Apostila Geologia Economica Revisada

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UEMG

UEMGFAENGE Faculdade de Engenharia, Campus Joo Monlevade

Geologia EconmicaProfessor: Eugnio Eustquio Ferreira

Ano 2010GEOLOGIA ECONMICA1 Introduo

1.1 Conceito de Geologia Econmica

Ramo da Geologia que estuda a ocorrncia e a gnese dos sedimentos minerais, procurando identificar suas leis e formas de aproveitamento de bens minerais, reais e potenciais, tais como: petrleo, gs, carvo mineral, minerais metlicos e no metlicos, rochas industriais, pedras preciosas, gua subterrnea e energia geotermal.

1.2 Importncia da Geologia Econmica

Localizar reas promissoras para a substncia mineral a ser procurada. Orientar no emprego de mtodos de pesquisa mineral mais eficazes e com melhor resultado econmico. Comparar com outros depsitos mundiais famosos j estudados. Auxiliar preliminarmente na determinao de mtodos de lavra a serem empregados futuramente. 1.3 Classificao dos bens minerais (hard commodity)

Fsseis: petrleo, gs natural, carvo (hulha). Minerais e rochas industriais.

Pedras preciosas. gua subterrnea. Energia geotermal. Metais ferrosos ou ferro ligas: ferro, mangans, nquel, cromo, molibdnio, tungstnio, vandio, cobalto. Metais no ferrosos: cobre, chumbo, zinco, estanho, alumnio. Metais radioativos: urnio, trio. Metais preciosos: ouro, prata, elementos do grupo da platina (Pt, Pd, Ir, Os, Rh, Ru)

Metais menores: antimnio, berlio, bismuto, cdmio, mercrio, nibio, selnio, tntalo, telrio, titnio, zircnio.

1.6 Depsito mineral1.6.1 Conceitos Depsito mineral: Concentraes naturais e anmalas de determinados elementos ou substncias na crosta terrestre, cuja origem devida a uma srie de interaes de processos geolgicos. Mineral-minrio: so os minerais que constituem os minrios dos quais podem ser extrados um ou mais elementos teis com finalidades lucrativas. Minrio: concentraes naturais anmalas de elementos ou de minerais que contm esses elementos, que podem ser extrados com lucros. Jazida: ocorrncia de minrio em quantidade, teor e caractersticas fsico-qumicas que junto com condies suficientes de infraestrutura e localizao, permitem seu aproveitamento econmico. Protominrio: Rocha mineralizada em teor subeconmico e que por processo secundrio de alterao, como oxidao, sulfetao ou outro, atinge o teor e outras especificaes transformando-se em minrio.1.6.2 Fatores determinantes do valor econmico

Teor: contedo em metal de um depsito que pode ser explotvel (teor de corte)

Ocorrncia de subprodutos: por exemplo, uma jazida de ouro pode conter tambm de prata e platina. Relao custo-benefcio: preo do metal no mercado custo de extrao (equipamentos, mo-de-obra, recuperao ambiental e beneficiamento).

Localizao geogrfica e situao poltica Desenvolvimento tecnolgico disponvel para extrao1.6.3 Componentes de um depsito mineral Mineral de minrio: Contem metal a ser extrado. Metal combinado com oxignio (O), enxofre (S), outros no metais (As, Sb) e metais nativos (Au, Pt, Ag, Cu).

Frmulas qumicas: CuO2 e Fe2O3, por exemplo. Exemplos: cuprita, hematita, calcopirita, bornita. Mineral de ganga:

Ocorrem associados aos minerais de minrios. No possuem valor econmico.

Geralmente minerais formadores de rocha: quartzo, feldspato, micas, carbonatos.

2 Caractersticas geolgicas dos depsitos minerais2.1 Formas de depsito

Ocorrncia de depsito Disseminado: minerais de minrio finamente dispersos, a baixos teores, em grandes volumes de rochas.

Confinado: minerais de minrios concentrados em pequeno volume de rocha; alto teor. Relao com rocha hospedeira Discordantes: cortam as rochas e suas estruturas (alinhamento, foliao). So mais jovens que as rochas hospedeiras.

Concordantes: posicionam-se paralelamente ao alinhamento ou qualquer outra estrutura das rochas. Podem ou no ser mais jovens que as encaixantes.

3 Geotectnica

Diagrama esquematizando as camadas que compe a Terra.

Esquema das camadas da Terra considerando-se as propriedades fsicas e qumicas ( esquerda) e as caractersticas de rigidez ( direita).

Esquema mostrando as principais placas litosfricas.

Esquema mostrando uma margem de convergncia. A placa ocenica esquerda, por ser mais densa, afunda sob a placa continental direita, e no processo ocorrem terremotos e vulcanismo.

Esquema mostrando uma margem de divergncia, na dorsal ocenica.

Esquema vertical mostrando a crosta continental e a crosta ocenica. A crosta continental menos densa, mais espessa, mais elevada, mais antiga e mais complexa que a crosta ocenica.

Diagrama mostrando a composio mdia da crosta superior que granodiortica a tonaltica.

Dinmica Global

Dinmica Tectnica

3.1 Distribuio dos elementos qumicos na Terra

O (45,0%)

Si (27,2%)

Al (8,0)

Fe (5,8%)

Ca (5,1%)

Mg (2,8%)

Na (2,3%)

K (1,7%)

Ti (0,9%)

H (0,1%)

Mn (0,1%)

P (0,1%)

todos os outros (0,8%).4 Os depsitos minerais 4.1 Indicadores Metalogenticos:

Principais indicadores: Paragnese mineral: presena de ctions modificadores de cor

Incluses fluidas, geotermmetros e geobarmetros Istopos estveis: como o O18, C13 e o S34, auxiliam na determinao da origem e da composio dos fluidos mineralizadores, das fontes dos componentes fornecedores dos ctions e nions, na determinao da temperatura de precipitao dos minerais dos minrios e o grau de envolvimento das bactrias nos processos formadores de minrios. Istopos radiognicos: so usados para datar eventos relacionados formao de um depsito mineral e/ou para determinar a fonte de ctions dos minerais do minrio, com exceo dos minerais radioativos (urnio e trio), poucos so os minerais de minrio que possuem quantidades suficientes de istopos radiognicos para se obter resultados confiveis.

4.2 Condies para a formao de um depsito mineral Existncia de um local do sistema mineralizador denominado estoque, que contenha minerais dispersos, fluidos, ctions e nions. Em um determinado momento da existncia do sistema haver liberao de energia. Disponibilidade de ctions e de nions. Solues hidrotermais: Cl-, SO42- e HCO3-. Disponibilidade de espao: zonas cisalhadas, poros, espaos criados pela dissoluo, etc.

4.3 Tipos de depsitos

4.3.1 Magmticos

4.3.1.1 Caractersticas O corpo mineralizado est contido no magma cristalizado, em condutos vulcnicos ou em pluton cuja composio geral bsica ou ultrabsica.

O minrio o prprio magma ou constitudo por minerais mineralizados diretamente do magma. Inexistncia de alteraes hidrotermais de mineralizaes primrias.

So depsitos com estruturas relativamente simples comparados aos hidrotermais.

Ocorre pouca interao com as rochas encaixantes o que torna o depsito quimicamente pouco varivel. Geralmente os depsitos caracterizam-se por bandeamento rtmico e bandeamento crptico:

Rtmico: h continuidade textural e composicional entre os extratos, ou seja, a passagem de uma camada para outra ocorre sem mudanas bruscas.

Crptico: ocorrem mudanas bruscas, composicionais e/ou texturais entre camadas contguas.

Alguns depsitos esto ligados aos processos de segregao magmtica.

Sistema Geral do Processo Magmtico

4.3.1.2 Principais depsitos magmticos Bushveld (frica do Sul)

Minrio: cromo. O corpo intrusivo possui forma de laclito com bandeamento onde ocorrem os horizontes cromferos (denominados cromititos) e os horizontes com magnetita vanadinfera. Rochas encaixantes: dunitos, anortositos, noritos, etc.

Grande Dique do Zimbbue Great Dyke (frica)

Minrio: EGP

Deposito Ni-Cu Tipo Scotia Fortaleza de Minas (MG) e Crixs (GO)

Depsito U-Mo-Co Poos de Caldas (MG) Depsito de Diamantes Juna-Aripuan e Paranatinga (MT)

Ipor-Poxoreu (GO-MT)

Carbonatitos (Brasil) Arax (MG) minrios: nibio, fsforo, terras raras

Catalo (GO) minrios: terras raras, nibio, titnio, vermiculita, fsforo.

Tapira (MG) minrios: P, Ti, Nb, ETR Cromititos de Campo Formoso na Bahia (Brasil)

Minrio: cromo e EGP.4.3.2 Sistema Mineralizador Hidrotermal Magmtico4.3.2.1 Caractersticas Existncia de um corpo gneo que se aloja na litosfera, no nvel vulcnico e/ou subvulcnico e/ou plutnico.

Esse corpo gneo forma uma pluma hidrotermal. Essa pluma constituda por gua e vapor dgua, provenientes dos encaixantes, aquecidas pelo corpo gneo, misturados gua e o vapor provenientes das encaixantes, aquecidas pelo corpo gneo, misturadas gua e o vapor expelidos pela intruso e a gases, tambm expelidos.

Conforme se resfria, a intruso gera um sistema trmico de conveco capaz de deslocar os fluidos existentes no sistema em direo superfcie e de reciclar esses fluidos.

Esses fluidos contm metais em soluo (ctions), que precipitam formando os minrios e os corpos mineralizados.

Os precipitados formam minrios que sempre esto associados, especial e geneticamente s zonas onde as rochas so alteradas pelos fluidos quentes. So as zonas de alterao hidrotermal, formadas dentro das plumas hidrotermais, caracterizadas por terem minerais formados pela interao entre as rochas e os fluidos hidrotermais.

A energia necessria para a formao do depsito mineral essencialmente trmica, proveniente da intruso magmtica.

O transporte dos componentes qumicos que constituem o depsito sempre feito pela gua, na forma lquida, em estado supercrtico ou como vapor.

Intruso-rocha fundidaFig. Sistema geral do processo hitrotermal magmtico4.3.2.2 Principais modelos genticos de depsitos minerais hidrotermaisHidrotermal Vulcnico

VHMS Volcanic-Hosted Massive Sulfide (depsito de sulfeto)