis (CO2, CH4, N2, H2S, etc.) controlam o estado redox dos fluidos

NÃO TEM IMPLICAÇÃO GENÉTICA

FLUIDOS HIDROTERMAIS: O QUE SÃO AFINAL?

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Page 28: Fluidos hidrotermais

Dissolução química de elementos traço (metais) a partir de um grande volume de rocha (10 - 1000 km3)

Migração do fluido e sua canalização ao longo de estruturas na crosta (e.g. falhas, zonas de cisalhamento)

Precipitação química de minerais de minério formando um depósito mineral (< 1 km3)

POUCO FLUIDO, MUITA ROCHA

VERSUS

MUITO FLUIDO,

POUCA ROCHA

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Page 29: Fluidos hidrotermais

Regimes Tectônicos, Fluxo de Fluidos Hidrotermais e Depósitos Minerais na Crosta Terrestre

SubducçãoExtensão Expansão Colisão

Au mesotermal ou orogenético

Cu-Pb-Zn vulcanogênico

Cu-Pb-Zn em rochas sedimentares

Au epitermalAu epitermal

Cu-Mo-Au pórfiro ±skarns, Sn

greisens

Cu-Mo-Au pórfiro ±skarns, Sn

greisens

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Page 30: Fluidos hidrotermais

TRANSPORTE E DEPOSIÇÃO DE METAIS POR FLUIDOS

HIDROTERMAIS

TRANSPORTE E DEPOSIÇÃO DE METAIS POR FLUIDOS

HIDROTERMAIS

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Page 31: Fluidos hidrotermais

FLUIDOS HIDROTERMAIS: TRANSPORTE DE METAIS

Metais não são transportados como íons simples complexos iônicos

Quais os complexos mais importantes no transporte de metais?

Ag+ log

F- 0,38

Cl- 3,27

Br- 4,38

I- 6,58

HS- 13,48

SO42-

1,3

Zn2+ log

1,26 0,43 - <0,1 - 2,22

Au+ log

_ 9,2 12,4 19,0 30,1 -

log = constante de equílibrio de formação

Estabilidade de ligantes

Disponibilidade de ligantes

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Page 32: Fluidos hidrotermais

FLUIDOS HIDROTERMAIS: TRANSPORTE E DEPOSIÇÃO DE METAIS

Estabilidade de ligantes T, P, pH, salinidade e composição

TEMPERATURA °C

150 200 250 300 350

0

2

pH=4, 1m NaCl, aH2S= 10-3, SO4/H2S= 10-1

ZnCl2-

Au(HS)2- AuCl2

-

Cu(HS)2-

CuCl2-

SO

LU

BIL

IDA

DE

(lo

g p

pm

)

pH

2 4 6 8 10

0

2

-4

-2

-4

-2

T= 300°C, aH2S= 10-3, 1m NaCl, SO4/H2S= 10-1

Zn

Au(HS)2-

CuCl-

Cu(HS)2-

Cu&Zn Au Cu&Zn Au

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Page 33: Fluidos hidrotermais

O CASO DO OURO

FLUIDOS HIDROTERMAIS: TRANSPORTE E DEPOSIÇÃO DE METAIS

COMPLEXOS DE Au EM SOLUÇÕES HIDROTERMAIS

Cl- Br- I-

HS- S-2 Sn-2 S2O3-2 Sn O6

-2

As3S6-3 Sb3 S6

-3 Te-2

NH3 OH-

CN- SCN-

OXIDAÇÃO COMPLEXOS

+1 Au(CN)2- ; Au(HS)2

- ; AuCl2-

+2 Au(R2 (NCS2))2, onde R= C2H5 ou C3H7

+3 AuCl4-

+4 (NO)2AuF6

+5 AuF5 ; CsAuF6

+6 AuF7

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Page 34: Fluidos hidrotermais

COMPOSIÇÃO DE FLUIDOS HIDROTERMAIS

BROADLANDS SALTON SEA

T(OC) 260 320

pH 6.2 4.2

F- 4.9 11.4

Cl- 1184 118 202

Br- 4.3 91.6

I- 0.5 13.6

NHn 1148 374

B 133 1206

CO2 + HCO3- + CO3

-2 5278 570

HSO4- + SO4

-2 5.4 3.7

H2S + HS- 136 15.9

As 5.7 12.0

O CASO DO OURO

Estabilidade de ligantes

Disponibilidade de ligantes

COMPLEXOS CONSTANTE DE EQUILÍBRIO DE FORMAÇÃO

AuI2- 19.0

AuBr2- 12.4

AuCl2- 9.2

Au(HS)2- 30.1

AuHSo 24.5

Au(NH3)2+ 26.5

Au(CN)2- 38.7

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Page 35: Fluidos hidrotermais

4 Au(HS)2- + 2 H2O + 4 H+ = 4 Au0 + 8 H2S + O2

temperatura

pH

O2

aH2S

Seward (1982) e Brown (1986)

O CASO DO OURO

pirita

pirrotita

hematita

magnetita

300°C

-4-3

-4-3 -2

-1

-5 -4-3

2 4 6 8 10

-40

-35

-30

-25

O2

pH

AuCl2-

Au(HS)2-: S= 0,5x10-2

: S= 1,0x10-3

AuCl2-: S= 0,5x10-2

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Page 36: Fluidos hidrotermais

MECANISMOS DE DEPOSIÇÃO

1. REAÇÃO FLUIDO - ROCHA:

CLORITA (OU MAGNETITA) + Au - S + O 2 = Auo + FeS2 +QUARTZO + H2O

LITOLOGIAS CARBONÁCEAS - f O2

CONSUMO DE K+ E CO2 - pH

2. SEPARAÇÃO DE FASES FLUIDAS:

IMISCIBILIDADE/EBULIÇÃO - f O2 pH H2S

3. MISTURA DE FLUIDOS - aCl- f O2 pH

O CASO DO OURO

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Page 37: Fluidos hidrotermais

F61/253,35F61/253,35

DEPÓSITO DE Cu-Au-(Mo-W-Bi) do BREVES - CARAJÁS

ACAC

15m15m

ACAC

ACAC

ACAC

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Page 38: Fluidos hidrotermais

Bubble Boy

Que bela separação de

fases

Page 39: Fluidos hidrotermais

Bubble Boy

Page 40: Fluidos hidrotermais

4 AuCl2- + 2 H2O = 4 Au0 + 4 H+ + 8 Cl- + O2

O CASO DO OURO

temperatura

pH

O2

aCl-

pirita

pirrotita

hematita

magnetita

300°C

-4-3

-4-3 -2

-1

-5 -4-3

2 4 6 8 10

-40

-35

-30

-25

O2

pH

AuCl2-

Au(HS)2-: S= 0,5x10-2

: S= 1,0x10-3

AuCl2-: S= 0,5x10-2

Seward (1982) e Brown (1986)

Geologia Econômica (GE-803)

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Page 41: Fluidos hidrotermais

MECANISMOS DE DEPOSIÇÃO

1. REAÇÃO FLUIDO - ROCHA:

CLORITA (OU MAGNETITA) + Au - S + O 2 = Auo + FeS2 +QUARTZO + H2O

LITOLOGIAS CARBONÁCEAS - f O2

CONSUMO DE K+ E CO2 - pH

2. SEPARAÇÃO DE FASES FLUIDAS:

IMISCIBILIDADE/EBULIÇÃO - f O2 pH H2S

3. MISTURA DE FLUIDOS - aCl- f O2 pH

O CASO DO OURO

Geologia Econômica (GE-803)

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Page 42: Fluidos hidrotermais

O caso do Cu, Pb e Zn

Cu(s) + 1/2 O2 + H+ + 2 Cl- = CuCl2 + 1/2 H2O

temperatura

pH

O2

aCl-

200 250 300temperatura (°C)

-8

-6

-4

-2

0

2

4

Pb (cloreto)

Pb (cloreto)

Zn (cloreto)

Zn (cloreto)

Cu (cloreto)

Ag (cloreto)

Ag (bisulfeto)

33

3

5

55

3

3: 103 mg/kg cloreto5: 105 mg/kg cloreto

log

so

lub

ilid

ade

(mg

/kg

)Geologia Econômica (GE-803)

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Page 43: Fluidos hidrotermais

FLUIDOS HIDROTERMAIS: CONSIDERAÇÕES FINAIS

Soluções hidrotermais evoluem química e isotopicamente na crosta terrestre reações com as rochas encaixantes, separação de fases, mistura de fluidos .....

Constituintes das soluções hidrotermais podem ser provenientes de fontes distintas

Para formar um depósito mineral (1) circular por grandes volumes de rochas a uma razão fluido/rocha adequada; (2) fluir para ambientes confinados; (3) mecanismos de precipitação de metais

Tipo de depósito mineral depende da composição da solução, onde e como a precipitação ocorre

Implicacões no modelo genético

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