Apostila geologia economica

Apostila geologia economica

(Parte 3 de 6)

Lamproíto é uma rocha ígnea ultrapotássica, peralcalina, rica em magnésio e constituída por flogopita titanífera, richterita, olivina forsterítica, diopsídio, sanidina e leucita. Como minerais acessórios ocorrem a enstantita, priderita, apatita, wadeíta, cromita, ilmenita, perovskita. Os lamproítos diamantíferos são representados pelos olivina-lamproíto, leucitalamproíto e leucita-olivina-lamproíto. Em virtude da sua elevada temperatura de formação o lamproíto tem uma baixa capacidade de preservação dos xenólitos eventualmente capturados, por conseguinte, eles são raros e quando presentes são principalmente de dunito e o seu tamanho é pequeno (até 3 cm).

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As intrusões kimberlíticas apresentam-se como cones invertidos chamados de pipes ou diatremas. São representadas por três fácies principais: a mais superficial denominada de fácies cratera (a mais enriquecida em diamantes) constituída por material kimberlítico associado a sedimentos lacustrinos; a fácies diatrema, bastante rica em xenólitos não só do manto superior bem como das rochas encaixantes capturadas pelo kimberlito durante a sua passagem em direção à superfície e uma fácies hipoabissal (pouco mineralizada em diamantes) que caracteriza a zona de raiz do kimberlito e é formada por abundantes diques e soleiras.

Os lamproítos têm forma de taça de champagne com uma fácies de cratera (mais enriquecida em diamantes) recoberta na superfície por sedimentos fluvio-lacustrinos e material vulcânico piroclático (tufos, tufos brechados, tufos arenosos com lapillis, tufos brechados com xenólitos) associado a uma fácies ígnea tardia com menos voláteis e, portanto, menos explosiva.

Lamproíto e kimberlito.

Os kimberlitos e lamproítos provavelmente originam-se por um mecanismo do tipo hot spot que faz com que nas regiões cratônicas (até bordas de cratons) falhamentos profundos sirvam de condutos para a ascenção desses magmas. Com relação a essas regiões pode-se mencionar que os kimberlitos e lamproítos preferem áreas estabilizadas (portanto com espessuras crustais maiores) a mais de 1,8 Ga.

Na crosta terrestre os kimberlitos com possibilidades de estarem mineralizados em diamantes ocorrem associados às áreas cratônicas estabilizadas (i.e., com o último evento termo-tectônico) a pelo menos 1.5 Ga, em três ambientes distintos: K1, situado nas margens do cráton (kimberlitos praticamente estéreis), K2 localizado nas proximidades da margem do cráton (kimberlitos fracamente mineralizados) e K3 (os mais mineralizados), nas partes centrais do cráton. Já os lamproítos estão restritos às faixas móveis que bordejam as zonas cratônicas.

Ambientes tectônicos preferenciais para kimberlitos K1, K2 e K3 e lamproítos L1.

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A gênese dos kimberlitos ocorre em condições bastante semelhantes às dos carbonatitos, o que explica a sua constante associação com esse tipo de rocha.

Os principais minerais satélites dos kimberlitos não são, na realidade, propriamente minerais kimberlíticos, mas minerais encontrados nos xenólitos e nódulos das breccias kimberlíticas. De um modo geral, os principais minerais satélites são a granada (piropo), o cromodiopsídio, a picroilmenita e a cromita. Os minerais indicadores da presença dos lamproítos são a cromita, a turmalina, a granada Mg-almandina (G5) e a ilmenita.

Kimberlito e seus principais minerais associados.

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Depósitos associados às rochas graníticas

As rochas graníticas constituem um grupo de rochas que, no passado, foram alvo de intensas controvérsias travadas em relação à sua origem (particularmente no que tange à sua estrita derivação ígnea). A polêmica foi tanta que a expressão cunhada por Reed “Há granitos e granitos” tornou-se célebre.

A classificação das rochas graníticas deve-se iniciar com a correta nomeação da rocha.

Para tal, emprega-se a classificação proposta pelo IUGS (Streckeisen 1976, Le Maître 1985) que parte da ausência ou presença (e abundância) dos componentes minerais félsicos maiores (i.e., quartzo, feldspato e feldspato alcalino) para poder estabelecer a tipologia descritiva. Esses dados são lançados nos diagramas QAP. Considera-se também, a assembléia de minerais AFM e seu campo e dados petrográficos e de emplacement.

Diagrama QAP (quartzo, álcali-feldspato, plagioclásio). 1a = silexito; 1b = granitóides ricos em quartzo; 2 = álcalifeldspato granito; 3a = sienogranito; 3b = monzogranito; 4 = granodiorito; 5 = tonalito; 6*=quartzo álcali feldspato sienito; 7*= qurtzo sienito; 8*= quartzo monzonito; 9*= quartzo monzodiorito / quartzo monzogabro; 10*= quartzo diorito / quartzo gabro / quartzo anortosito; 6 = álcali-feldspato sienito; 7 = sienito; 8 = monzonito; 9 = monzodiorito / monzogabro; 10 = diorito / gabro / anortosito (adaptado Streckeisen 1976).

Deve-se, também para proporcionar uma melhor classificação das rochas granitóides, lançar mão de critérios químicos e para tal o índice de saturação em alumina que corresponde à relação entre a alumina e os álcalis permitem discriminar os granitóides peraluminosos (ISA >1) dos metaluminosos (ISA <1).

Composições metaluminosas são registradas entre os granitóides cálcio-alcalinos

(molar Al2O3 > Na2 + K2O) e granitóides alcalinos a peralcalinos (molar Al2O3 ≤ Na2O + K2O).

O conjunto de dados químicos e isotópicos sugere que os granitóides peraluminosos são de origem crustal, os granitóides cálcio-alcalinos de origem mista e os granitóides alcalinos a peralcalinos de origem mantélica.

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Diagrama discriminante A/NK x A/CNK com os campos metaluminoso, peraluminoso e peralcalino (Maniar & Picoli 1989).

Entretanto a simples classificação petrográfica e química, por si só não é suficiente, havendo a necessidade de se definir o ambiente de geração de tais rochas. Chappell & White (1974) reconheceram na Faixa Lachlan, da Austrália, dois tipos contrastantes de granitos. Com base em critérios geológicos, geoquímicos e estudos isotópicos eles definiram os denominados granitos tipo-S, que seriam um produto da anatexia de rochas sedimentares e os tipo-I que teriam uma fonte magmática. Como se pode perceber, essa classificação corresponde mais à origem do protólito do qual elas derivam do que ao ambiente de geração das rochas.

tipo-I tipo-S sódio relativamente alto, Na2O > 3,2% nas variedades félsicas, decrescendo para > 2,2% nos tipos mais máficos sódio relativamente baixo, Na2O < 3,2% nas rochas com ~5% K2O, decrescendo para < 2,2% nos tipos com ~2% K2O

normativo C.I.P.W. >1% coríndom normativo

minerais acessórios: magnetitaMinerais acessórios: ilmenita, monazita ....

amplo espectro de composição de félsica a máfica composição relativamente restrita a tipos com alto SiO2 Principais características entre granitóides do tipo-I e Tipo-S (Chappell & White 1974).

Ishihara (1977) enquadra as rochas graníticas do Pacífico em duas séries: uma à magnetita, mais oxidada e outra a ilmenita, mais reduzida. Essa divisão proposta não é exatamente àquela de Chappell & White (1974), pois, embora todos os granitóides da série magnetita sejam do tipo-I, nem todos os granitóides da série ilmenita compreendem corpos exclusivamente do tipo-S (Takahashi et al. 1980).

Série Magnetita Série Ilmenita presença de magnetita >0,1% Ausência de magnetita minerais opacos (mag.+ilm.) em grande quantidade Minerais opacos em pequena quantidade susceptibilidade magnética > 10-4emu/g susceptibilidade magnética < 10-4emu/g

δ34S positivo δ34S negativo minerais acessórios: ilmenita, hematita, pirita, calcopirita minerais acessórios: ilmenita, pirrotita, grafita, monazita, moscovita

Principais características entre granitóides das séries Magnetita e Ilmenita (Ishihara 1977).

Pitcher (1979 e 1982) em sua proposta de classificação das rochas granitóides considerou-as relacionadas a determinados tipos de ambiente de geração e podendo ser divididas em 4 tipos: M, I (subtipo Cordilheirano e subtipo Caledoniano), S e A. Essa classificação - o modelo MISA - considerada como a classificação alfabeto por Clarck (1999), é

Setor de Geologia Econômica & Prospecção Mineral - DGAp/FGEL/UERJ sujeita a várias críticas. Hoje a classificação das rochas graníticas, com relação ao seu ambiente tectônico de geração encontra-se bastante facilitada pelo emprego de diversos diagramas discriminantes, como, por exemplo, os de Pearce et al. (1984). De posse da análise química da rocha pode-se enquadrar o granito dentro de uma dessas divisões: Granito intraplaca (WPG), granito de arco vulcânico (VAG), granito sin-colisional (SYN-COLG) e granito de cordilheira oceânica (ORG).

Diagrama Rb x Y+Nb para a discriminação dos settings tectônicos de granitos (Pearce 1996).

Metalogenia Granítica e mineralizações associadas

As rochas graníticas representam do ponto de vista petrológico um grupo de rochas extremamente interessantes com relação às suas interações com a evolução geológica e pelo fato delas atuarem como indicadoras dos diversos tipos de ambientes tectônicos presentes no planeta. Além disso, elas são importantes do ponto de vista metalogênico em virtude da significativa diversidade de mineralizações (Cu, Mo, Ta, Sn, W, Li, Be, Au, etc.) a elas associadas.

Os estudos sobre a metalogenia granítica envolvem diversos enfoques intrinsecamente a elas relacionados, tais como: a sua origem; as suas características petrográficas e químicas; a relação entre granitos estéreis x granitos mineralizados; a influência do meio litológico; a origem dos metais nos depósitos (herança x processos magmáticos); os fatores físico-químicos relacionados à migração e concentração dos metais; o modo de deposição dos fluidos mineralizadores; a profundidade ou nível de colocação dos corpos; a zonalidade mineralógica; as paragêneses principais encontradas; etc. Desta forma, a partir deste ponto, serão abordados diversos aspectos pertinentes ao conhecimento sobre a metalogenia das rochas graníticas.

Na opinião de Raguin (1965), granitos metalogênicos são geralmente aqueles que correspondem a corpos circunscritos, ou seja, aqueles que formam massas individualizadas têm caráter homogêneo e são fortemente contrastantes com as rochas encaixantes apresentando, ainda, as bordas bem definidas.

A associação genética entre depósitos de minerais metálicos e magmas graníticos tem sido, portanto, objeto de intensos debates na literatura. Com os dados disponíveis hoje em dia, principalmente os de campo, mineralógicos, de inclusões fluidas e de isótopos, sabe-se que existem depósitos de minerais metálicos sem qualquer correlação com fluidos magmáticos, porém em um bom número de depósitos as relações temporal e espacial apontam para uma correlação diretamente relacionada com o magmatismo granítico quer plutônico, quer vulcânico.

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Acumulação e descarga de fluidos magmáticos durante o processo de cristalização (Sillitoe 1996).

A associação genética entre o magma granítico e os depósitos minerais está geralmente relacionada à composição do magma. As intrusões peralcalinas podem trazer em seu bojo mineralizações de Zr, Nb e ETR, enquanto mineralizações de Sn, Mo e B associam-se a sistemas mais aluminosos e enriquecidos em flúor.

Em relação ao estado de oxidação dos magmas graníticos pode-se indicar que o Sn e o

W têm tendência de se associar com magmas reduzidos, enquanto o Cu, Au e Mo estão mais associados com magmas mais oxidados.

Alterações, em virtude de processos hidrotermais relacionados a fluidos graníticos, são sempre reconhecidas nos depósitos de filiação granítica.

As mineralizações podem ter caráter proximal ou apical e distal ou periférica. As mineralizações proximais englobam as de Au, Mo, Cu, W, Sn e metais raros geralmente disseminadas nas partes apicais do plutonito. Os depósitos distais, que apresentam as mineralizações nas partes periféricas do corpo, compreendem os depósitos epitermais, escarnitos, pegmatitos, de filões/veios e sulfetos maciços.

Zoneamento lateral e vertical de depósitos minerais relacionados a sistemas intrusivos (Sillitoe & Bonham 1990).

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Ambientes crustais e depósitos hidrotermais de ouro (Groves et al. 1998)

Depósitos proximais ou apicais a -Depósitos do tipo pórfiro.

Em linhas gerais, são os depósitos apicais contendo Cu, Cu-Mo, Mo, Cu-Au, Sn e W.

Os mais conhecidos são os de Cu-Mo, Cu ou Mo, genericamente, denominados de “Guilbert & Lowell”. Correspondem a depósitos sulfetados bem zonados com alterações hidrotermais importantes, com distribuição também zonada diagnóstica. Apresenta às vezes um perfil de alteração supergênica que reconcentra a mineralização primária (hipogênica) formando um manto enriquecido de sulfeto secundário capeado por uma cobertura lixiviada sem mineralização.

O tipo diorito a Cu e Au corresponde a uma variação dos depósitos anteriores, com mineralização diferente, diferença no desenvolvimento das zonas de alteração e associação com rochas mais plagioclásias típicas de arcos de ilhas.

A concentração do minério se dá por plumas de vapor (H2O de origem magmática e meteórica) em um sistema convectivo.

Cu-porfiríticos

Os depósitos genericamente classificados como do tipo cobre porfirítico são aqueles contendo acumulações de minério de Cu e de Mo disseminado, disseminado-stockwork e em vênulas e que se encontram intimamente relacionadas, temporal e espacialmente, com as intrusões graníticas de textura porfirítica. Encontram-se associados a zonas de subducção relacionadas tanto a margens continentais ativas quanto a arcos insulares. Geralmente correspondem a depósitos onde a mineralização disseminada constitui grandes volumes de minério com baixos teores. Os depósitos mais conhecidos encontram-se nas zonas orogênicas modernas, particularmente na região circunpacífica e em termos de idades são mesozóicos e cenozóicos, embora também haja registros de depósitos com idades mais antigas (arqueana).

A maioria dos depósitos estudados desenvolve um zoneamento tanto da mineralização quanto da zona de alteração que envolve a jazida. Essa alteração do minério forma um envoltório ou cinturão de forma aproximadamente cilíndrica sobre um núcleo com baixo teor de cobre e molibdênio. O cinturão é envolvido por auréolas piritosas onde o teor de pirita decresce sucessivamente, sendo que a zona periférica superior da zona piritosa pode conter mineralizações de Pb, Zn, Au e Ag, além da calcopirita. A magnetita envolve a parte inferior do cinturão mineralizado.

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Esquematicamente, quatro zonas silicáticas (podem ocorrer variações em virtude do tipo de rocha encaixante, composição da intrusão e nível de exposição do sistema) envolvem o depósito: a potássica, fílica, propílica e argílica que, em linhas gerais, correspondem a:

■ zona potássica caracterizada pela presença de ortoclásio, biotita e quartzo, acompanhados de albita, sericita, anidrita e apatita sendo a magnetita, calcopirita, bornita e pirita comuns.

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