Upload
internet
View
248
Download
15
Embed Size (px)
Citation preview
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS
SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS
• DEPÓSITOS DE SULFETOS MACIÇOS “VULCANOGÊNICOS”DEPÓSITOS DE SULFETOS MACIÇOS “VULCANOGÊNICOS” (volcanogenic massive sulfide - VMS), vulcano-associados ou hospedadps em vulcânicas (volcanic-associated or volcanic-hosted)
Descarga de soluções hidrotermais no assoalho oceânicoDescarga de soluções hidrotermais no assoalho oceânico
•DEPÓSITOS SEDIMENTARES-EXALATIVOSDEPÓSITOS SEDIMENTARES-EXALATIVOS ou depósitos de sulfetos maciços hospedados em sedimentos (SEDEX)
Importante fonte de metais base: Cu, Zn, Pb, Ag, Au (Sn, Cd, Sb, Bi)
Fonte de metais base: Zn, Pb (Ag)
Exemplos de depósitos de metais base VMS gigantes (> 50 Mt): Kidd Creek; Flin Flon, Brunswick (Canadá), Rio Tinto e Neves Corvo (Espanha)
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS
SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS
SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS
http://www.pmel.noaa.gov/vents/chemocean.html
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
DEPÓSITOS EXALATIVOS DE SULFETOS MAÇICOS
Sulfetos Maciços Vulcanogênicos
ou Associados à Vulcânicas
Ambiente tectônico: complexos ofiolíticos, arco de ilha e bacias intra-placa
Sulfetos maciços sedimentar exalativos (SEDEX)(SEDEX)
Troodos (Chipre)Oman (Turquia)
Noranda e Kid Creek (Canadá)
Kuroko (Japão)
Sullivan (USA)
Broken Hill (Austrália)
Idades variam de Arqueano a recente
Tipo ChipreTipo Chipre Tipo Besshi / Tipo KurokoTipo Besshi / Tipo Kuroko
CuCu Pb-Zn (Ag)Pb-Zn (Ag)BaBa
Cu-ZnCu-ZnCu-Zn-Pb (Ag - Au)Cu-Zn-Pb (Ag - Au)
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
DEPÓSITOS EXALATIVOS DE SULFETOS MAÇICOS
Idade Depósitos VMS arqueanos:Depósitos VMS arqueanos:relacionados com seqüências “greenstone belt”
Tipo Noranda ou primitivo(equivalente antigo do tipoKuroko)
Ex: Greenstone-belt de AbitibiCanadá
Depósitos VMS Depósitos VMS proterozóicos:proterozóicos:Tipo-Besshi
Depósitos VMS Depósitos VMS fanerozóicos:fanerozóicos:Tipo Kuroko e tipo Chipre
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
DEPÓSITOS EXALATIVOS DE SULFETOS MAÇICOS
Sulfetos Maciços Vulcanogênicos (VMS) ou Associados à VulcânicasSulfetos Maciços Vulcanogênicos (VMS) ou Associados à Vulcânicas
Tipo ChipreTipo Chipre Tipo KurokoTipo Kuroko
Cu (Zn) Cu (Zn) Cu-Zn-Pb (Ag - Au)Cu-Zn-Pb (Ag - Au)
Tipo BesshiTipo Besshi
Cu-Zn (Au)Cu-Zn (Au)
• Associado com rochas vulcânicas básicas e
ofiolitos em centros de expansão do assoalho
oceânico (Meso-oceânicas) e em bacias de
retro-arco. • Lentes ou montes de
pirita maciça, sobrepostos por zonas ricas em cobre
composta por veios anstomosados de quartzo
e sulfetos em basaltos cloritizados
•Ocorrem em ambientes mistos, associado com
sedimentos e vulcanismo basáltico a dacítico
relacionado ao estágio inicial de magmatismo
cálcio-alcalino de arcos de ilha.
•Ocorrem em ambientes estruturais complexos.
•Zonas mineralizadas são ricas em pirrotita e pirita:
pouco espessas e lateralmente extensivas.
Associado com vulcanismo mais félsico
(dacítico a riolítico) relacionados aos estágios
finais extensionais de evolução de arcos de ilha (bacias de retro-arco).
Zonas de veios e stokwork são sotopostas ao minério que apresenta zonamento geoquímico bem definido
(Zn-Pb-Ag) verticalmente e lateralmente.
Pirita, calcopirita Pirita, calcopirita e esfalerita Galena, esfalerita, calcopirita (+ pirita, tetraedrita)
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
INTERAÇÃO ÁGUA DO MAR - CROSTA OCEÂNICAINTERAÇÃO ÁGUA DO MAR - CROSTA OCEÂNICA
SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS
Vulcanismo máfico associado
a expansão do assoalho oceânico
Perda de calorassociada com
convecção(energia para o
sistema hidrotermal)
Tipo ChipreTipo Chipre
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
INTERAÇÃO ÁGUA DO MAR - CROSTA OCEÂNICAINTERAÇÃO ÁGUA DO MAR - CROSTA OCEÂNICA
SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS
Zona de RecargaZona de Recarga
Consumo de Mg+2 do fluido
2NaAlSi3O8 + 5Mg2+ + 8H2O = Mg5Al2Si3O10(OH)2 + 2Na+ + H+ + 3SiO2(aq)
albita clorita
Consumo de Ca+2 e SO42- do fluido
CaAl2Si2O8 + 5Mg2+ + SiO2(aq) + SO42- + 8H2O = Mg5Al2Si3O10(OH)2 + CaSO4 + 8H+
anortita clorita anidrita
Redução de SO42- do fluido
11FeSi2O4 + 2SO42- + 4H+ = FeS2 + 7Fe3O4 + 11SiO2(aq) + 2H2O
olivina pirita magnetita
28FeS + 5SO42- + 10H+ = 16FeS2 + 4Fe3O4 + H2S + 4H2O
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
INTERAÇÃO ÁGUA DO MAR - CROSTA OCEÂNICA
SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS
Zona de ReaçãoZona de Reação
3CaAl2Si2O8 + Ca2+ + 2H2O = 2Ca2Al3Si3O12(OH) + 2H+
anortita epidoto
T> 375°C - 400°C; P= 0,35 kb - 0,5 kb (2,5 km)
baixa razão fluido/rocha e alta concentração de metais
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
SULFETOS MAÇICOS VULCANOGÊNICOS
Tipo KurokoTipo Kuroko
Rochas vulcânicas formadas em ambiente de arco de ilha: riolito, dacito associados a andesitos ou basaltos
Proximidade de centros de vulcanismo félsico: domos félsicos (riolito ou dacito) com rochas piroclásticas e vulcanoclásticas associadas.
Presença de horizontes de chert com pirita
Presença de falhas extensionais
•Yellow ore (> T): Da base para o topo:pirita; calcopirita, pirita; calcopirita, pirita, quartzo.
•Black ore: (< T) Da base para o topo: esfalerita, barita, pirita, galena e tetraedrita; esfalerita, barita, pirita, calcopirita, quartzo
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
SULFETOS MAÇICOS VULCANOGÊNICOS
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
INTERAÇÃO ÁGUA DO MAR - CROSTA OCEÂNICA
SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS
Halos de Alteração HidrotermalHalos de Alteração HidrotermalMinérioMinério(VMS)(VMS)
Assembléia Assembléia hidrotermalhidrotermal
Assembléia Assembléia metamórficametamórfica
ProximalCu-Zn (Pb)Pirita,Calcopirita
DistalZn (Pb)EsfaleritaGalena
CloritizaçãoClorita fina +
quartzo
Cummingtonita +antofilita
Sericitizaçãosericita fina +
quartzo
Muscovita +quartzo
Outros tipos de alterações comuns: silicificação, carbonatização, epidotização
lentes maciças a bandadas: pirita (90%), esfalerita, galena e calcopirita forma de cogumelo
veio/disseminado (stringer ore)
Geologia Econômica (GE-803)
UNICAMPUNICAMP SULFETOS MAÇICOS VULCANOGÊNICOS
andesito
riolito - brecha
lavas riolíticas
sulfeto maciço
veios (stringer)
clorita
clorita-sericita
sílica - epidoto
falha sin-vulcânica
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
SULFETOS MAÇICOS VULCANOGÊNICOS
>60% de sulfetos
fontes de Cu, Zn, e Pb ± Au, Ag, Co, Cd, Se, barita, gipso
Componentes(em ppm)
H2O domar
East PacificRise
SouthernJuan de Fuca
T(°C) 2 350 224pH 8 3,5 3,2Na+ 10.790 9.800 18.300Ca2+ 413 860 3.860K+ 395 1000 2.020
Fe2+ <1 100 1.045Mg2+ 1.280 <1 <1Mn2+ <1 34 197SiO2 10 960 1.400Zn2+ <1 7 59Pb2+ <1 <1 ?Cu2+ <1 1 <0.1Cl- 19.355 17.335 38.640
H2S <1 221 63SO4
2- 2.745 <1 <1CO2 103 282 ?
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS
FLUIDOS EM SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS FLUIDOS EM SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS
pH
Mg2+
SiO2
H2S
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
CARACTERÍSTICAS DOS FLUIDOS
SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS
Soluções aquosas de salinidade 2 a 7 vezes a da H2O do mar (3,2 % em peso de NaCl)
Soluções ácidas, com pH em torno de 3,5
Soluções redutoras H2S >> SO42-
T= 200 - 400°C
Soluções empobrecidas em Mg2+
Soluções enriquecidas em SiO2, Ca2+, Na+, metais base, Cl-
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
CARACTERÍSTICAS DOS FLUIDOS MINERALIZANTESCARACTERÍSTICAS DOS FLUIDOS MINERALIZANTES
SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS
CARACTERÍSTICAS DOS FLUIDOS MINERALIZANTESCARACTERÍSTICAS DOS FLUIDOS MINERALIZANTES
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
SULFETOS MAÇICOS VULCANOGÊNICOS
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
SULFETOS MAÇICOS VULCANOGÊNICOS
Modelo esquemático de sistema
paleo-hidrotermal do Grupo Serra do
Itaberaba (SP)(Pérez-
Aguilar, 1996)
(1-2) Rochas metabásicas hidrotermalizadas; (3) Rochas metabásicas; (4) Intrusões andesíticas a riodacíticas; (8) Formações ferríferas; (9) Sulfetos; (10) Marunditos; (13) Metapelitos
Exemplo de sistema paleo-hidrotermal
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS
UNICAMPUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS
SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS