AULA 2 - DEPÓSITOS MINERAIS - TIPOS I

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Profa. Isabel [email protected]

MINERALOGIA APLICADA AOS MATERIAIS

Guaratinguetá - SP2008

DEPÓSITOS MINERAIS - 2a Parte

DEPÓSITOS MINERAIS

Referências bibliográficasGiannini, P.C.F. Depósitos e Rochas Sedimentares. In: Teixeira, W.; Toledo, M. C.

M.; Fairchild, T. R.; Taioli, F. (Orgs.). Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina deTextos, 2000. Cap. 14, p.285-301.

Xavier, R.P. (trad.). Os recursos físicos da Terra (S238) - Bloco 3. Parte 1. Depósitosminerais 1: origem e distribuição. Tradução de Brown, G. et al. The Earth´sphysical resources - Block 3. Part 1 - Ore deposits 1: Origin and distribution,Campinas, SP: Ed. Unicamp, 1997

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1. Geológicas: descritas por dois parâmetros1.1. Forma1.2. Arcabouço geológico

2. Econômicas:2.1. Conteúdo em metal ou teor de um depósito2.2. Dimensões (reserva de metal em milhões de toneladas)

DEPÓSITOS MINERAIS

Características

Volume rochoso no qual substâncias minerais estão concentradas de modoanômalo quando comparadas com sua distribuição média na crosta terrestre e, emquantidade suficiente para indicar um potencial econômico. Quanto maior o teordestas substâncias, mais valioso será o depósito, pois somente a partir de um valormínimo de teor é que os depósitos podem ser explorados com lucro (Bittencout eMoreschi, 2008).

1.1. Forma

Depósitos disseminados : os minerais de minério estão finamente dispersose a baixos teores em grandes volumes de rocha;

Depósitos confinados : os minerais de minérios ocorrem concentrados emum pequeno volume de rocha.

Depósitos discordantes : são mais jovens que suas rochas hospedeiras(rochas que contêm o depósito), geralmente as cortam e mostram relaçõesangulares com as camadas ou qualquer outra estrutura original da rocha.

Depósitos concordantes : podem ou não ser mais jovens que suas rochashospedeiras e sempre se posicionam paralelamente ao acamamento ouqualquer outra estrutura da rocha.

DEPÓSITOS MINERAIS1. Características geológicas

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DEPÓSITOS MINERAIS

1.1. FormaDepósitos discordantes: as formas maiscomuns são os veios que são corpos deformato tabular com orientações das maisvariadas e raramente são paralelos àsestruturas das rochas hospedeiras.

1. Características geológicas

Confinado

a

DEPÓSITOS MINERAIS

1.1. Forma

Depósitos discordantes: os veios tambémpodem afinar-se, espessar-se e bifurcar-seao longo de sua extensão e, dessa forma,criar muitos problemas para o geólogo demina. Menos comumente, os veios ocorremcomo chaminés , que são corpos comformatos mais cilíndricos ou cônicos,embora possam parecer corpos irregularesquando vistos em detalhes.


Confinado

b

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DEPÓSITOS MINERAIS

1.1. FormaDepósitos discordantes: Um depósito édenominado de stockwork quandoconstituído por uma trama de veiosmuito pouco espessos, em vez de umúnico veio.


Depósitos discordantes com formaspouco definidas são simplesmentedesignados depósitos irregulares.

disseminado

c

d e f

Depósitos concordantes : posicionam-se paralelamente aos estratosgeológicos.Depósitos estratiformes: tomam a forma tabular dos estratos (d; e).Depósito lenticular : (f)

DEPÓSITOS MINERAIS1.1. Forma 1. Características geológicas

disseminadoconfinado confinado

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Depósito hipotético observado: (a) em escala global, (b) es cala regional (visãoem planta) e (c) escala local (seção geológica)

Pode ser considerado em todas as escalas, desde uma feição gl obal, como a deuma cadeia de montanha, até a escala do próprio depósito.

1.2. Arcabouço Geológico dos depósitos minerais

DEPÓSITOS MINERAIS1. Características geológicas

DEPÓSITOS MINERAIS2. Características econômicas: dimensões e teores

2.1. Conteúdo em metal ou teor de um depósito: fração domaterial explorável presente na rocha. Assim, se a massa total da rocha for M e amassa do material explorável nessa rocha m, então o teor, G, é dado pela relação:

G (%) = (m/M) x 100

Ex. Se 1 tonelada de minério de uma mina contém 20 kg de cobre:

G (%) = (20/1000) x 100 = 2%

Observação: O teor também pode ser expresso como quantidade de mineralcontido, em vez de metal contido. Ex. se o cobre estiver na forma de sulfeto como aCalcopirita (CuFeS2), o cálculo do teor considera as massas atômicas relativas doCu, Fe e S: 63,5; 56 e 32, respectivamente. Então, 1 kg de Cu estará contido em[63,5 + 56 + (2x32)]/63,5 = 2,9 kg de calcopirita. Logo, se um depósito contém 2%de Cu, conteria, por exemplo, 5,8% de calcopirita (2 x 2,9).

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DEPÓSITOS MINERAIS

O teor explorável varia de metal para metal1. O alumínio e o ferro são extraídos de minérios com teores que excedem30% de metal contido;2. Minérios de ouro contém menos de 0,003% de ouro, teor tão baixo quesó é detectado por meio de equipamentos analíticos sofisticados;3. Minérios de cobre apresentam teor médio variável de 0,35 a 1% decobre. Os minérios que se situam no limite superior são denominados dealto teor e os próximos ao limite inferior de baixo teor;

2.2. Teor de corteteor abaixo do qual a exploração de um dado depósito de minerais deminério não é viável economicamente. Em alguns casos o teor de corte émais importante que a geologia que determina a forma e a dimensão docorpo de minério.

2. Características econômicas: dimensões e teores

Teor de corte de depósito mineral disseminado

Teor de Reservas de teor mé dio das Reservas docorte (%) minério/milhões reservas (%) metal/milhões

de toneladas de toneladas0,8 50 2,0 1,00,4 200 1,0 2,00,2 800 0,5 4,00,1 3.000 0,25 7,5

Reservas de metal disponíveis em diferentes teores de corte

Obs: Cálculo das reservas do metal = reservas do mi nério x teor médio.

Minerais dispersos em grande volume de rocha

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Teor de Reservas de teor mé dio das Reservas docorte (%) minério/milhões reservas (%) metal/milhões

de toneladas de toneladas4,0 0,04 5,0 0,002 (2000 t)3,0 0,3 3,3 0,010 (10.000 t)2,0 0,8 2,5 0,020 (20.000 t)1,0 1,0 2,2 0,022 (22.000 t)0,5 1,1 2,1 0,023 (23.000 t)

Teor de corte de depósito mineral confinado

Reservas de metal disponíveis em diferentes teores de corte

Obs: Cálculo das reservas do metal = reservas do mi nério x teor médio.

Minerais concentrados em pequeno volume de rocha

Dimensão do depósito/toneladas de cobre103 105 106104

40

30

20

10

0

Depósito confinadode cobre em sulfetos maciços

Depósito disseminado de cobre porfirítico (33 x >)

108107

Reservas de metal de depósitos disseminados e confi nados

Histograma de distribuição das reservas de metal : a tonelagem decobre em um depósito de cobre porfirítico típico é de 2.106 t (2.000.000 t)comparada com 6.104 t (60.000 t) de um depósito de sulfeto maciço típico,ou seja, é cerca de 33 vezes maior.

2. Características econômicas: dimensões e teores

DEPÓSITOS MINERAIS

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Principais Tipos Genéticos de Depósitos Minerais

OBS: Os depósitos minerais são fenômenos geológicos de ocor rência rara,em comparação com os tipos de rocha a que estão associados. Po rtanto, ofato de depósitos minerais de um determinado metal estar ass ociado a certostipos de rochas, não significa que todas estas rochas conter ão depósitosminerais.

Tipo genético corresponde a grupos de depósitos minerais que tiveram um modode formação semelhante. Como os depósitos resultam da ação de processosgeológicos comuns, o processo geológico dominante na geração do depósitoconfere sua classificação genética em:

Depósitos minerais exógenos - formação na superfície da Crosta 1. Depósitos Supérgenos ou residuais: intemperismo2. Depósitos Sedimentares: sedimentação

Depósitos minerais endógenos - formação no interior da Crosta 1. Depósitos Magmáticos: Cristalização de magmas2. Depósitos Hidrotermais: Soluções aquosas aquecidas3. Depósitos Vulcano-Sedimentares: Atividades vulcânicas de fundo oceânico4. Depósitos Metamórficos: Metamorfismo (P e T)

1.1. Depósitos Supérgenos ou Residuais

(intemperismo)

1. Depósitos minerais exógenos

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1. Depósitos minerais supérgenos ou residuais (inte mperismo)

Principais tipos genéticos de depósitos minerais

A geração desses depósitos está relacionada às alterações físicas e químicassofridas pelas rochas submetidas ao intemperismo.

Intemperismo, Erosão e Sedimentação

Depósitos Minerais Supérgenos ou Residuais

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1. Intemperismo Físico

2. Intemperismo Químico

3. Intemperismo Biológico

O termo intemperismo é aplicado às alterações físicas, quím icas ebiológicas a que estão sujeitas as rochas na superfície da Te rra. Porém,estas alterações ocorrem " in situ", ou seja, sem deslocamento do material.

Tipos de intemperismo

Intemperismo

Intemperismo Físico


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O principal agente do intemperismo químico é H2O da chuva, que infiltra e percola as rochas. Essa água + CO2 (ar) = caráter ácido

Intemperismo Químico

CO2+ H2O → H2CO3 (ácido carbônico)H2CO3 → H+ + HCO3

–

HCO3– → H+ + CO3

2–

-No solo, a respiração das plantas, pelas raízes, e a oxidação da matéria orgânica(MO) enriquecem o ambiente em CO2, a água seu pH ainda mais diminuído(aumenta a acidez);

- Quando a degradação da MO não é completa, vários tipos de ácidos orgânicossão formados e incorporados às águas percolantes, tornando-as muito ácidas e,conseqüentemente, aumentando seu poder de ataque em relação aos minerais,intensificando o intemperismo químico.


Reações do Intemperismo Químico

As reações do intemperismo químico podem ser repres entadas pela seguinte equação genética:

Reações sujeitas às leis de equilíbrio químico e às oscilações ambientais

Reações fundamentais do intemperismo químico

pH < 5 → ambientes frios, onde a decomposição da matéria orgânica não é total, formam-se ácidos orgânicos que diminuem o pH das águas, que se tornam capazes de complexar o Al e o Fe, colocando-os em solução.

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Na hidratação, moléculas de água entram na estrutura do mineral, modificando-a, formando um novo mineral.

Dissolução


Alguns minerais estão sujeitos à dissolução → solubilização completaExemplos: Ca CO3 → Ca + CO3

2-

NaCl → Na+ + Cl-

Dissolução de rochas calcárias

relevos cársticos (cavernas e dolinas)

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Dissolução



Hidrólise Exemplo: os silicatos em contato com a água sofrem hidrólise

Alteração de feldspato potássico em presença de água e ácidocarbônico, com a entrada de H + na estrutura do mineral, substituindototalmente o K +. Todo o K + e parte da sílica são eliminados pelasolução de lixiviação. A sílica não eliminada recombina-se com o Alnão eliminado, formando uma fase secundária argilosa (caul inita)

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Hidrólise total

No caso dos feldspatos potássicos a hidrólise pode ser total ou parcial:

Apesar de pouco solúvel a sílica pode sertotalmente eliminada se as soluções de alteraçãopermanecerem diluídas, o que acontece emcondições de pluviosidade alta e drenagemeficiente dos perfis. O resíduo da hidrólise totaldo feldspato potássico é o hidróxido de Al(gibbsita), insolúvel nessa faixa de pH.

KAlSi 3O8+8H2O (K-feldspato)

Al(OH)3+3H4SiO4+K++ OH- (Gibbsita)

Solubilidade da sílica e do alumínio em funçãodo pH a 25 oC. Até valores de pH ~ 8 a sílica épouco solúvel, sua solubilidade aumenta emmeios mais alcalinos. O Al é praticamenteinsolúvel no intervalo de pH (4,5 - 9,5), e emmeios muito ácidos ou alcalinos é solubilizadocomo Al 3+ e AlO2

-, respectivamente.

Obs: além do Al o Fe também permanece no perfil. Ao processo de eleiminação total de sílica e formação de oxi-hidróxidos de Fe e Al da-se o nome de alitização ou ferralização .


Hidrólise Parcial

Em condições de drenagens menos eficientes, parte da sílica permanece no perfil,o potássio pode ser total ou parcialmente eliminado. Esses elementos reagem como alumínio, formando aluminossilicatos hidratados (argilominerais). Em função dograu de eliminação do K 2 situações são possíveis:

1) 100% do K é eliminado em solução:

2 KAlSi3O8+11 H2O → Si2Al2O5(OH)4 + 4 H4SiO4 + 2 K++ 2 OH-

(K-feldspato) (caulinita)

2) Se parte do K não é eliminado em solução:

2,3KAlSi3O8+8,4 H2O → Si3,7Al0,3O10Al2 (OH)2 K0,3 + 3,2H4SiO4 + 2K+ + 2OH-

(K-feldspato) (esmectita)

Obs: eliminação de 87% do K, 46% da sílica e permanência de todo o alumínio.

Há formação de silicatos de alumínio , processo denominado sialitização .

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Intemperismo Hidrolítico na Superfície da Terra

(Si:Al)

(Si:Al)


Resultado do Intemperismo Hidrolítico

• Alguma perda de Si e álcalis da rocha inicial;

• Al e Fe permanecem no perfil;

• Formação de Aluminossilicatos - argilominerais (sialitização), quepodem ser 1:1 - caulinita (monosialitização) ou 2:1 - esmectitas(bisialitização);

• Em condições extremas, há formação de hidróxidos de Al(alitização)

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OxidaçãoAlguns elementos podem estar presentes em mais de um estado deoxidação nos minerais, como o ferro nos minerais ferromagnesianosprimários, como a biotita, anfibólios, piroxênios, e olivinas, sob a forma deFe2+, que liberado à solução, oxida-se a Fe3+ e precipita como um novomineral, a goethita (óxi-hidróxido de Fe).

Oxidação


Pode transformar-se em hematita por desidratação

2FeOOH →→→→ Fe2O3 + H2Ogoethita hematita

Lateritas:Formações superficiais constituídas poroxi-hidroxidos de Al e Fe e por caulinita.Ao conjunto de processos responsáveispor estas associações minerais da-se onome de Laterização .

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Esfoliação esferoidal:Reações do intemperismo químico que ocorrem nas descontinuidades dasrochas . As arestas e os vértices dos blocos rochosos angulosos são m aisatacados que as faces, resultando em blocos arredondados.

Distribuição dos Processos de intemperismo na super fície da Terra

- Hidróxidos de Al (gibbsita)- argilominerais 1:1 (caulinita)

- argilominerais 2:1 (p.e. esmectitas)

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2KAlSi 3O8(s) + 2H2CO3(aq.) + H2O = Al 2Si2O5(OH)4 (s) + 2K+ (aq.) + 2HCO 3- (aq.) + 4SiO2 (aq)

feldspato ácido carbônico resíduo de íons e partículas de sílica em soluçãopotássico em água de chuva caulinita

Reações como esta concentram metais:O alumínio permanece retido nos argilominerais e óxidos . Se o teor de alumíniona rocha original é de 5%, então cada 100 g de rocha contém 5 g de Al. Semetade da massa de rocha (mas não o alumínio) é perdida em solu ção durante ointemperismo, a proporção de alumínio no resíduo é de 5 g em 50 g ou 10%, 2vezes o original. Se mais material for perdido em solução, en tão o grau deconcentração irá aumentar ainda mais, até que quantidades e conômicas dealumínio sejam concentradas no resíduo, originando depósitos residuais .

Uma típica reação de intemperismo químico:

Entre os minerais formados pelo intemperismo químico, os mais comunssão os argilominerais (caulinita, montmorilonita e ilita), acompanhados porvários óxidos e hidróxidos de ferro, alumínio e titânio. Os íons liberados emsolução são principalmente K+, Na+, Ca2+, Mg2+ e sílica (SiO2).

Depósitos residuais

Concentração de metais por Intemperismo


O alumínio é o metal mais importante extraído de depósitos residuais. Após ointemperismo químico, o alumínio concentra-se normalmente no argilomineralcaulinita (Al2Si2O5(OH)4). Em climas tropicais, a grande disponibilidade de águapermite o desenvolvimento intenso do intemperismo químico, de tal forma que asílica é removida da caulinita e um hidróxido de alumínio permanece comoresíduo:

(Al 2Si2O5(OH)4) (s) + H2O = 2Al(OH)3 (s) + 2SiO2 (aq)

caulinita + água = hidróxido de Al + sílica removida em soluçã o

(Gibsita)

Na prática, o produto final do intemperismo não é o hidróxido puro, mas umamistura de óxidos e hidróxidos de Al com composição média de Al2O3.2H2O,conhecido como bauxita (principal minério de alumínio). Ferro e titânio tambémpermanecem em óxidos e hidróxidos, como impurezas, juntamente com sílica. Ominério típico utilizado na produção de alumínio tem a seguinte composição: maisde 50% de Al2O3; menos de 5% de SiO2; 3-20% de Fe2O3 e menos de 3% de TiO2.


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Laterita : A maioria das rochas contém grande proporção de ferro, de modo que oresíduo normal do intemperismo tropical é a laterita, material vermelho brilhante quepode conter concentrações de ferro similares a de alumínio.

Para encontrar bauxita pura não podemos procurar somente por rochas que tenhamsofrido intenso intemperismo químico, mas que tenham também pouca quantidadede ferro e titânio.

Interessante: Grande parte dos depósitos de bauxita é derivada do calcário, que temuma composição básica de CaCO3. Na realidade pequenas quantidades deargilominerais em calcário contribuem normalmente com cerca de 1% de Al2O3,porém muito pouco ferro.

Observação: o calcário é muito susceptível ao intemperismo químico, pois a calcita élevemente solúvel em água de chuva. A bauxita pode acumular-se mais rapidamentea partir do calcário que de uma rocha cristalina constituída por silicatos, embora estaúltima possa conter até 10 vezes mais alumínio. Apesar disso, os granitos estão entreas principais rochas fontes de minério de bauxita, já que possuem ferro em pequenaquantidade.



Fatores que controlam a alteração intempérica

1. Material Parental: tipo de rocha e minerais constituintes

2. Clima3. Topografia4. biosfera5. Tempo

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Rocha-mãe

Material Parental



Natureza dos minerais constituintes : uma rocha granítica (rica em quartzo) é mais resistente ao intemperismo que uma rocha carbonática (rica em calcita).

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Clima: é o fator que isoladamente mais influencia no intemperismo,determina a natureza e a velocidade das reações químicas num a dada região(temperatura e precipitação).

Ocorrem com maiorfreqüência na regiãointertropical, onde osprocessos intempéricossão mais intensos. Sãocomuns, e importantesno Brasil, onde osclimas equatorial etropical favorecem suaformação.


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Precipitação pluviométrica


Temperatura, pluviosidade e vegetação


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TopografiaRegula a velocidade do escoamento superficial da água pluvial e, portanto, a água que infiltra nos perfis. Quanto maior a infiltração e percolação da água no perfil, mais eficiente será o intemperismo

BiosferaA qualidade da água é influenciada pela ação da biosfera. Por exemplo, adecomposição da matéria orgânica e a respiração das raízes libera CO2 e reduz opH, havendo formação de ácidos orgânicos.


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Tempo

Depende da susceptibilidade dos constituintes minerais e do clima. É possívelcalcular a velocidade do intemperismo por balanço de massa:

- Valores médios de 20-50 m de espessura por milhão de anos em climastropicais;

- Valores de mm de espessura em 10.000 anos em climas frios; 1,8m/4ka emclima tropical


Produtos do Intemperismo

Horizonte O

Horizonte AZona de lixiviação

Horizonte BZona de acumulação

Horizonte C

Rocha

Solos (manto de intemperismo) e

Depósitos Minerais Supérgenos

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Solo: produto do intemperismo de rochas (pedogênese )

Produtos do intemperismo de rochas

Mapa de solos do continente americano


(Latossolo)

(Neossolo)

(Argissolo)

(Argissolo – terra roxa)

(Solos orgânicos)

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Produtos do Intemperismo

Depósitos Minerais Supérgenos:- Al: depósitos de bauxita- Mn, Ni, fosfatos, U, caulim, areiaquartzoza;- Cobre: depósitos de enriquecimentosupérgeno (secundário), atuando sobresuas mineralizações a baixo teor, comonos depósitos de cobre porfirítico, commuitos exemplos na cadeia andina.

Latossolo

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Depósitos lateríticos do Brasil


Pará, Amapá, Mato Grosso do Sul, Goiás, Minas Gerai s



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Os processos genéticos que atuam na formação de um depósito laterítico são:

1) Preservação do mineral primário , de interesse e sua concentração poracumulação relativa, devida à perda de matéria do perfil durante a alteração. Omineral é resistente ao intemperismo e permanece no perfil. Ex: depósitos defosfato (concentração de apatita), de cromo (cromita), de estanho (cassiterita), deferro (hematita), etc.

2) Destruição do mineral primário e formação de minerais sec undários , maisricos que os primários. Ocorre com elementos de baixa solubilidade (Ti e Al), queformam minerais secundários, como gibbsita e anatásio. Também ocorre comminerais solúveis que migram no perfil de alteração e se precipitam como fasessecundárias nos horizontes que apresentem condições propícias. Ex: minério deNi (goethita niquelífera) e de Mn (psilomelano e pirolusita).

OBS: depósitos de ouro, o minério é formado pelos dois processos em conjunto,havendo mistura de partículas de ouro primário e de ouro secundário.

Ocorrência: Devido a importância da remoção de sílica durante o processo deintemperismo químico, os depósitos de bauxita formam-se em climas quentes eúmidos, especificamente em planícies de regiões tropicais da Austrália, do Caribe,América do Sul e África.

Além dos depósitos de bauxita , depósitos residuais de níquel , ferro e fósforotambém são formados quando os tipos certos de rochas estiverem expostos nasuperfície da Terra e quando as condições climáticas forem favoráveis para alixiviação dos produtos solúveis resultantes do intemperismo.

Depósitos Residuais Primários


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Nem todos os metais participarão do enriquecimentosecundário, já que para isso precisam ser solúveisdurante o intemperismo químico e insolúveis sob ascondições redutoras (menos oxigênio disponível) queprevalecem abaixo do lençol freático.

O enriquecimento secundário pode ocorrer por reaçõescomo:

CuFeS2 + Cu2+ (aq) = 2CuS (covelita) + Fe2+ (aq)

CuFeS2 + 3Cu2+ (aq) = 2Cu2S (covelita) + Fe2+ (aq)

> 2% cobre

Depósitos de enriquecimento secundário




Como o Brasil está situado quase todo na faixa tropical do globo, as condições parao intemperismo laterítico é favorecido, resultando em 75% do território nacionalcoberto por formações lateríticas, que estão ausentes apenas na região Nordeste(clima semi-árido) e na região Sul (clima subtropical).

As formações lateríticas comportam inúmeros depósitos, que contribuem com cercade 30% da produção mineral brasileira, excluindo o carvão e o petróleo.

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Depósitos lateríticos – Minério de Ferro

Mina a céu aberto - Minas do Camaquã (RS)

Mineração de cobre das Minas do Camaquã, situada no 3º distrito de Caçapava do Sul - RS

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1.2. Depósitos Sedimentares

1. Depósitos minerais exógenos

É o local onde os sedimentos se acumularam, e então sofrem a diagênesegerando a rocha sedimentar rica em substâncias úteis. Os depósitos sedimentaressão organizados em sistemas deposicionais, de acordo com os ambientes nosquais foram depositados (bacias sedimentares continentais ou marinhas).

Depósito Sedimentar

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Intemperismo, Erosão e Sedimentação

Depósitos Sedimentares

O termo “vasa” designa um sedimento fino, lamoso

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1. Pelo intemperismo são produzidos os sedimentos na área-fonte .

2. Agentes geológicos (água da chuva, vento, etc.) promovema remoção dos sedimentos por erosão

3. Transporte dos sedimentos da área-fonte até o local dedeposição denominado bacia sedimentar

Área fonte ⇒Intemperismo ⇒ Sedimento ⇒Erosão ⇒Transporte ⇒ Deposição ⇒Bacia sedimentar (continental ou marinha)

Processos sedimentaresProcessos sedimentares

4. Litificação : na bacia sedimentar os sedimentos são convertidos em rochas ,por um conjunto de processos conhecidos como diagênese que inclui:1) Compactação dos sedimentos e expulsão de água;2) Precipitação de minerais nos poros e cimentação e;3) Reações químicas a baixas T oC e pressões entre soluções aquosas e rocha.

LITIFICAÇÃO

Estratificação

Processos sedimentaresProcessos sedimentares

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2 grupos:

- Depósitos sedimentares detríticos – depósitos de pl ácer

- Depósitos sedimentares químicos

Esses depósitos decorrem do transporte de substâncias úteis pelos agentesgeológicos superficiais e da subseqüente deposição mecânica (depósitos de plácer)ou da precipitação química (depósitos químicos) das substâncias transportadas emlagos, deltas, linhas de praia, planícies aluvionares, plataforma continental, etc.


Grupo economicamente importante e diversificado de substâncias que incluem, Fe,Mn, metais básicos, rochas carbonáticas, evaporitos, ouro, fosfato, gibsita, cassiteritae os combustíveis fósseis (petróleo, carvão, gás natural), gerados em ambientessedimentares.

Os depósitos sedimentares normalmente se alojam em horizontes rochososparticulares de seqüência sedimentar hospedeira, que correspondem a algum tipo decontrole sedimentar, litológico ou estratigráfico.

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Sedimentos: produtos do intemperismoSedimentos: produtos do intemperismo

1. Sedimentos clásticos, detríticos ou mecânicos: formados de fragmentos derochas pré-existentes.

1.1. Macroclásticos (psefitos e psamitos): os psefitos constituem de grãos dotamanho de seixos e os psamitos de grãos do tamanho da areia.

2.2. Microclásticos (pelitos): grego pelos = lama. Sedimentos formados por grãosdo tamanho de silte e argila.

2. Sedimentos químicos: originados pela precipitação de solutos ou pelaevaporação da água (evaporitos).

3. Sedimentos biogênicos: formados pela precipitação de minerais a partir deprocessos orgânicos, ou pelo acúmulo de “biodetritos” (restos de organismos).

Em geologia, chama-se sedimento ao detrito rochoso resultante da erosão, que édepositado quando diminui a energia do fluido que o transporta como a água, o geloou o vento.

Intemperismo físico: simplesmente desintegra a rocha em fragmentosmenores (sedimentos detríticos, clásticos ou mecânicos)

Intemperismo químico: concentra os metais. Ocorre porque osprincipais minerais de rochas são instáveis nas condições d asuperfície da Terra. Os minerais se alteram para novos miner aisestáveis nas novas condições e os íons não acomodados nasestruturas desses minerais são liberados em solução (sedim entosquímicos).

Tipos de Intemperismo

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CLIMA ÁRIDO CLIMA ÚMIDO

Predominaintemperismo físico

Fragmentos de rochas frescas

Predominaintemperismo

químico

Íons transportados em solução

(água subterrânea)

Resíduos do intemperismoArgilominerais + óxidos

Contraste entre intemperismo químico e físico

Assim, com a ação do intemperismo tem-se

Componentes químicos em solução

Os minerais neoformados, gerados com o intemperismo(argilominerais + oxi-hidróxidos de ferro, manganês e alumínio)

Os minerais (grãos residuais) que resistiram ao int emperismo

Sedimentos detríticos ou clásticos

Sedimentos químicos

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Aspectos importantes dos sedimentos clásticos e químicos:

• Os sedimentos químicos e clásticos caminham juntos durante otransporte sedimentar;

• Existem depósitos sedimentares essencialmente clásticos ,essencialmente químicos ou mistos. As condições do ambient edurante a sedimentação e o tipo de material disponível gover nam otipo de sedimento final.

Aspectos importantes dos sedimentos Aspectos importantes dos sedimentos clásticos e químicos:clásticos e químicos:

• Os sedimentos químicos e clásticos caminham juntos durante otransporte sedimentar;

• Existem depósitos sedimentares essencialmente clásticos ,essencialmente químicos ou mistos. As condições do ambient edurante a sedimentação e o tipo de material disponível gover nam otipo de sedimento final.

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Dependem da composição da rocha, do agente de transporte, da duração dotransporte e das condições físicas da bacia de sedimentação.

Características dos sedimentos

PlagioclásioNa0-1Ca0-1Al1-2Si2-3O8

BiotitaK2(Mg,Fe)3AlSi 3O10(OH,O,F2) 2

Anfibólio(Na,K)0-1Ca2 (Mg,Fe2+,Fe3+,Al)5

(Si,Al)8O 22(OH) 2

K-FeldspatoKAlSi 3O8

QuartzoSiO2

Granito (rocha ígnea)

(Tectossilicato)(Ortoclásio

tectosilicato)

(Filossilicato)(Tectossilicato)

(Inossilicato de cadeia dupla)

Quartzo ± H 4SiO4

Intemperismo atuando sobre um granito

K-feldspato ± caulinita ± Al(OH) 3 ±SiO2 ± H4SiO4 ± K+ ± OH-

Biotita ± ilita ± esmectita ± caulinita ±oxi-hidróxido Al-Fe ± SiO 2 ± H4SiO4 ±K+ ± Fe 2+ ± Mg 2+

Plagioclásio ± caulinita ± Al(OH) 3 ±SiO2 ± H4SiO4 ± Na+ ± Ca2+ ± OH-

Anfibólio ± esmectita ±caulinita ± oxihidróxidoAl-Fe ± K + ± Na+ ± Ca2+

± Fe2+ ± Fe3+

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Conjunto de transformações que o depósito sedimentar sofre após sua deposição.Ocorre quando os minerais se tornam instáveis resultantes das mudanças dascondições físicas e/ou químicas em busca de novas condições de equilíbrio.

Para muitos autores, os principais processos diagenéticos são:1. compactação (peso do material acumulado)2. recristalização3. dissolução4. cimentação5. Autigênese6. substituição7. bioturbação

Diagênese :

Processos Diagenéticos Processos Diagenéticos -- Transformando sedimentos Transformando sedimentos em rochas e depósitos sedimentaresem rochas e depósitos sedimentares

A compactação é o processo de redução da espessura ou volume das camadas de sedimentos devido ao aumento da pressão litostática, durante o soterramento das camadas sedimentares.

1. Compactação

A compactação mecânica se processano local de deposição devido àsmudanças físicas dos grãos, como:a) deslizamento e rotação;b) deformação plástica e elástica;c) fraturamento e quebra dos grãos.

A compactação química, por sua vez,compreende :dissolução por pressão


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2. Dissolução

Dissolução por pressão


Produz compactação por perda devolume.Os minerais vulneráveis ao pH daágua intersticial são dissolvidostotalmente.Olivinas, piroxênios, anfibólios efeldspatos, que têm comportamentoinstável nas condições exógenas,são os minerais mais afetados.

3. Recristalização

Representação esquemática de carapaças carbonáticas de pelecípodo (ostra) sofrendo dois tipos de recristalização diagenética: neomorfismo e substituição

Recristalização diagenética: formação de minerais estáveis a partir de outrosinstáveis.Ex.: aragonita→ calcita (polimorfos de carbonato de Ca - neomorfismo )

calcita→ sílica (alteração química drástica - substituição ).


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4. Substituições

As substituições ocorrem quando um novo mineral substitui outro,preexistente, in situ. As substituições podem ser:

1. Albitização: é o processo de substituição que envolve o plagioclásio (feldspatorico em Na).

2. Pseudomórfico: quando um mineral é substituído por outro mantendo a formaantiga.

3. Alomórfico: refere-se ao um antigo mineral substituído por um novo.

Quartzo, feldspatos, calcita, dolomita e opala → mais importantes


5. Cimentação

Fotomicrografia de rocha carbonática

Precipitação de substâncias químicas dissolvidas na água intersticial.Os cimentos mais comuns: silicosos (quartzo, calcedônia, opala); carbonáticos(calcita, ankerita, siderita); férricos e ferrosos (pirita, marcassita, goethita, hematita);aluminossilicáticos/argilominerais (clorita, caulinita, ilita e esmectita).


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Este processo, por vezes, se confunde com a substituição, uma vez que asubstituição implica na precipitação de uma nova fase mineral no espaço dodissolvido. Esta nova fase pode ser formada por:

- Reações envolvendo fases presentes nos sedimentos;- Por precipitação de sais introduzidos por uma fase fluida, ou;- Pela combinação de dois ou mais processos, ou mesmo, pela int eraçãode outras fases, inclusive o intemperismo, a cimentação e assubstituições;

Os minerais autigênicos, formados por precipitação direta , podem ser:Silicatos (quartzo, feldspatos potássicose minerais de argila).Carbonatos (calcita e dolomita).Minerais evaporíticos (sulfatos, cloretos e outros), além de muitos outros.

6. Autigênese


7. Bioturbação

Aspecto de bioturbação


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Exemplos de processos diagenéticos

A área específica se refere à relação entre a área superficial do mineral e aunidade de peso. Assim sendo, quanto maior é a área em contato com os fluidosmaior é a reatividade dos minerais.

Áreas específicas de alguns minerais

Fatores que controlam a DiagêneseFatores que controlam a Diagênese

1. Textura - tamanho (granulometria)

Caulinita (mineral 1:1)

Ilita (mineral 2:1- mica hidratada)

Esmectita (mineral 2:1)

Clorita (mineral 2:1)

Quartzo (silicato)

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2. TemperaturaA temperatura é um agente importante nas reações minerais durante a diagênese. Ela atua como aceleradora das reações e também vibiabiliza certas reações diagenéticas.

Águas meteóricas: são as águas alimentadas pela superfície e que sãoinfluenciadas pelos agentes atmosféricos. As águas que ficam retidas nossedimentos, após sua deposição são conhecidas por conatas .

Águas de compactação: são as águas que estão associadas ao processo decompactação das camadas e que perderam o vínculo com as condiçõessuperficiais. Grande parte destas águas provém da compactação das camadassedimentares durante o soterramento.

Águas termobáricas: são as águas que circulam nas partes mais profundas dasbacias sedimentares, onde as pressões e temperaturas são maiores.

3. Fluidos Percolantes


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3. Fluidos Percolantes em áreas diagenéticas


4. Pressão


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A salinidade é extremamente importante no controle das propriedades daságuas circulantes.

A salinidade exerce influência direta nas propriedades químicas das águascirculantes.

Águas muito salgadas alteram o pH das soluções, e, conseqüentementetambém a solubilidade da sílica, da calcita e de certos tipos de cimentos.

5. Salinidade


Classificação dos depósitos sedimentaresClassificação dos depósitos sedimentares

Os processos diagenéticos modificam a textura e a mineralogia dos grãos,alteram a forma e a taxa de porosidade e criam novos componentesmineralógicos, sob a forma de cimentos. Em função disso, os depósitossedimentares são classificados em deposicionais ou primários (formados nadeposição em si) e diagenéticos ou secundários (originados na diagênese),que contém os cimentos.

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Depósito de Plácer: Concentração mineral por transpo rte físico e deposição

Exemplos de depósitos Sedimentares Exemplos de depósitos Sedimentares

A formação dos depósitos de placer ocorre pela liberação dos minerais estáveis dointemperismo e a sua concentração em sítios específicos pela ação da gravidade eresistência ao intemperismo químico das fases transportadas. Essas fases resistentespodem ser o ouro, platina, cassiterita, magnetita, cromita, ilmenita, rutilo, cobre nativo,gemas, zircão, monazita e fosfato.

Podem formar-se:

- ao longo de drenagens dos rios (depósitos aluvionares)

- ao pé de encontas (depósitos eluvionares)

- por ação do mar (ao longo de praias)

- por ação do vento (depósitos eólicos)

Obs: os mais importantes são os depósitos aluvionares (ouro, pirita e uraninita)

Praia do forno em Búzios(RJ). A cor rósea dasareias deve-se à elevadaconcentração de granada ,proveniente das biotita-granadas xistos quecircundam a praia.Foto: P.C. Giannini.

Embora os depósitos de plácer fluviais sejam os mais freqüentes, os agentes de concentraçãopodem ser também marinhos, eólicos, glaciais, etc. Nas planícies litorâneas da costa oriental doBrasil, desde o norte do Rio de Janeiro até a Bahia, ocorrem depósitos de placer praiais de areiamonazítica e ilmenítica , formados por retrabalhamento marinho de sedimentos continentais daFormação Barreiras.

Depósito de Plácer: Concentração mineral por transpo rte físico e deposição

Exemplos de depósitos Sedimentares Exemplos de depósitos Sedimentares

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Evaporitos: precipitados por evaporação de água salgada em associação comgipsita, silvita, anidrita, calcita e componentes detríticos como areias e argilas.

Depósitos Sedimentares Especiais

(A) Halita chevron , Salinas da Lagoa deAraruama, RJ.

Salina (sal-gema)

O Transporte físico pode ocorrer pelo vento, pelo gelo e, principalmente,pela água e selecionar sedimentos com diferentes granulometrias. Aenergia do meio é o principal fator controlador para a seleção dossedimentos a serem transportados, ou seja, são as mudanças na energiado meio que selecionam os grãos.

Ex. A energia da água em enxurrada é maior do que a de uma chuva fina

Depósitos minerais formados por processos superfici ais

2. Concentração de metais por transporte físico e d eposição

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2.1. Depósitos de pláceres

Formam-se pela concentração de partículas minerais densas em águaoriginadas do intemperismo físico de rochas cristalinas e de depósitosminerais preexistentes na superfície da terra.

Os minerais devem satisfazer certos critérios para serem concentrados emdepósitos de pláceres:1) alta dureza e resistência à abrasão; de forma a não se tornarempartículas muito finas e sofrerem dispersão;2) alta densidade, pois assim serão separados dos silicatos comuns3) insolúveis e estáveis em condições oxidantes

Os depósitos de pláceres podem ocorrer em lagos, rios e estuários e nasmargens continentais, mas são raramente encontrados a distâncias maioresdo que algumas dezenas de km da fonte.



* As densidades dos minerais formadores de rochas varia de 2500 a cerca de 3000 kg m-3

** Medida pela escala de Mohs, que varia de 1 a 10

Minerais concentrados em depósitos de pláceres (densidade e dureza altas)




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Metal Mineral de minério Densidade do mineralBerílio Berilo, (Be3Al2(SiO3)6 2,7 – 2,8Titânio Rutilo, TiO2 4,2Crômio Cromita, FeCr2O4 4,6Zircônio Zircão, ZrSiO4 4,68Manganês Hausmanita, Mn3O4 4,78Ferro Magnetita, FeO4 5,18Tório Torianita, ThSiO4 5,0-5,3Nióbio Columbita, FeNb2O6 5,2-7,9Tântalo Tantalita, FeTa2O6 7,9-8,2Elementos de terras raras Ex. Monazita, CePO4 4,8-5,5Estanho Cassiterita, SnO2 6,8-7,1Mercúrio Cinábrio, HgS 8,1Cobre Cobre nativo, Cu 8,9Prata Prata nativa, Ag 10,5Ouro Ouro nativo, Au 15-19,3Platina Platina nativa, Pt 14-19

Metais mais comuns extraídos de depósitos de pláceres





Ambientes 1 a 4: partículas pesadas são retiradas junto com sedimentos, enquanto a água dorio carrega os silicatos mais leves. Ambientes 5 e 6: resultantes de diminuição na velocidade dacorrente da água, permitindo deposição seletiva de partículas mais pesadas. No ambiente 5 umacorrente rápida de água encontra-se com outra mais lenta. No 6 a corrente é mais lenta nointerior do meandro do rio. Ambiente 7: partículas pesadas são retidas em praias de tempestade(formadas durante as chuvas de verão).

Importante: ocorrem em maioria sob a forma de areia solta ou cascalho, sen do,portanto, de fácil extração e separação dos minerais de miné rio (grande valor).

Rocha dura

Cachoeiras

Rochas regionais -fontes de metal

Meandros de rios

praia de tempestade

Terraço de cascalhoredepositado

abertura na rochacorredeiras

Junção de rios


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1. O mais conhecido é o distrito aurífero de Witwatersrand na África do Sul, que jácontribuiu com mais de 50% da produção mundial de ouro, além de quantidadessignificativas de prata e urânio) desde que se iniciou a mineração, no final do séculoXIX.

2. Distrito de Elliot Lake, em Ontário, Canadá, que figura como uma das maioresfontes de urânio do mundo.

Exemplos

Depósitos de pláceres fósseis: que já foram inconsolidados, porém, com o tempoforam soterrados e sofreram litificação (transformação em rocha sedimentar).Apesar de não serem numerosos, são de grande valor econômico.




A precipitação de metais a partir de águas superficiais não é tão diferente daque ocorre a partir de soluções hidrotermais, portanto, os c ritérios para aformação de minérios são aplicados para ambos os casos. Dos c ritériosnecessários para a formação de depósitos hidrotermais some nte a “fonte decalor” (decréscimo de temperatura) não se aplica à formação de precipitadosquímicos .

A precipitação de metais ocorre por meio de um dest es 3 mecanismos:

a. Floculaçãob. Adsorçãoc. mudanças na química do meio transportador

c.1. Acidez c.2. Potencial de oxidação


3. Concentração de metais por transporte químico e deposição

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a) Floculação é a maneira de depositar material transportado como partículascoloidais, que quando ficam em suspensão em soluções muito diluídas sãomantidas dispersas em virtude de cargas eletrostáticas similares em suassuperfícies. Quando a salinidade da solução aumenta significativamente, comoocorre quando a água de um rio chega ao mar, essa carga é neutralizada, aspartículas se agregam (floculam) e são depositadas.

Floculação

Água salina

Partículas coloidaiscarregadas

eletricamente (halo)

Água fresca



b. Adsorção : envolve a atração de um íon para uma superfície de carga oposta.Muitos materiais na superfície da Terra, incluindo partículas coloidais e argilominerais,apresentam superfícies carregadas negativamente que podem atrair íons metálicos e,consequentemente, retirar os metais da solução.

Pb2+

Água do mar

Partículas de argilacarregadas negativamenteSedimento

Cu2+Zn2+ Na+

Zn2+ Cu2+ Pb2+



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c. mudanças na química do meio transportador :

c.1. Acidez: é uma medida de concentração de íons H em solução. A água dachuva por dissolver dióxido de carbono (CO2) da atmosfera torna-se um poucoácida, sendo capaz de reagir com as rochas durante o intemperismo químico. Asreações no intemperismo tendem a neutralizar a água da chuva, o que faz com quea água subterrânea e as águas dos rios sejam levemente ácidas ou levementebásicas (alcalinas); a água do mar é levemente básica (presença de sais).

c.2. Potencial de oxidação: é a habilidade da solução em aceitar elétrons, porémpara os nossos propósitos, podemos imaginá-lo como a quantidade de oxigêniodissolvido em solução. As águas na superfície da Terra ou próximas a ela contémoxigênio em abundância e são, portanto, oxidantes. As águas subterrâneas têmmenos oxigênio e podem variar de oxidantes a redutoras. As águas mais redutorassão aquelas de pântanos, onde a degradação orgânica utiliza todo o oxigênio livre.



Pântano redutor

Lago oxidante

Precipitado de Fe2O3.nH2O (limonita)

Fe2+ (aq)

A biodegradação utiliza todo o oxigênio livre



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Os meios de precipitação química podem originar diferentes tipos dedepósitos minerais, como:

3.1. Depósitos de precipitados químicos de águas subterrân eas

a. Depósitos de urânio-vanádio

b. Depósitos de limonita

3.2. Depósitos de precipitados químicos em mares rasos

a. Minérios de ferro bandado

b. Depósitos de metais bases

3.3. Nódulos de manganês



3.1. Depósitos de precipitados químicos de águas su bterrâneas

Sob determinadas condições (mudanças na acidez e no potencial de oxidação daágua), a água pode precipitar depósitos econômicos de metais durante suacirculação em subsuperfície em direção ao oceano.


Depósitos de urânio-vanádio formam-se quando o potencial de oxidação da águasubterrânea que transporta esses metais decresce rapidamente (ambiente redutor).A água subterrânea geralmente é oxidante enquanto estiver migrando através deuma rocha altamente permeável e aerada, como o arenito. Quando esta encontrauma zona contendo material orgânico, o potencial de oxidação diminui, uma vez queo material orgânico utiliza e reage com o oxigênio da água. Minerais de urânio evanádio precipitam-se entre os limites de grãos e podem, algumas vezes, preenchertodo o espaço poroso dos arenitos, resultando na formação de um minério de altoteor.

Importância: esses depósitos contribuem com cerca de 25% das reservas mundiaisde urânio e vanádio.



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O minério é disseminado por toda a rocha hospedeira e os teores variam de 0,1 a 1% de U3O8.Zonas com teores mais elevados também são encontrados onde ocorreu a substituição. O urâniogeralmente ocorre como pitchblenda (U3O8) e coffinita (USiO4)1+x(OH)4x), enquanto o vanádio,quando presente, sob a forma de roscoelita (mica vanadífera) e montroseíta (VO(OH)). Aproporção de urânio e vanádio depende das proporções relativas desses metais na rocha fonte.Se os metais forem derivados do intemperismo de um granito, o depósito será rico em urânio,porém pobre em vanádio.

1. Concentração de metais por processos superficiai s

1.3. Concentração por transporte químico e deposiçã o


b. Depósitos de limonita

Não são mais viáveis comercialmente, mas são de interesse histórico e ilustramclaramente um mecanismo importante para deposição de minério. O minério éconstituído predominantemente por óxidos e hidróxidos de ferro, como limonita(Fe2O3.nH2O), que depositam em pântanos, lagos, e rios de baixa energia decorrente. A deposição ocorre quando a água subterrânea redutora encontra umambiente oxidante. Obs: o contrário do que ocorre com depósitos de urânio-vanádio.

3.1. Depósitos de precipitados químicos de águas su bterrâneas



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São as maiores reservas de ferro do mundo (1 bilhão de toneladas por ano). Trêstipos de minério de ferro bandados são reconhecidos:

1. Formações ferríferas vulcano-sedimentares;

2. Formações ferríferas bandadas;

3. ironstones

Minérios de manganês bandado também são importantes, porém comoapresentam forma e modo de ocorrência semelhantes ao minério de ferrobandado (e sempre ocorrem associados) não serão discutidos.

3.2. Depósitos de precipitados químicos em mares ra sos




1. Formações ferríferas vulcano-sedimentares: têm na maioria idadessuperiores a 2500 Ma. Geralmente essa formações ferríferas se encontramsobrepostas a rochas vulcânicas de fundo oceânico e possuem texturascaracterísticas de sedimentos de águas rasas. Considera-se portanto, que a suaformação tenha ocorrido em plataformas vulcânicas rasas por processossuperficiais. Magnetita, hematita e siderita são os principais minerais de minério eos depósitos podem atingir até 300 m de espessura.




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2. Formações ferríferas bandadas: conhecidas como BIFs - Bandad IronFormations, constituem os depósitos de ferro mais importantes. Para se ter idéiade escala, os depósitos de limonita raramente ultrapassam alguns km deextensão, os ironstones raramente ultrapassam algumas dezenas de km, mas osBIFs podem atingir centenas de km de extensão e de espessura. A maioria dosBIFs depositou-se em grandes bacias oceânicas sedimentares rasas há 2.200 e1800 Ma.

Estima-se que 1014-1015 t de ferro são preservadas nesses depósitos e, emborauma pequena proporção seja viável para a mineração, ainda é uma enormequantidade de ferro. Os minérios são caracterizados por um bandamento finodevido à precipitação alternada de camadas de óxidos (hematita e magnetita),apesar de cabonato, siderita, do silicato chamosita ou do sulfeto pirita, ocorreremalgumas vezes como minerais acessórios. Os depósitos geralmente contém 30-35% de ferro. Algumas vezes, no entanto, o teor pode se elevar para 50% ou maispelo intemperismo.





3. Ironstones: depositados em bacias costeiras rasas ou áreas lagunares,próximas à costa, porém em menor escala e constituem o único tipo de depósitode ferro sedimentar na Europa Ocidental.

São representados por camadas sedimentares que atingem até 10 m deespessura e se acumulam em pequenas bacias sedimentares de cerca de 30 kmde diâmetro. Normalmente são cobertos por areia e argila, o que significa quenunca se afastaram da fonte dos sedimentos. O minério contém a mesmaproporção de ferro que os demais tipos de formações ferríferas, mas esse ferro émais difícil de ser extraído. Assim, estes depósitos têm contribuído cada vezmenos para as reservas mundiais de ferro.




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b. Depósitos de metais bases

Depósitos importantes contendo cobre, chumbo e zinco formados como precipitadosquímicos em sedimentos de águas rasas de origem marinha. Os mais importantesem termos econômicos e mais conhecidos situam-se no cinturão do cobre daZâmbia e República do Congo.

Os principais minerais de minério nesses depósitos de metais bases são osassociados com minérios de origem hidrotermal: calcopirita, esfalerita, galena,bornita e calcosita. Esses minerais ocorrem localmente disseminados e em vênulasassociados a determinadas camadas de rochas sedimentares, como folhelhos ricosem matéria orgânica. Como o minério ocorre confinado a uma simples camada, ouestrato, é classificado como minério estratiforme e sua distribuição em grandes áreassugere que a deposição ocorreu em mares extensos




3.3. Nódulos de manganêsA extração ocorre em pequena escala em lagos há pelo menos mil anos. Nódulosem fundos oceânicos foram descobertos somente no final do século XIX, pelaexpedição Challenger. Os nódulos têm uma espécie de núcleo central ao redor doqual óxidos hidratados de Mn e Fe precipitam-se. Íons metálicos (Cu, Ni, Zn, Co ePb) acomodam-se nas estruturas ou são adsorvidos na superfície dos óxidos. Aprincipal fonte de metais é a água presente nos poros dos sedimentos oceânicos.

(a) Estrutura em camadas de um nódulo de manganês; (b) visão de uma parte ricaem nódulos de manganês do assoalho oceânico.

Depósitos minerais formados por processos superfici ais3. Concentração de metais por transporte químico e deposição

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2.6. Nódulos de manganês

2. Depósitos minerais formados por processos superf iciais

p

Devido à alta deposição de sedimentos perto dos continentes e do Equador queimpedem o crescimento dos nódulos, as áreas de maior abundância são as centraisdos oceanos Pacífico e Índico. Nódulos de teores econômicos devem conter pelomenos 3% de Ni, Cu e Co combinados com as % de Zn e Pb, menos importantes.

Diagrama esquemático mostrando os tipos de minérios que podem ser formados por processos superficiais.

Depósitos de urânio-vanádio

Nível do mar

Enriquecimento secundário

Depósitos de metais base

Minério de ferro bandado

Nódulos de manganês

Depósitos de Pláceres

Depósitos de Limonita


Depósitos minerais formados por processos superficiais

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Pela precipitação química decertos metais em ambientessedimentares no continente,em mares rasos ou nosoceanos profundos

Pela deposição de rochasnas quais os grãos detritícosde minerais de alto valor deuso são concentrados devidoà sua alta dureza oudensidade

Pelo intemperismo, quecausa a lixiviação deelementos solúveis, deixandoconcentrações de materialinsolúvel

Depósitos de urânio-vanádio doColorado; formações ferríferas daAmérica do Norte e Austrália;folhelhos cupríferos (Kupferschiefer)da Alemanha; nódulos de manganês

Depósitos de ouro aluvionar daAustrália, Califórnia, Sibéria, Nome(Alasca); pláceres de óxidos de titâniode Travancore (Índia) e Austrália;pláceres de diamante da Namíbia

Minério de bauxita (alumínio) deArkansas (EUA), França, Hungria,Jamaica e Guiana

Depósitos representativos Modo de formação

Precipitados químicos

Depósitos pláceres


Origem por processos superficiais

Classificação simplificada de depósitos minerais formados por processos superficiais

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AULA 2 - DEPÓSITOS MINERAIS - TIPOS I