aula10 depósitos magmáticos, pós-magmáticos e hidrotermais
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Geo-Geral-0440620Gustavo Abreu
23/11/2009
São aqueles formados por processos endógenos, exclusivamente magmáticos normais, seja durante intrusões ou extrusões, podendo estar relacionados ao fracionamento de elementos, diferenciação ou ainda imiscibilidade de líquidos diferentes ou mesmo pelo processo de simples cristalização.
Por Fracionamento de Elementos: Pt (PGE) Por diferenciação Magmática – Cromititos Imiscibilidade de Líquidos- (Fe,Ni)9S8 (Pentlandita) Intrusões: Kimberlitos (Cd) Pegmatitos (Li, B, Be, K-spar)
Magnetita (Fe3O 4)
Cromita (FeCr2O4)
•Cromititos Podiformes
•Fracionamento:
•1-Borbulhamento
•2- Cristalização Fracionada
Legend
Proterozoic
Archean
Buried Precambrian Platform
RAGLANRAGLANRAGLANRAGLANRAGLANRAGLANRAGLANRAGLANRAGLANRAGLAN
VOISEY 'S BAYVOISEY 'S BAYVOISEY 'S BAYVOISEY 'S BAYVOISEY 'S BAYVOISEY 'S BAYVOISEY 'S BAYVOISEY 'S BAYVOISEY 'S BAYVOISEY 'S BAY
SUDBURYSUDBURYSUDBURYSUDBURYSUDBURYSUDBURYSUDBURYSUDBURYSUDBURYSUDBURY
THOMPSONTHOMPSONTHOMPSONTHOMPSONTHOMPSONTHOMPSONTHOMPSONTHOMPSONTHOMPSONTHOMPSON
PECHENGAPECHENGAPECHENGAPECHENGAPECHENGAPECHENGAPECHENGAPECHENGAPECHENGAPECHENGA NORIL'SKNORIL'SKNORIL'SKNORIL'SKNORIL'SKNORIL'SKNORIL'SKNORIL'SKNORIL'SKNORIL'SK
J INCHUANJ INCHUANJ INCHUANJ INCHUANJ INCHUANJ INCHUANJ INCHUANJ INCHUANJ INCHUANJ INCHUAN
K ABANGAK ABANGAK ABANGAK ABANGAK ABANGAK ABANGAK ABANGAK ABANGAK ABANGAK ABANGA
SELEBI-PHIK WESELEBI-PHIK WESELEBI-PHIK WESELEBI-PHIK WESELEBI-PHIK WESELEBI-PHIK WESELEBI-PHIK WESELEBI-PHIK WESELEBI-PHIK WESELEBI-PHIK WEFORTALEZAFORTALEZAFORTALEZAFORTALEZAFORTALEZAFORTALEZAFORTALEZAFORTALEZAFORTALEZAFORTALEZAK AMBALDAK AMBALDAK AMBALDAK AMBALDAK AMBALDAK AMBALDAK AMBALDAK AMBALDAK AMBALDAK AMBALDA
MT. K EITHMT. K EITHMT. K EITHMT. K EITHMT. K EITHMT. K EITHMT. K EITHMT. K EITHMT. K EITHMT. K EITH
NICKEL2003.WOR
Nickel Grade versus Tonnage of Ore
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
2,000
0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00
Ni Grade (%)
To
nn
es
of
Ore
(m
illio
ns
)
Sudbury
Norilsk
Mt. KeithJinchuan
Selebi - Phikwe
Thompson
Raglan
Voisey's Bay
50 mt Contained Ni
10 mt Contained Ni
1 mt Contained Ni
Leinster
Kambalda
Kabanga
Pechenga
Fortaleza
2 km
Kotselvaara
Kaula
Kammikivi
OrtoaiviSouker
Kolasjoki FaultN. Souker
Raisoaivi MironaKierdzhipori
Onki
171
Kolasjoki Fm., tholeiitic basalt
Productive Fm., 'black shale'
Pilgujarvi Volcanic Fm., tholeiitic basalt
Sedimentary & Volcanic Rocks
Ferropicritic flow inPilgujarvi Volcanic Fm.
Peridotite
Pyroxenite
Differentiated Ultramafic Rocks: Intrusions and Flows
Gabbro
Sulphide Ni-Cu ore
Fault
Ferropicriticeruptive centre
Symbols
Pilgujrviä
1 kilometre
N OR I L'SKKHAR AYELAKH
FAULT
1.5kilometres
FLOOD BASALT
GABBR O
NI CKEL COPPER OR E
SEDI MENTS
Norilsk – Rússia
Finnish Database - Mafic Intrusives
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
Mg Number
Ni
(pp
m)
Diabase
Mafic Dyke
Gabbro
Amphibolites
Field of Nickel - Bearing IntrusivesBased on Major Nickel Deposits
Processos Magmáticos-Hidrotermais
Depósitos hidrotermais são aqueles gerados através da interação de fluidos hidrotermais e uma rocha hospedeira.
Os fluidos hidrotermais podem ou não estar diretamente relacionado a uma rocha intrusiva ácida e/ou intermediária.
Os fluidos hidrotermais podem ser compostos de misturas de “águas” e gases de diversas origens (meteórica+juvenil+metamórfica+oceânicas).
Normalmente ocorrem relativamente rasos (<1,5km prof.) e temperaturas relativamente baixas (<300oC)
Em ambientes com atividade vulcânica do tipo ácida e/ou intermediária (Riolitos, dacitos, andesitos...), quase sempre com tectônica ativa
Estruturas pré-existentes, bem como a paleo-permeabilidade das rochas encaixantes facilitam e controlam sua deposição
Aparecem em formato filonar, veeiros ou em brechas vulcânicas
São importantes geradores de depósitos de metais preciosos (Au, Ag) além de Hg, Pb e Zn.
Podem conter zonas de “Bonanzas” (porções do minério extremamente ricas.
Exemplos: El Indio, Hishikari, Lepanto, alguns depóitos da Província Tapajós
Também geram grandes depósitos de Cobre(Cu), Molibdênio(Mo) e Tungstênio(W)
Exemplos: Chuquicamata, Sossego, Alemão, Salobo
• Cu, Mo e W pórfiros
• depósitos epitermais de Au do tipo high-sulfidation e low-sulfidation
• pegmatitos graníticos
• greisens
• Escarnitos
• IOCG (Iron Oxide Copper Gold)
Depósitos associados aosprocessos magmáticos-hidrotermais
A Tectônica de Placas e a Gênese das
Rochas Ígneas 1. Cadeias meso-oceânicas2. Riftes intracontinentais3. Arcos de ilha4. Margens continentais
ativas
5. Bacias de retro-arco6. Ilhas oceânicas (hot spots)7. Atividade intra-continental
kimberlitos, carbonatitos, anortositos...
?
??
?600 km
400
200 km
Crosta Continental
Crosta Oceânica
Manto Litosférico
Manto Sub-litosférico
Fonte de Magma
15 3 46 7 2
• ambientes próximos à superfície (~ 2 km a 5 km)
• magmas e fluidos estão espacial e geneticamente vinculados
• fluidos especificamente derivados do corpo magmático
Processos magmáticos-hidrotermais
magmas graníticos gerados em margens continentais ativas e arcos de ilha
2 km
magma gerado a partir de fonte com muscovita ou muscovita + biotita
granitos do tipo S, ricos em água e de composição peraluminosa
série da ilmenitabaixa fO2 (fusão de metassedimento grafitoso)
Sn-W-U
magma gerado a partir de fonte com biotita + hornblenda
granitos do tipo I, pobres em água e metaluminosos
série da magnetitaalta fO2
Cu-Mo
Geração de magma em margens ativas
A cristalização de um magma granítico
magma inicial
cristalização de minerais anidros
concentração de constituintes incompatíveis + água + voláteis
no magma residual
no início ou no final da cristalização, o magma tornar-se-á saturado em água
exsolução de um fluido aquoso, compondo uma fase química
distinta = saturação em água (boiling) ou saturação em vapor, degaseificação
densidade do fluido aquoso 1 g/cm3
densidade do magma granítico ~ 2,5 g/cm3
carapaça da câmara magmática saturada em água
Cu(-Mo) pórfirosMo(-Cu) pórfirosW(-Mo) pórfiros
Depósitos associados aosprocessos magmáticos-hidrotermais
Cu(-MoAu) pórfiros
Mo(-Cu) pórfiros
W(-Mo) pórfiros
Cu(-Mo) e Mo(-Cu) pórfiros
• granitos oxidados do tipo I
• magma com conteúdo inicial de água relativamente baixo (protólito com hornblenda)
• porções de magma que ascendem ou extravasam vão se cristalizar e formar suites vulcânicas e subvulcânicas (pórfiros) de composição granodiorítica ou riodacítica (baixo grau de fracionamento)
Cu(-MoAu)pórfiros
Mo(-CuW) pórfiros
W(-Mo) pórfiros
Epitermais HS e LS
São depósitos formados em temperaturas relativamente baixas (<300oC) e profundidades inferiores a 1,5km. Podem ocorrer em ambientes variados desde de Arco, intra-arco, back-arc, e riftes pós-colisionais.
Low Sulfidation (Baixa Sulfetação) são definidos aqueles ocasionados pela ação de H2S;
High Sulfidation (Alta Sulfetação) são definidos aqueles ocasionados pela ação de H2SO4;
* Esta classificação é baseada no estado de oxidação do enxofre. (+2) LS; (+4 ou +6) HS)
KAlSi3O8 - ADULÁRIA
Cu3AsS4 - ENARGITA
KAl3 (SO4)2. (OH)6 - ALUNITA
VUGGY SILICA
Skarn é um nome de rocha constituída por minerais cálcio-silicáticos, tais como granada e piroxênio, e que foram geradas através de processos metassomáticos que interagiram em rochas carbonáticas pré-existentes (calcários e dolomitos). ( Meinert et al., 2005)
Os depósitos de Skarn podem ser classificados segundo o tipo de mineralização principal:
Fe, Au, Cu, Zn, W, Mo e Sn)
Segundo composição da rocha hospedeira Escarnitos cálcicos Escarnitos magnesianos Escarnitos silicáticos
Estruturas proximais
Endoskarn
Estruturas Distais
Exoskarn
Iron Oxide Copper Gold
Descritivamente tratam-se de mineralizações principalmente Cupro-auríferas, por vezes anômalas em REE e U, sempre associadas a grandes concentrações de óxido de Ferro (Hm e/ou Mag), e intimamente associadas às anomalias geofísicas de Magnetometria, Radiometria (K, U) e Gravimetria.
Suas alterações envoltórias são de K (biotita, K-spar), Ca-Na (Anfibólios, Escapolita) e Na (Albita, Na-Anfibólios).
Estruturas distensivas, locais e regionais, bem como granitogênese abundantes podem ou não estarem associadas.
• O modelo ainda é novo, muito descritivo, e muito aberto a especulações, sobretudo quanto ao ambiente geotectônico e condições de gênese. Exitem em zonas de placas convergentes e divergentes. (Hitzman, defende ambiente extensional, sempre)
• Normalmente as alterações (K, Na-Ca) são confundidas ou pouco percebidas em terrenos de Alto Grau Metamórfico;
• Exemplos: Carajás (Sossego, Salobo, Alemão) brechas Hm/Mag em Castro, Fronteiras-PI, Juazeiro do Norte(CE), Yara (CE)
• Áreas Potencial para teste:
• Província Borborema; (Vale, TeckCominco, Phelps Dodge, INCO)
•Bordas dos Crátons Jequié, Paramirim e Gavião
Possibilidades:
Ambientes segundo Hitzman(2000)
1- Ambientes Anorogênicos, ou extensionais relacionados a margem ativa, ricos em pacotes oxidados, com vulcânicas, e preferencialmente com sequências marinhas ou evaporitos;
2- Grandes Volumes de magmatismo
3- Presença de Sistemas Magnetita-Apatita
4- Sistemas IOCG tardios e/ou finais, cortando a Estratigrafia;
5- Estruturas de alto ângulo de natureza profunda;
6- Identificação de zonas de Na-K, K, ou alteração hidrolítica com Fe;
7- Evidências de sistemas de convecção que envolvam fluidos alcalinos, de alta salinidade (lacustrinos)
Distribuição no Tempo
Candelária - Chile
Foto 01: Brecha Hematítica
Foto 02: Brecha quartzo-hematítica com pirita
Patacones –Sierro Negro
Manto Verde – Copiapó - Chile
Lixiviação com H2SO4 em Mantos Verdes