Classificação dos depósitos minerais quanto ao processo formador

Na tabela abaixo apresentamos resumidamente a classificação dos Depósitos Minerais quanto ao Processo Formador. Aqui detalharemos cada tipo.

 

PROCESSOS ATUANTES NO INTERIOR DA TERRA (ou Hipogênicos)

Segregação Magmática– São aqueles depósitos, não incluindo os pegmatitos, que foram formados diretamente da cristalização do Magma. Eles são de dois tipos:

Cristalização Fracionada – No magma fundido (“melt”) alguns cristais podem se formar mais cedo que outros à medida que o mesmo se resfria e o ponto de cristalização de cada mineral é atingido.

Nesse processo de cristalização progressiva dos cristais eles não estão em equilíbrio com o “melt” e passam a se diferenciar do líquido em fusão. Isso se dá através de diferenças de densidade / processos gravitacionais, diferenciação por convecção de fluxo, pressão e dilatação.

Os processos envolvendo diferenças de densidade e gravitacionais são os mais importantes e resultam na formação de cristais mais pesados na base da câmara magmática. As rochas formadas dessa maneira são chamadas de “cumulatus” ou “cumulus” e são freqüentemente caracterizadas por um acamamento rítimico (camadas de magnetita e/ou cromita e camadas de silicatos, como no Complexo Ígneo de Bushveld). Minerais acessórios de Cr, Ti, V e Fe (óxidos), Ni, Cu e EGP (sulfetos) formam-se nos estágios iniciais de cristalização do magma.

Exemplos de Depósitos – Tipo:

Complexo de Bushveld (África do Sul)

Great Dyke (Zimbabwe)

Complexo de Stillwater (USA)

Campo Formoso (Brasil) – cromo

• Líquido Imiscível

- São líquidos que não se misturam como o óleo e água. Os exemplos clássicos envolvem sulfetos e silicatos Os casos mais comuns são sulfetos de ferro, mas, níquel, cobre e platina também ocorrer. Ex. Sudbury, Canadá.

PROCESSOS HIPOGÊNICOS

Secreção Lateral– Formação de depósitos minerais por lixiviação de metais e SiO2 da rocha hospedeira. O magma segrega os elementos químicos das rochas adjacentes, interagindo com a encaixante devido à abertura promovida por fraturas. É difícil de distinguir do embasamento – derivado de fluidos hidrotermais.

Exemplo – Caso histórico do Yellowknife Goldfields – O Depósito Mineral ocorre em lentes de quartzo-carbonato em zonas de cisalhamento clorítica cortando anfibolitos. Os principais minerais são quartzo, carbonatos, sericita, pirita, arsenopirita, stibnita, calcopirita, pirrotita, esfalerita, galena e ouro nativo. Halos de alteração de carbonato-sericita e clorita-carbonato ocorrem nas rochas hospedeiras adjacentes aos depósitos. O Quartzo é o mineral mais importante, tendo uma quantidade substancial sido subtraída do halo de alteração. Alguma subtração de Fe, Mg, Ca, Ti e Mn também ocorreu e isso é indubitavelmente a fonte de mineral minério de pirita-calcopirita-pirrotita. Alumina is empobrecida na parte externa do halo e concentrada na parte interna do halo na forma de sericita. C02 e H20 foram adicionados por fonts externas.Cálculos indicam que o anfibolito cisalhado tem 20 x a concentração de metais necessários para produzir toda a mineralização do depósito. Então, nesse caso, a Secreção Lateral é um modelo viável.

Pegmatitos – São rochas ígneas de granulação muito grosseira. Comumente formam diques e massas de uns poucos metros até 1-2 Km de comprimento. Atribui-se a representação da fase volátil do magma – processo pneumatolítico. Na realidade Depósitos Minerais econômicos são relacionados com pegmatitos graníticos oriundos de magmas félsicos mais água. Elementos residuais tais como Li, Be, Nb, Ta, Sn and U não são acomodados na cristalização final da fase silicática e se cristalizam na fase volátil. Quando essa fração é injetada nas rochas regionais um pegmatito é formado. As temperaturas de deposição variam desde 250 a 750 °C.

A formação dos pegmatitos se dá na fase final de resfriamento do magma, através da percolação de soluções ricas em sílica, água e, ocasionalmente, em alguns íons que não entraram na estrutura cristalina dos minerais até então formados. A partir destas soluções hidrotermais são gerados os pegmatitos, constituídos principalmente por quartzo e feldspato potássico. No entanto, em alguns casos, estas soluções hidrotermais podem estar enriquecidas por elementos químicos de importância econômica fazendo com que os pegmatitos sejam mineralizados a tungstênio, uraninita, estanho, turmalina, topázio, etc.

Os Pegmatitos são divididos em simples (plagioclásio, quartzo e mica não zonados) e complexos (maior variedade de minerais e fortemente zonados). São sinônimos do tipo simples e complexo os pegmatitos não-diferenciados e diferenciados e homogêneos e heterogêneos. Nesses últimos podem ser encontrados cristais gigantes de diversos metros.

 

Um pegmatito heterogêneo (zonado) e bem diferenciado exibe, via de regra, quatro zonas, divididas grosso modo, em: Zona I: parte mais simples do pegmatito zonado, estando mais próximo da encaixante, mineralogia: feldspato, turmalina, biotita e granada; Zona II: intercrescimento gráfico de quartzo e feldspato; Zona III: apresenta os mesmos minerais das outras zonas, porém com grandes dimensões, grandes blocos em contato, os minerais mais raros se encontram nesta zona; Zona IV: grandes blocos, compostos quase que essencialmente de quartzo.

Hidrotermal – Os processos hidrotermais são caracterizados por soluções aquosas quentes responsáveis pela formação do Depósito Mineral. A faixa de temperatura varia desde 50 °C a 450 °C, sendo a água com alta salinidade (salmoura) a fase mais importante.

Os quatro aspectos fundamentais para a mineralização hidrotermal acontecer são: i) Fonte dos fluidos hidrotermais e metais, ii) Alteração hidrotermal, iii) Estabilidade de sulfetos e; iv) transporte e precipitação dos metais.

As alterações hidrotermais mais comuns e suas respectivas associações mineralógicas, com base em Corbett & Leach (1998), Reed (1997), Titley (1992), Rose & Burt (1979) e Meyer & Hemley (1967) são:

Alteração Potássica: caracterizada por feldspato potássico e/ou biotita, tendo como acessório quartzo, magnetita, sericita e clorita.

Alteração Propilítica: caracterizada principalmente pela associação clorita-epidoto com ou sem albita, calcita, pirita, e como acessórios o quartzo-magnetita-illita. A alteração propilítica ocorre geralmente como halo gradacional e distal de uma alteração potássica, gradando desde actinolita-biotita no contato da zona potássica à actinolita-epidoto na zona propilítica. Em zonas mais distais se observam associações de epidoto-clorita-albita-carbonatos gradando a zonas progressivamente mais ricas em clorita e zeolitas hidratadas formadas a baixas condições de temperatura. Esta característica zonal e gradacional é reflexo de um gradiente termal decrescente desde o núcleo termal (alteração potássica mesta discusão) até fora. Esta alteração se forma a condições de pH neutro a alcalino à faixas de temperatura baixa (200°-250°C). A presença de actinolita (280°-300°C) pode ser indicador da zona de alteração propilítica interior.

Albitização: normalmente associado com alteração propilítica de alta temperatura, ocorre em geral como substituição seletiva de plagioclásios junto com actinolita

Sericítica: quartzo e sericita com minerais acessórios como clorita, ilita e pirita, porém com predominância de sericita. A alteração quartzo-sericítica ocorre na faixa de pH entre 5 e 6 a temperaturas acima de 250°C.

Saussuritização – Processo através do qual os feldspatos são alterados para uma mistura de zoisita, clinozoisita ou epídoto finamente divididos, acompanhados por albita, quartzo, calcita, clorita e ocasionalmente, granada. Os plagioclásios mais cálcicos perdem Ca e Al, gerando albita e normalmente pequenos cristais de epidoto, sericita, carbonato e, às vezes também clorita, gerando aspecto poiquilítico. A alteração também pode gerar escapolita, prehnita, zeólitas, alofano, montmorillonita e caulinita.

Alteração Argilítica: caracterizada por argilas (caulim) e maior ou menor quantidade de quartzo. Essa alteração ocorre na faixa de pH entre 4 e 5 e pode co-existir com alunita em pH entre 3 e 4. A caolinita se forma a temperaturas abaixo de 300°C, ( <150°-200°C0. Acima dos 300°C a fase estável é a pirofilita.

Alteração Argilítica Avançada: Ocorre em ampla faixa de temperatura, porém as condições de pH entre 1 e 3,5 e se caracterizada principalmente por quartzo residual (“vuggy sílica”) com ou sem a presença de alunita, jarosita, caolim, pirofilita e pirita. A temperatura acima de 350°C pode ocorrer andalusita + quartzo.

Alteração Carbonatada: caracterizada por calcita, dolomita, ankerita, siderita, com maior ou menor sericita, pirita e/ou albita. Os carbonatos ocorrem numa ampla faixa de temperatura e pH, associados com caolinita, clorita e minerales calciossilicatados. Zonação de carbonatos em função de pH incremental é observado em muitos sistemas hidrotermais. Carbonatos de Fe-Mn (siderita-rodocrosita) co-existem com caolinita e illita, enquanto que carbonatos mistos de Ca-Mn-Mg-Fe (rodocrosita-ankerita-kutnahorita-dolomita) ocorrem com illita e clorita, e carbonatos de Ca-Mg (dolomita-calcita) ocorrem com clorita e minerais calciossilicatados. Esta zonação é interpretada como produto da mobilidade decrescente de Fe, Mney Mg a pH progressivamente mais alto. Os carbonatos podem aparecer em todo tipo de ambiente hidrotermal.

Alteração Calciossilicatada (“skarn” ou escarnitos): silicatos de Ca e Mg dependendo da rocha hospedeira Calcário ou Dolomita. Calcário: granadas andradita e grosularita, wollastonita, epidoto, diopsidio, idiocrasio (vesuvianita), clorita, actinolita. Dolomita: fosterita, serpentinita, talco, tremolita, clorita. A alteração calciossilicatada ocorre abaixo condições de pH neutro a alcalino e diversas faixas de temperatura. A associação zeolita-clorita-carbonatos é formada a baixas temperaturas e epidoto, seguido por actinolita, ocorrem a temperaturas progressivamente maiores. Os minerais de zeolita são particularmente sensíveis a temperatura. Zeolitas hidratadas (natrolita, chabazita, mesolita, mordenita, stilbita, heulandita) predominam a condições de baixa temperatura (<150°-200°C), enquanto que zeolitas menos hidratadas tais como a laumontita (150°-200°C) e wairakita (200°-300°C) ocurrem a temperaturas e profundidades progressivamente maiores em sistemas hidrotermais. Em alguns sistemas se observa pumpellita/prehnita a temperaturas mais elevadas (250°-300°C), em asociação, em alguns casos, com epidoto. Actinolita é estável a temperaturas >280°-300°C.

Alteração Tipo Greissen: Caracterizado por moscovita de granulação grossa, feldspato e quartzo, com ou sem topázio e/ou turmalina. Esta alteração ocorre principalmente associada a fases pneumatolíticas em rochas graníticas, a temperaturas acima de 250°C.

Processos Metamórficos ou Metassomáticos – Metamorfismo são todas as modificações na assembléia mineral de uma rocha, no estado sólido, que ocorrem no interior da crosta da Terra, como resultado das mudanças na temperatura (T) e pressão (P), ou ação de fluidos hidrotermais a partir de 200-250 oC (<200-250 oC ocorre a diagênese/rochas sedimentares) e vai até a curva da anatexia, ou seja, até fusão parcial da rocha e formação de MIGMA (migmatitos) ou até a fusão total com a formação do magma (rochas magmáticas ou Ígneas). Essas modificações podem ser de caráter regional, restrita ao contato entre um corpo de rocha quente intrudido em uma rocha mais fria (Met. de Contato), devido a fluidos quentes (Hidrotermal), atuação preponderante da pressão (dinamometamorfismo), entre os principais tipos. Os processos hidrotermais e o de escarnitização – formação de “skarn” merecem especial destaque sendo, por isso, tratados separadamente quando se trata de Depósitos Minerais.

Metamorfismo Regional: A hidratação / desidratação que ocorre em processos metamórficos (Regional) pode concentrar metais no “front” de metamorfismo. Em Kalgoorlie (Oeste da Austrália) o metassomatismo sódico transformando K-feldspato em plagioclásio Sódico resultou na expulsão de ouro que não poderiam permanecer acomodados nas lamelas de geminação do feldspato potássico.

Metassomatismo de Contato: Rocha quente intrudem rochas mais fria provocando uma espécie de “queimadura” (Rocha de Metamorfismo de Contato, tipo tactito, cornumbianito etc). A rocha intrusiva promove o calor e os fluidos com metais e/ou necessários para a reconcentração formando os Depósitos Minerais.

Dinamometamorfismo: Predomina a ação da pressão, ou seja, a pressão é o principal agente transformador da rocha original (protólito). Ocorre em zonas de falhamentos e, especialmente em Zonas de Cisalhamento que são importantes ambientes para Depósitos Minerais de ouro.

Metamorfismo Hidrotermal: Já tratado anteriormente, são transformações promovidas por reações entre a hospedeira e fluidos quentes (saumoura).

Quando a temperatura é o agente preponderante na transformação da rocha a mesma é chamada de “Metamorfito”. Quando predomina a pressão, a rocha é denominada de “Tectonico”, sendo Tectonico-S de a estrutura principal é a foliação e Tectonico-L se a lineação