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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE AGRONOMIA
DEPARTAMENTO DE GEOCIÊNCIAS
CURSO DE GEOLOGIA
Trabalho de Graduação
ESTUDO DO COMPORTAMENTO DO Ni EM ROCHAS ULTRAMÁFICAS
DE CORPOS PORTADORES DE GARNIERITA, LIBERDADE, MG
VITOR FULANETE CORRÊA
200704035-0
Orientador: Soraya Almeida
Dezembro/2010
Obra para Consulta
i
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, por todas as conquistas e vitórias obtidas até esse ponto em
minha vida.
Agradeço ao meu pai Ernâne Vieira Correa, minha mãe Mêrci Maria Fulanete Corrêa, e meus
irmãos Vinícius Fulanete Corrêa e Marcela Fulanete Corrêa, sem eles eu não estaria onde estou.
Sou muito grato por essa maravilhosa família.
Agradeço aos meus amigos Flávia, Helder, Alex, Marcelo (Muriaé), Jéssica, Juliana, Renato e
companheiros de quarto do alojamento (M2-234) por sempre estar ao meu lado e pela convivência
nesses anos de universidade.
Agradeço à minha orientadora Soraya Almeida pelo ensino, paciência, dedicação, apoio e
compreensão.
Agradeço aos funcionários e professores do Departamento de Geociências da UFRRJ que
estiveram comigo durante os últimos quatro anos. Obrigado!
Obra para Consulta
ii
RESUMO
Este trabalho trata do estudo de rochas ultramáficas presentes dos corpos mineralizados em
níquel supergênico (Fazenda da Roseta e Morro do Corisco) na região de Liberdade, MG.
O corpo da Fazenda da Roseta é constituído por rochas websteríticas como litologia
predominante aflorante, serpentinitos, hornblenditos e clorita xistos. O corpo ultramáfico do Morro
do Corisco é formado por serpentinitos como tipo litológico predominante, preservados de (meta)
harzburgito, (meta) dunito e (meta) espinélio hornblendito ao intemperismo.
Foi analisada a composição química de 13 amostras de rochas de ambos os corpos incluindo
serpentinitos, meta-websteritos e meta-hazburgitos para elemento maiores e traços, visando o
estudo do comportamento do Ni em relação aos demais elementos e em relação à composição
modal e normativa dessas rochas.
Os resultados demonstraram que estas rochas consideradas progenitoras dos solos
niquelíferos apresentam concentrações aproximadamente equivalente de Ni, independente de sua
composição modal no que diz respeito às razões entre olivina e piroxênio, e independente do grau
de hidratação destas rochas, pois litotipos formados por minerais de alta temperatura contém
conteúdos de níquel equivalentes aos tipos super-hidratados representados pelos serpentinitos.
Desta forma, sugere-se que estudos envolvendo a geração e prospecção de solos niquelíferos
considera a formação do minério a partir do intemperismo direto de rochas de alto grau, além dos
serpentinitos.
Obra para Consulta
iii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1: Localização da Cidade de Liberdade, MG 2
Figura 2: Principais vias de acesso de Liberdade, MG 2
Figura 3: Bacia hidrográfica do Rio Grande 3
Figura 4: Seção estrutural do Orógeno Ribeira, destacando seus respectivos domínios
estruturais 6
Figura 5: Mapa Tectônico do Orógeno Brasília Meridional 9
Figura 6: Principais aplicações do Níquel 10
Figura 7: Contexto geológico dos corpos ultramáficos do Morro do Corisco e da
Fazenda da Roseta, região de Liberdade, Sul de Minas Gerais 14
Figura 8: Composição normativa para os serpentinitos analisados 17
Figura 9: a) Diagrama binário Ni ppm versus %SiO2. b) Diagrama binário %SiO2 versus
clinopiroxênio. c) Diagrama binário %SiO2 versus olivina. d) Diagrama binário %SiO2
versus ortopiroxênio
22
Figura 10: a) Diagrama binário Ni ppm versus Ti ppm. b) Diagrama binário Ti ppm
versus clinopiroxênio. c) Diagrama binário Ti ppm versus olivina. d) Diagrama binárioTi
ppm versus ortopiroxênio
23
Figura 11: a) Diagrama binário Ni ppm versus %MnO. b) Diagrama binário %MnO
versus clinopiroxênio. c) Diagrama binário %MnO versus olivina. d) Diagrama binário
%MnO versus ortopiroxênio
23
Figura 12: a) Diagrama binário Ni ppm versus %Al2O3. b) Diagrama binário %Al2O3
versus clinopiroxênio. c) Diagrama binário %Al2O3 versus olivina. d) Diagrama binário
%Al2O3 versus ortopiroxênio
24
Figura 13: a) Diagrama binário Ni ppm versus %MgO. b) Diagrama binário %MgO
versus clinopiroxênio. c) Diagrama binário %MgO versus olivina. d) Diagrama binário
%MgO versus ortopiroxênio
25
Figura 14: a) Diagrama binário Ni ppm versus %CaO. b) Diagrama binário %CaO
versus clinopiroxênio. c) Diagrama binário %CaO versus olivina. d) Diagrama binário
%CaO versus ortopiroxênio
26
Figura 15: a) Diagrama binário Ni ppm versus %Fetotal. b) Diagrama binário %Fetotal
versus clinopiroxênio. c) Diagrama binário %Fetotal versus olivina. d) Diagrama binário
%Ferrototal versus ortopiroxênio
27
Figura 16: a) Diagrama binário Ni ppm versus clinopiroxênio. b) Diagrama binário Ni
ppm versus ortopiroxênio. c) Diagrama binário Ni ppm versus olivina 27
Obra para Consulta
iv
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1: Reservas e Produções Mundiais de Níquel em 2008/2009 12
Tabela 2: Total das Reservas de Níquel – 1999 12
Tabela 3: Amostras Analisadas para Rocha Total 18
Tabela 4: Análises Químicas de Rochas 19
Tabela 5: Composição Normativa das Rochas Analisadas 20
Tabela 6: Fórmulas Estruturais dos Minerais Formadores das Rochas Analisadas 21
Tabela 7: Coeficientes de partição 21
Obra para Consulta
v
SUMÁRIO
AGRADECIMENTOS i
RESUMO/ABSTRACT ii
ÍNDICE DE TABELAS iii
ÍNDICE DE TABELAS iv
SUMÁRIO v
1. INTRODUÇÃO 1
1.1 Objetivo 1
1.2 Metodologia 1
1.3 Localização 2
1.4 Aspectos Fisiográficos 3
1.5 Geomorfologia 4
2. CONTEXTO GEOLÓGICO 5
2.1 Conteúdo Geológico Regional 5
2.1.1 Unidades Metassedimentares Neoproterozóicas 6
2.1.1.1 Megassequência Andrelândia 6
3. A PRODUÇÃO DE NÍQUEL NO BRASIL: SÍNTESE SOBRE AS SUAS
PROPRIEDADES E APLICAÇÕES 10
4. AS MINAS DE NÍQUEL NA REGIÃO DE LIBERDADE 14
4.1 Corpo Ultramáfico Morro do Corisco 14
4.2 Corpo Ultramáfico Fazenda da Roseta 15
5. ANÁLISES QUÍMICAS DE ROCHA TOTAL 16
6. CONCLUSÃO 28
BIBLIOGRAFIA 29
Obra para Consulta
1
1. Introdução
O trabalho aqui apresentado foi desenvolvido como parte da disciplina “Trabalho de
Graduação (IA243)”, sob a forma de monografia, necessária a obtenção do grau de bacharel no
curso de geologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRRJ). O tema de estudo versa sobre as características químicas de rochas fontes das jazidas
niquelíferas da região de Liberdade, sul de Minas Gerais e inserido na linha de pesquisa
“Petrologia de Rochas Máficas e Ultramáficas Pré-Cambrianas”, desenvolvido no Departamento
de Geociências.
A jazida de níquel do Morro do Corisco, localizada próximo da cidade de Liberdade, é um
depósito do tipo laterítico, explorado originalmente pela Companhia de Níquel Do Brasil S.A.,
constituindo o primeiro relato de concentrações a níveis exploratórios desse minério no Brasil, no
ano de 1916. A segunda ocorrência mineralizada em níquel supergênico ocorre a N-NW de
Liberdade, na região da Fazenda da Roseta, e apresenta características semelhantes às do Morro
do Corisco.
1.1 Objetivos
O objetivo desta monografia é a análise do comportamento do Ni nas rochas progenitoras do
minério supergênico nos corpos ultramáficos do Morro do Corisco e da Fazenda da Roseta em
Liberdade, MG.
Pretende-se com estas análises avaliar a potencialidade dos diferentes tipos de rochas na
formação de solos niquelíferos.
1.2 Metodologia
A etapa inicial deste trabalho consistiu em levantamentos bibliográficos da geologia da região
estudada e consulta de trabalhos anteriores referentes aos corpos ultramáficos estudados.
Nesta monografia, foram utilizadas análises químicas de rochas e de minerais disponíveis em
Almeida (1998). Os espécimes litológicos foram escolhidos de forma a obter-se a maior
representatividade dos corpos ultramáficos, tendo sido observadas as características adequadas
de preservação do intemperismo. Após o processo de moagem, realizado no Departamento de
Mineralogia e Petrologia (DRM) / USP, o material foi enviado para a Universidade de Módena,
Itália, onde foram realizadas as análises para elementos maiores e traços através de
Espectrometria de Fluorescência de Raios-X.
O tratamento dos dados foi realizado com o apoio do software Petrograph 1.0.2 (Petrelli,
2005), através do qual foram elaborados os diagramas descritos neste trabalho.
Obra para Consulta
2
1.3 Localização e Acesso
A cidade de Liberdade localiza-se no sul do estado de Minas Gerais, nas coordenadas
geográficas 22º01'44"S de latitude e 44º19'11"W de longitude (Figura 1).
A cidade está a uma distância de 367 km de Belo Horizonte e possui como rodovias de
acesso: BR-040, BR-050, SP-330, SP-351, BR-491, BR-381, BR-267 (Figura 2).
Figura 1: Localização da Cidade de Liberdade, MG.
Figura 2: Principais vias de acesso de Liberdade, MG.
Obra para Consulta
3
1.4- Aspectos Fisiográficos
O clima da região, de acordo com a classificação de Köppen, é típico de tropical de altitude, do
tipo Cwb (mesotérmico, com verões brandos e estação seca de outono-inverno), com a dinâmica
atmosférica controlada pela célula de alta pressão subtropical do Atlântico Sul (Mota & Agendes
2006).
A pluviosidade anual na região de Liberdade é de aproximadamente 2000 mm, variando de 50
mm mensais na estação de seca e de cerca de 350 mm na estação chuvosa. As temperaturas
diárias variam de 15°C durante o inverno a 30°C no verão. A umidade relativa do ar varia
geralmente de 40 a 60% (Esson et al. 1978).
O entorno de Liberdade possui vegetação típica de Mata Atlântica, apresentando a Floresta
Ombrófila (ou de Araucária) Densa Montana, além de capões de Araucária angustifólia (Ferreira,
2006).
A região de Liberdade está inserida na Bacia do Rio Grande, tendo como principais rios o Rio
Grande e o Ribeirão Jacuí. A bacia do Rio Grande, por sua vez, pertence à bacia do rio Paraná,
que possui uma área total de 143.000 km2, dos quais 86.500 km2 localizam-se em território
mineiro, o que equivale a 17,8% da área do estado (Figura 3). Nessa bacia, é gerada cerca de
67% de toda energia hidrelétrica produzida em Minas Gerais (Santos et al., 2002).
Figura 3: Bacia hidrográfica do Rio Grande (Fonte: FURNAS, 2003).
Obra para Consulta
4
1.5 Geomorfologia
A região em destaque é abrangida pelo compartimento dos Planaltos Cristalinos que
compreende o Planalto do Sul de Minas Gerais (Ponçano & Almeida, 1993).
O planalto do Sul de Minas ou Planalto do Rio Grande distribui-se a noroeste da Serra da
Mantiqueira, alonga-se até as cabeceiras do Rio São Francisco e para oeste até ser recoberto
pelos sedimentos da Bacia do Paraná. É caracterizado por uma ampla superfície ondulada,
talhada essencialmente em rochas do complexo gnáissico-migmatítico, com altitudes em torno de
900 m, sendo interrompida por uma série de cristas adaptadas às orientações gerais dos
gnaisses, atingindo cotas superiores a 1.000 m. Ao norte do Planalto Sul de Minas, desenvolveu-
se a Serra de Canastra, formada por uma série de espigões quartzíticos seccionados por uma
superfície aplainada residual de cerca de 1.300 m. Trata-se de um importante divisor de águas
que separa as bacias dos rios São Francisco e Grande (Torrado et al. 2006).
A paisagem de Liberdade é marcada por um relevo montanhoso com escarpas íngremes e
vales encaixados, apresentando cristas e picos elevados que ultrapassam 1.400 m de altitude.
Obra para Consulta
5
2. Contexto Geológico
2.1 Conteúdo Geológico Regional
A região abrangida neste trabalho está inserida nas proximidades da borda Sul do Cráton do
São Francisco, no segmento central do Orógeno Ribeira, os quais registram episódios de
subducção e colisão neoproterozóicos, ocorrida há cerca de 580 Ma, resultando num
empilhamento tectônico de terrenos de leste para oeste-noroeste, com colisão oblíqua entre eles
(Heilbron et al., 2007; Campos Neto, 2007). A deformação exibe visíveis repartições entre zonas
com predominância de encurtamento frontal e zonas com componente transpressivo destral. Com
isso, os limites entre os compartimentos tectônicos são caracterizados por empurrões de
mergulhos mais íngremes (>30º) ou por zonas de cisalhamento oblíquas.
O Orógeno Ribeira foi subdividido em cinco terrenos tectono-estratigráficos segundo Heilbron
et al. (2007): Ocidental, Paraíba do Sul, Embu, Oriental e Cabo Frio (Figura 4). A área discutida
neste trabalho está contida no Terreno Ocidental. Este terreno é subdividido em Domínio
Andrelândia, Klippe de Carvalhos e Domínio Juiz de Fora. Nos dois primeiros encontram-se
vestígios da evolução neoproterozóica, atribuída a sul da Faixa Brasília, cujo ápice colisional
ocorreu há cerca de 630 Ma. A subdivisão tectono-estratigráfica adotada neste trabalho é:
• O embasamento arqueano e/ou paleoproterozóico mais velho que 1,8 Ga;
• Sequências metavulcano-sedimentares neoproterozóicas subdivididas em associações de
margem passiva, bacias de ante-arco e retro-arco, e bacias sin-colisionais;
• Granitóides neoproterozóicos pré-colisionais, gerados em arco magmático intra-oceânico
ou de margem continental ativa;
• Granitóides neoproterozóicos sin-colisionais;
• Magmatismo pós-colisional.
As sequências metassedimentares proterozóicas expostas na área de Liberdade são
caracterizadas por rochas do Grupo Andrelândia (Ebert, 1968) e que integram a Megassequência
Andrelândia (Paciullo et al., 2003), descrita a seguir.
Obra para Consulta
6
Figura 4: Seção estrutural do Orógeno Ribeira, destacando seus respectivos domínios
estruturais.
Legenda: Terreno Ocidental (1-6): 1 a 3- Megassequência Andrelândia nos domínios
Autóctone, Andrelândia e Juiz de Fora, Terreno Ocidental; 4 a 6- Associações do
embasamento (Complexos Barbacena, Mantiqueira e Juiz de Fora); Terreno Paraíba do Sul (7-
8): 7- Grupo Paraíba do Sul; 8- Complexo Quirino; Terreno Oriental (9- 13): 9- Sequência
Cambuci; 10- Sequência Italva; 11- Sequência Costeiro; 12-arco magmático Rio Negro; 13-
Granitos colisionais; 14- Sequências Búzios e Palmital; 15- Complexo Região dos Lagos.
2.1.1 Unidades Metassedimentares Neoproterozóicas
2.1.1.1 Megassequência Andrelândia
A Megassequência Andrelândia engloba todos os domínios do Terreno Ocidental do Orógeno
Ribeira, a sul e a sudeste do Cráton do São Francisco, bem como nos terrenos alóctones
(nappes) que ocorrem no sul da Faixa Brasília. Na base de algumas nappes do Orógeno Brasília,
sempre próximo às falhas de empurrão basais, ocorrem corpos de rochas meta-ultramáficas e
retro-eclogitos (Heilbron et al., 2007). Esta subdivide-se em duas grandes sequências que gradam
lateralmente para sucessões distais semelhantes, com intercalações de fácies pelágicas. A
sequência basal corresponde à Sequência Carrancas, caracterizada por gnaisses de composição
variada, sempre contendo plagioclásio e biotita, e subordinadamente granada. Intercalações
(decamétricas a centimétricas) de quartzitos puros a feldspáticos, filitos a xistos cinzentos, biotita
filitos a xistos, rochas calcissilicáticas, também constituem esta unidade. A unidade superior
corresponde à Sequência Rio Turvo, constituída por granada-biotita gnaisses bandados, de
derivação pelítica, ricos em biotita, granada e sillimanita, com abundantes intercalações métricas a
centimétricas de rochas manganesíferas, biotita gnaisses bandados, rochas calcissilicáticas,
sillimanita quartzitos, quartzitos puros e granada-plagioclásio gnaisse. Corpos irregulares
concordantes e diques deformados de orto-anfibolitos cortam as unidades supracitadas da
Megassequência Andrelândia (Heilbron et al., 2007).
Obra para Consulta
7
A unidade superior na Klippe de Carvalhos é composta principalmente de K-feldspato-cianita
gnaisse com proporções variadas de biotita e granada. Intercaladas a esses gnaisses
leucocráticos, ocorrem lentes micáceas (cianita-granada-mica xistos e cianita-granada-biotita
gnaisses) e quartzíticas (granada-cianita quartzitos). As rochas metabásicas que ocorrem
intercaladas com os K-feldspato-cianita gnaisses e xistos, também em função da inversão
metamórfica da Klippe de Carvalhos, são granulitos máficos com paragêneses características
para a fácies granulito de alta pressão. Granada-clinopiroxênio anfibolitos granoblásticos
representam os anfibolitos nesta escama tectônica (Heilbron et al., 2007).
Há presença de anfibolitos em todas as unidades da Megassequência Andrelândia. Eles
ocorrem na forma de lentes irregulares, e boudins centimétricos. Rochas meta-ultramáficas
ocorrem como lentes, de dimensões decamétricas, intercaladas nos gnaisses e xistos pelíticos da
Unidade Superior da Megassequência Andrelândia. Dois corpos destacam-se na área de estudo
desta monografia, apresentando núcleos preservados com textura isotrópica e bordos xistosos e
serpentinizados.
O corpo do Morro do Corisco, encaixado na Klippe de Carvalhos, é o melhor estudado (Silva,
1990; Almeida, 1998). O corpo ultramáfico da Fazenda da Roseta é o de maior área, e ocorrência
ao longo da Serra da Garça. Segundo Almeida (1992, 1998), estas ocorrências exibem identidade
química entre si, constituindo porções de uma suíte intrusiva de caráter toleítico, posicionadas
tectonicamente no Grupo Andrelândia. Estes corpos ultramáficos serão discutidos mais adiante,
relacionados com mineralizações niquelíferas do tipo laterítico.
De acordo com Campos Neto et al. (2007) o Sistema Orogênico Tocantins, localizado na
borda sul do Cráton São Francisco, é caracterizado por uma pilha de nappes relacionados à
colisão neoproterozóica da Placa do São Francisco (margem passiva) com a Placa do
Paranapanema (margem ativa). Essas nappes são estruturas dúcteis sin-metamórficas, com
removimentação rúptil pós-metamórfica, apresentando um padrão metamórfico regional invertido,
formado por alóctonos com distintos campos de gradientes metamórficos, delimitados pelos
contatos rúpteis de empurrão ou pelas rampas laterais, resultando em segmentos de distintos
ambientes tectônicos.
Os diferentes ambientes tectônicos desse empilhamento alóctone organizam-se nas estruturas
(Figura 6): i- Nappe Socorro Guaxupé, lasca de crosta continental profunda e espessa
(aproximadamente 15 km), representada por unidades granulito-granito-migmatíticas provenientes
da raiz de arco magmático; ii- Sistema de Nappes Andrelândia, domínio continental subductado é
caracterizado por nappes de metassedimentos em fácies anfibolito e granulito de alta pressão,
engajados em zona de subducção (Campos Neto & Caby 1999, 2000); iii- domínio de provável
margem continental passiva constituída pelo Sistema de Nappes Carrancas (Trow et al. 2000) e
pela Nappe Lima Duarte (Campos Neto et al. 2004a). Os sistemas alóctones maiores que
compõem o setor oriental do Sistema de Nappes Andrelândia são: a Nappe Pouso Alto, superior
(e klippen Aiuruoca, Carvalhos e Serra da Natureza), a Nappe Liberdade e a Nappe Andrelândia,
Obra para Consulta
8
inferior constituindo uma pilha metamórfica com espessura de 4.500 m e configuração geral sub-
horizontal. Eles Registram metamorfismo de alta pressão, tanto em fácies anfibolito, com retro-
eclogitos, quanto em fácies granulito. Segundo Campos Neto et al. (2007), é difícil uma proposta
litoestratigráfica única desse sistema da nappes, devido ao distinto campo metamórfico entre eles,
refletindo ambientes tectônicos diferentes.
Trouw et al. (2000) define a nappe Liberdade como uma sequência metapelítica, com
metapsamitos e gnaisses calcissilicáticos subordinados, metamorfisados em fácies anfibolito de
alta pressão, contendo lascas de rochas metabásicas retroeclogíticas, associadas a rochas
ultramáficas. É o registro metamórfico de crosta continental soterrada, em zona de subducção, a
profundidades mínimas de 60 km (Campos Neto & Caby, 1999). Sua infra-estrutura
paleoproterozóica é constituída por ortognaisses, em domínio de intensa anatexia
neoproterozóica.
A cinemática da Nappe Liberdade indica transporte do topo para E-SE na retaguarda, e para
NE em direção ao front. Zonas de cisalhamento normais e sin-metamórficas, orientadas em torno
de E-W, promoveram um abatimento da retaguarda. Dessas, a principal estrutura é a zona de
cisalhamento Alagoa, normal e com lineações minerais a sillimanita orientadas segundo o
mergulho. Essas zonas de cisalhamento normais representam, no sistema convergente sin-
metamórfico, a alternância com regimes extensionais de deformação. Eles acentuam o
adelgaçamento da nappe e facilitam, na sua retaguarda, a entrada do pacote rochoso na zona da
sillimanita, por descompressão isotérmica (Santos et al. 2004); enquanto que o front permanece
na zona de cianita.
Obra para Consulta
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Figura 5: Mapa Tectônico do Orógeno Brasília Meridional retirado de Campos Neto et al. 2007
Obra para Consulta
10
3. A produção de Níquel no Brasil: síntese sobre suas propriedades
e aplicações
O níquel (Ni) é um elemento químico, metálico, cuja concentração na superfície terrestre é da
ordem de 0,008%. Tem coloração branco-prateado, é dúctil, maleável e possui peso específico
igual a 8,5 g/cm3, elevado ponto de fusão (cerca de 1453ºC), peso atômico 58,68 e grande
resistência mecânica à corrosão e a oxidação, atribuindo-lhe uma grande diversidade de usos
(Magalhães, 2004).
A utilização do níquel no processo industrial verifica-se somente após a obtenção da primeira
amostra de metal puro por Richter em 1804, e do desenvolvimento da liga sintética de ferro-níquel
por Michael Faraday e associados em 1820. Em 1870, Fleitman descobre que a adição de uma
pequena quantidade de magnésio torna o níquel maleável, e em 1881 é cunhada a primeira
moeda de níquel puro. O Ni é utilizado em diversas ligas, como o aço inoxidável, em
galvanização, fundições, catalisadores, baterias, eletrodos e moedas (Figura 6).
Figura 6: Principais aplicações do Níquel.
O níquel, por ser um elemento de transição, apresenta uma mistura de propriedades de metais
ferrosos e não-ferrosos, sendo siderófilo (possui afinidade química em fases metálicas com o
ferro, assim como Co,Pt e Au) e também calcófilo (possui afinidade com fases sulfetadas, assim
como Cu,As, Pb,Zn e Ag). (Oliveira, 2008).
A maior quantidade de níquel lavrado no mundo provém de dois tipos de depósitos minerais:
depósitos magmáticos sulfetados, cujo principal mineral de minério é a pentlandita [(Ni,Fe)9S8] e
depósitos lateríticos, onde os principais minerais de minério são a limonita niquelífera
[(Fe,Ni)O(OH)] e a garnierita (silicato de níquel hidratado).(Oliveira, 2008).
Os depósitos de níquel sulfetado formam-se por segregação de líquidos sulfetados imiscíveis
na base da câmara magmática, a partir do resfriamento de magmas de natureza máfica a
Obra para Consulta
11
ultramáfica, principalmente de idade proterozóica (Oliveira, 1990). Os minerais acessórios de Ni,
Cu e EGP (sulfetos), Cr, Ti, V e Fe (óxidos) formam-se em estágios iniciais de cristalização do
magma. São os depósitos de maior preferência a exploração, pelo fato desse tipo minério ser
facilmente concentrado através de técnicas bem estabelecidas.
Os depósitos de níquel laterítico ocorrem mais superficialmente, principalmente na região
saprolítica (Escalzzer et al. 2007). Sua formação ocorre por mobilização do minério pelo
intemperismo sob a forma de silicato hidratado, e o concentra em fissuras da rocha em processo
de alteração, trazendo-o para a superfície. Nas jazidas deste tipo encontra-se na parte superior
uma camada de laterita niquelífera e mais abaixo, geralmente, há uma zona enriquecida à custa
da rocha subjacente que vai depois empobrecendo à medida que o níquel se desloca para a
superfície. Nas jazidas são encontradas calcedônias que indicam ações hidrotermais
provavelmente relacionadas com os pegmatitos também freqüentes. Uma pesquisa realizada pela
Preston Resources Ltda em 1999 mostrou que os teores do metal nos minérios de origem
laterítica são, em geral, superiores aos dos minérios sulfetados, e que o custo de extração do
metal a partir do minério sulfetado, devido à exploração em profundidade, torna a fonte laterítica
competitiva (Silva & Andrade, 2007).
Segundo Oliveira (2008), é conhecida ocorrências de níquel contido em nódulos de manganês
no fundo oceânico, embora sejam necessárias pesquisas tecnológicas para sua extração em
condições econômicas favoráveis.
As reservas mundiais de níquel em 2009 foram definidas por depósitos minerais que ocorrem
em vários países. Os depósitos terrestres possuem recursos na ordem de 1% Ni @ 130 Mt. Cerca
de 60% dos depósitos mundiais são de origem laterítica e 40% são sulfetados. Neste contexto,
Austrália, Cuba, Nova Caledônia e Rússia detém cerca de 63% das reservas mundiais (Tabela 1).
As jazidas de níquel descobertos no Brasil são representados por minérios silicatados, que
provêm da alteração de rochas muito básicas como peridotitos (depósitos lateríticos). O primeiro
relato à ocorrência de minério de níquel data de 1989, referente ao município de Jacupiranga, São
Paulo. Posteriormente, foram mencionadas as ocorrências Niquelândia (1906) em Goiás,
Liberdade (1916) e Morro do Níquel (1922) em Minas Gerais, e Barro Alto (1934) em Goiás.
As reservas medidas brasileiras de níquel aprovadas pelo DNPM totalizam, em 1999,
301.016.980 t de minério, com teor médio de 1,61 % e com 4.631.842 t de níquel contido,
concentradas nos Estados de Goiás (75,9%), Pará (14,5%), Piauí (6,7%) e Minas Gerais (3,0%).
(Tabela 2)
Analisando pelo total de reservas de níquel, o percentual de participação dos Estados em
relação às respectivas reservas coloca, em primeiro lugar, o Estado de Goiás, representando
74,78% das reservas de níquel do país, localizadas nos municípios de Niquelândia, Americano do
Brasil, Barro Alto, Diorama, Goianésia, Iporá, Jussara, Montes Claros de Goiás; em segundo
lugar, o Estado do Pará, que atinge 16,84 %, distribuídas entre os municípios de Marabá e São
Félix; em terceiro, o Estado de Minas Gerais (4,20%) onde as reservas de níquel estão situadas
Obra para Consulta
12
no município de Fortaleza de Minas, Ipanema, Liberdade e Pratápolis; em quarta classificação
está o Estado do Piauí (4,18%), em São João do Piauí.
Tabela 1: Reservas e Produções Mundiais de Níquel em 2008/2009.
Produção Mineral Países
2008 2009 Reservas
Austrália 200.000 167.000 26.000.000
Botswana 38.000 36.000 490.000
Brasil 58.500 56.700 4.500.000
Canadá 260.000 181.000 4.100.000
China 68.400 84.300 1.100.000
Colômbia 76.400 93.000 1.700.000
Cuba 67.300 65.000 5.500.000
República Dominicana 31.300 - 840.000
Grécia 18.600 14.000 490.000
Indonésia 193.000 189.000 3.200.000
Nova Caledônia 103.000 107.000 7.100.000
Filipinas 83.900 85.000 940.000
Rússia 277.000 266.000 6.600.000
África Do Sul 31.700 34.000 3.700.000
Espanha 8.140 7.800 57.000
Venezuela 13.000 12.000 490.000
Outros Países 46.000 28.600 3.800.000
Total 1.570.000 1.430.000 71.000.000
Fonte: Mineral commodity Summaries – Janeiro, 2010.
Tabela 2: Total das Reservas de Níquel – 1999.
Medidas UF
Minério Contido Teor (%) Indicada(¹) Inferida(²) Total
GO 228.415.454 3.380.549 1,48 63.448.488 66.575.712 291.863.942
PA 43.560.000 797.148 1,83 22.365.000 14.800.000 65.925.000
PI 20.007.510 314.118 1,57 20.007.510
MG 9.034.016 140.027 1,55 7.580.867 3.543.338 16.614.883
Total 301.016.980 4.631.842 1,61 93.394.355 84.919.050 394.411.335
Unidade: t / Fonte: DNPM/DIRIN.
1- Parte de um recurso mineral cujas estimativas de teor e tonelagem são de baixa confiança.
2- Parte de um recurso mineral onde a tonelagem, forma, características físicas e teor possuem
razoável nível de segurança. (Pereira, 2003 & Licht et al., 2007).
Obra para Consulta
13
4. As Minas de Níquel em Liberdade
Os corpos ultramáficos da região de Liberdade foram identificados segundo Almeida (1998),
como corpos ultramáficos alóctones, encaixados em sequências metassedimentares
proterozóicas (Megassequência Andrelândia). Algumas dessas ocorrências possuem grande
potencial niquelífero, apresentando formas ovóides e, parecem ter importante controle estrutural
com fortes indícios de unidades alóctones (Esson 1978; Almeida, 1998). De acordo com a
subdivisão em domínios tectônicos estabelecida por Ribeiro et al. (1990), tais ocorrências
estariam inseridas em um domínio alóctone, denominado Domínio III.
As unidades da Megassequência Andrelândia expostas nesta área são representadas por um
conjunto de metassedimentos transicionais (quartzitos, granada-sillimanita/cianita quartzo xistos,
biotita e sillimanita/ cianita-granada gnaisses), contendo lentes isoladas de anfibolitos e corpos de
ultramáficas. Corpos graníticos de composição tonalítica a granodioríticas, de contornos
alongados com direção principal paralela à de foliação da região, são considerados produtos da
fusão parcial destes gnaisses. Junho et al. (1989a,1989b), descreve esse conjunto litológico
disposto de forma a constituir uma estrutura sinforme aberta, com direção de eixo SW/NE e
mergulho para SW, correlato com a terceira fase deformacional definida originalmente por Trouw
et al. (1986). Trouw & Castro (1996) definem uma falha de empurrão (nappe de Liberdade)
delineada ao longo deste sinforme.
Bebert et al. (1981) utiliza o termo “tipo alpino”, para designar a ocorrência ultramáfica Morro
do Corisco, sugerindo uma origem relacionada á uma sequência ofiolítica. Segundo Almeida
(1998), os contatos dos corpos ultramáficos com as rochas encaixantes são de difícil observação,
devido ao alto grau de intemperismo destas. Contudo, os corpos ultramáficos desta região fazem
contato com xistos ou gnaisses ricos em granada e cianita, de granulação grossa.
Estas rochas foram consideradas por Almeida (1992) de caráter original intrusivo, geradas a
partir de processos de diferenciação magmática de magmas toleíticos. As associações minerais
atuais indicam metamorfismo na fácies anfibolito, com alguns espécimes tendo preservado
paragêneses representativas de reequilíbrio na fácies granulito.
Dois corpos mineralizados em Ni ocorrem na área: o corpo ultramáfico da Fazenda da Roseta
e corpo ultramáfico do Morro do Corisco (Figura 7).
Obra para Consulta
14
Figura 7: Contexto geológico dos corpos ultramáficos do Morro do Corisco e da Fazenda da Roseta,
região de Liberdade, Sul de Minas Gerais. Extraído de Paciullo (2003).
4.1 Corpo Ultramáfico do Morro do Corisco
O corpo ultramáfico do Morro do Corisco abriga a mais antiga mina de níquel garnierítico do
Brasil, foi explorado inicialmente em 1915, pela Companhia de Nickel do Brasil (Moraes, 1935). A
retirada do material portador de níquel deu lugar a uma área aplainada onde antes existia uma
elevação que deu origem ao topônimo. A intrusão ultrabásica possui forma elíptica e área de
cerca de 1 km², tendo o eixo de maior direção aproximadamente N50E. Esta direção é coincidente
com a direção regional da xistosidade e também com uma falha de empurrão (Villas, 1969) com a
qual está associado o corpo ultrabásico.
Sua posição encontra-se situada, segundo Magalhães (1985) entre cianita/sillimanita-granada
xistos e biotita gnaisses. A dimensão do corpo varia na ordem de 0,4 km², com serpentinito como
tipo litológico predominante, sob a forma de núcleos de dimensões métricas, preservados de
(meta) hazburgito, (meta) dunito e (meta) espinélio hornblendito ao intemperismo. Exibem aspecto
poroso, coloração verde azulada à cinza esverdeado e granulometria fina (Almeida, 1998).
Obra para Consulta
15
Estes serpentinitos possuem pseudomorfos de olivina e/ou ortopiroxênio orientados
primariamente, sem correlação com as principais estruturas regionais, sugerindo a existência de
bandamentos composicionais primários e preservados da deformação regional.
O corpo ultramáfico é cortado por fraturas com direções variadas, preenchidas por
concentrados de sílica + minerais argilosos formados a partir de precipitação coloidal, durante
processos intempéricos. Estes concentrados constituem a principal fonte de níquel deste corpo,
discutido por Santos (1972). De acordo com o autor, durante o processo de formação do solo
laterítico, a sílica é lixiviada, precipitando-se sob forma coloidal, o Fe permanece como constituinte
principal do solo, sob a forma de Fe+³, enquanto o Mg é removido para os níveis mais inferiores. O
Ni+² é liberado durante o intemperismo da serpentina, ficando retido nos retículos cristalinos dos
minerais neoformados (vermiculita, montmorilonita, clorita e serpentina). Os concentrados
constituídos por uma mistura de serpentina e demais silicatos hidratados de Ni-Mg são
designados por garnierita. A extração deste material nas porções mais intemperizadas restringiu
os concentrados maciços serpentiníticos, o que torna sua exploração pouco viável do ponto de
vista econômico (Almeida, 1998).
Rochas compostas, essencialmente, por hornblenda + epidoto + quartzo são observadas
cortando as rochas serpentiníticas, tendo sua origem associada à intrusão de veios pegmatíticos
que atravessam as encaixantes e algumas porções dos corpos.
4.2 Corpo Ultramáfico da Fazenda da Roseta
O corpo ultramáfico da Fazenda da Roseta possui uma área de 4 Km², sendo o de maior
dimensão encontrado em Liberdade. Sua mineralização em níquel é de caráter supergênico, com
características semelhantes aos minérios do Morro do Corisco, descrito anteriormente. Segundo
Almeida (1998) há reservas de concentrados de níquel, no corpo da Fazenda da Roseta,
totalmente intemperizados sendo de fácil extração.
Ainda segundo Almeida (1998), rochas websteríticas predominam como litologia aflorante.
Possuem granulação grossa, constituídas por matriz granoblásticas de anfibólios, de cor verde
escura, no qual se destacam megacristais prismáticos de piroxênios castanhos e olivinas.
Possuem dimensões métricas, sendo encontrados túneis e poços prospectores de níquel. Exibe,
muitas vezes, espécie de bandamento, milimétrico a centimétrico, com intercalações
predominantes de faixas piroxeníticas e faixas ricas em anfibólio, gerando intercalações do tipo
modal. Espinélio harburgitos ocorrem na forma de bloco centimétricos dispersos nas proximidades
das rochas websteríticas,com relações estratigráficas incerta entre elas. Estas rochas apresentem
complexidade textural, granulação grossa e coloração predominante cinza esverdeada.
Serpentinitos ocorrem como rochas maciças, de cor verde escura a verde acinzentada, de
granulação fina, semelhante aos serpentinitos predominantes no corpo ultramáfico do Morro do
Corisco. Há ocorrências de hornblenditos de granulação média e cor negra, na borda sudoeste do
Obra para Consulta
16
corpo ultramáfico da Fazenda da Roseta, na região de contato com suas encaixantes. Almeida
(1992) caracterizou essas ocorrências como quimicamente anômalas, “gerada sob fortes
influências metassomáticas, envolvendo troca de elementos, em grande escala, entre o corpo
ultramáfico e sua encaixante ácida (cianita-granada-quartzo xisto)”.
Clorita xistos são identificados na borda NE entre o corpo ultramáfico e as rochas encaixantes.
Obra para Consulta
17
5. Análises Químicas de Rocha Total
As análises químicas de rochas foram realizadas para amostras dos corpos ultramáficos da
Fazenda da Roseta e do Morro do Corisco. Ao todo, foram analisadas 13 amostras de rochas
selecionadas de ambos os corpos. São meta–websteritos, espinélio meta–harzburgitos e
serpentinitos. Os resultados, sob a forma de óxidos para SiO2, TiO2, Al2O3, FeO, Fe2O3, MnO,
MgO, CaO, K2O e Na2O, são exibidos na Tabela 4, e sua composição química normativa,
representada na tabela 5. A Figura 8 mostra a composição normativa para os serpentinitos,
sugerindo um protólito harzburgítico para estas rochas, à exceção da amostra Rt_FR3A que se
situa no campo dos lherzolitos, próximo ao limite com os harzburgitos.
Figura 8: Composição normativa para os serpentinitos analisados.
As análises para detecção de níquel (Ni) e cromo (Cr) foram calculadas a porcentagem por
milhão (ppm). Apenas uma amostra de espinélio meta–harzburgito foi analisada. Esta aparece,
contudo, nos diagramas analisados para efeito de comparação com as demais rochas presentes
nos corpos mineralizados em Ni. Além do mais, a composição normativa dos serpentinitos indica
protólitos harzburgíticos para estas rochas. Desta forma, a amostra de harzburgito pode ser
considerada um representante não hidratado dos serpentinitos.
A Tabela 3 demonstra as diferentes rochas as quais as análises foram feitas:
A metodologia aplicada na obtenção e tratamento dos dados químicos é sintetizada no
capítulo 1 deste trabalho, no sub-tópico “Metodologia”.
A Tabela 6 mostra a fórmulas estruturais gerais dos principais minerais presentes nas rochas
analisadas.
A Tabela 7 indica os coeficientes de partição do níquel para minerais de magmas fracionados
segundo Irving (1978).
Obra para Consulta
18
Para a análise do comportamento do Ni em relação aos demais elementos nestas rochas,
foram construídos diagramas binários tendo o elemento como referência (Figuras 9, 10, 11, 12,
13, 14 e 15).
Nota-se pela tabela de análises químicas que a amostra RT_MCN3, única representante do
corpo ultramáfico Morro do Corisco, possui o segundo maior teor de Ni (3218 ppm), ou seja, o
conteúdo deste elemento em ambos os corpos é equivalente. As demais rochas analisadas foram
retiradas do corpo ultramáfico da Fazenda da Roseta. Estes mostram variações nos teores de Ni
entre 1012 ppm e 4605 ppm, sendo que esta última, que possui a maior (amostra Rt_FR1D) é um
meta-websteritos
O teor médio de Ni entre os meta-websteritos é de, aproximadamente, 2175 ppm Ni. Para
os serpentinitos, o teor médio calculado equivale a 2405 ppm Ni, correspondendo à rocha de
maior teor médio do elemento em questão. Assim, embora os piroxenitos contenham as amostras
mais enriquecidas em Ni, o conjunto de serpentinitos apresenta valores médio superiores.
Tabela 3: Amostras Analisadas para Rocha Total
Meta-Websteritos Rt_FR1A, Rt_FR1B, Rt_FR1C, Rt_FR1D,Rt_FR4, Rt_FR5Aa,
Rt_FR5B, Rt_SO11G
Serpentinitos Rt_FR3A, Rt_FR3Aa, Rt_FR3Ac, Rt_MCN3
Espinélio Meta-
Harzburgito
Rt_SO11F
Obra para Consulta
19
Tabela 4: Análises Químicas de Rochas
Amostra SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO K2O Na2O H2Op H2Om Total Ni
Rt_FR1A 50.58 0.04 3.77 1.81 3.96 0.12 30.65 6.87 0.04 0.14 1.56 0.10 99.64 2797
Rt_FR1B 53.01 0.05 2.83 0.78 5.31 0.14 31.26 5.62 0.03 0.14 0.27 0.08 99.52 1786
Rt_FR1C 51.89 0.03 2.99 1.62 5.37 0.14 33.30 4.59 0.03 0.07 0.32 0.06 100.41 1852
Rt_FR1D 50.46 0.04 4.00 2.39 3.45 0.12 30.45 6.73 0.05 0.18 1.77 0.32 99.96 4605
Rt_FR3A 36.54 0.00 0.66 4.29 1.43 0.10 40.30 2.12 0.00 0.00 14.40 0.91 100.75 2010
Rt_FR3Aa 36.54 0.00 0.66 4.52 1.43 0.10 40.30 2.12 0.00 0.00 14.52 0.79 100.60 2010
Rt_FR3Ac 37.34 0.00 0.66 4.46 1.52 0.11 40.49 1.08 0.00 0.00 14.16 1.15 100.97 2196
Rt_FR4 52.67 0.06 3.48 1.69 3.88 0.12 28.53 8.89 0.03 0.09 0.14 0.32 99.90 1829
Rt_FR5Aa 52.02 0.07 4.59 1.76 4.24 0.13 28.95 7.17 0.09 0.39 0.08 0.36 99.85 1790
Rt_FR5B 53.65 0.08 3.00 1.92 4.66 0.14 29.41 6.30 0.05 0.17 0.00 0.00 99.38 1734
Rt_MCN3 39.29 0.05 1.28 5.94 1.09 0.09 35.33 0.37 0.43 0.83 13.00 2.84 101.08 3218
Rt_SO11F 39.12 0.70 9.25 2.89 6.25 0.12 37.25 1.24 0.02 0.00 2.37 0.50 99.71 1153
Rt_SO11G 52.74 0.07 3.77 2.63 3.20 0.12 27.37 9.34 0.04 0.11 0.25 0.34 99.98 1012
Obra para Consulta
20
Tabela 5: Composição Normativa das Rochas Analisadas
Amostra Or Ab An C Di(wo) Di(en) Di(fs) Cpx Hy(en) Hy(fs) Opx Ol(fo) Ol(fa) Oli Mt He II Ap
Rt_FR4 0.18 0.76 9.04 0 14.57 11.97 0.98 27.52 44.34 3.63 47.97 10.59 0.98 11.57 2.46 0 0.11 0
Rt_FR1A 0.24 1.21 9.73 0 10.47 8.52 0.66 19.65 42.46 3.28 45.74 19.06 1.63 20.69 2.68 0 0.08 0
Rt_FR1B 0.18 1.19 7.06 0 8.79 6.96 0.83 16.58 51.64 6.12 57.76 14.15 1.85 16.00 1.14 0 0.10 0
Rt_FR1C 0.18 0.59 7.74 0 6.27 5.01 0.52 11.8 50.01 5.24 55.25 19.74 2.28 22.02 2.35 0 0.06 0
Rt_FR1D 0.3 1.55 10.16 0 10.00 8.25 0.49 18.74 43.91 2.6 46.51 17.93 1.17 19.1 3.54 0 0.08 0
Rt_FR3A 0 0 2.11 0 4.26 3.67 0 7.93 10.59 0 10.59 72.56 0 72.56 5.78 1.04 0 0
Rt_FR3Aa 0 0 2.24 0 1.93 1.67 0 3.6 16.15 0 16.15 70.71 0 70.71 6.47 0.84 0 0
Rt_FR3Ac 0 0 2.1 0 1.74 1.5 0 3.24 16.92 0 16.92 67.94 0 67.94 6.14 0.97 0 0
Rt_FR5Aa 0.54 3.32 10.56 0 10.54 8.51 0.76 19.81 42.65 3.8 46.65 15.15 1.49 16.64 2.57 0 0.13 0
Rt_FR5B 0.3 1.45 7.31 0 10.08 8.1 0.78 18.96 55.93 5.39 61.32 6.97 0.74 7.71 2.8 0 0.15 0
Rt_MCN3 3.02 7.30 0 0 0.91 0.79 0 1.7 28.84 0 28.84 52.25 0 52.25 4.34 1.49 0.11 0
Rt_SO11F 0.12 0 6.36 7.2 0 0 0 0 21.30 1.86 23.16 52.4 5.06 57.46 4.33 0 1.37 0
Rt_SO11G 0.24 0.94 9.72 0 15.41 12.75 0.71 28.87 46.67 2.6 49.27 6.60 0.40 7 3.84 0 0.13 0
Obra para Consulta
21
Tabela 6: Fórmulas Estruturais dos Minerais Formadores das Rochas Analisadas.
Tabela 7: Coeficientes de partição. Fonte: Irving (1978).
Os diagramas das Figuras 9, 10, 11, 12, 13, 14 e 15 mostram a variação do conteúdo de Ni
em relação aos demais elementos. Como pode ser observado, neste conjunto de imagens
serpentinitos e meta-websteritos exibem rochas com conteúdos de Ni equivalente. A composição
normativa sugere conteúdos originais de olivina de 7% até 22% para os meta-websteritos e de
52,25% até 72,56% para os serpentinitos. Não há, portanto, uma correlação direta entre o teor de
Ni e a porcentagem de olivinas nestas rochas, apesar dos altos valores do coeficiente de partição
do níquel em olivina (KdNi olivina).
A Figura 9a mostra a variação do teor de Ni em relação a SiO2 para estas rochas. Dois grupos
se destacam um formado por meta-websteritos, com conteúdos de sílica maiores que 49.40% e
outro com conteúdos de sílica menores que 38.63% formado por serpentinitos. As Figuras 9b, 9c
e 9d mostram, respectivamente as relações entre o conteúdo modal de clinopiroxênio, olivina e
ortopiroxênio em relação à sílica nestas rochas. A porcentagem mais elevada em SiO2 entre os
meta-websteritos é conseqüente da maior porcentagem de piroxênios nas rochas originais. Os
Mineral Fórmula Estrutural
Clinopiroxênio
(Si2O6)XY
X= Ca, Na, Fe+2, MG, Zn, Mn, Li
Y= Cr, Al, Fe+3, MG, Mn, Ti, Va
Ortopiroxênio
(Si2O6)XY
X= Ca, Na, Fe+2, MG, Zn, Mn, Li
Y= Cr, Al, Fe+3, MG, Mn, Ti, Va
Olivina SiO4(Mg,Fe)2
Espinélio Al2O4Mg
Serpentina (Si4O10)Mg3(OH)2
Magnetita Fe3O4
Ilmenita FeTiO3
Hornblenda (AlSi)8O22Ca2Na(Mg,Fe+3, Ti)(O,OH)2
Plagioclásio Albita: (AlSi3O8)Na
Anortita: (Al2Si2O8)Ca
Magmas Fracionados Olivina Ortopiroxênio Clinopiroxênio Anfibólio Plagioclásio Espinélio
Ni 20,0 2,5 8,0 2,0 0,04 0,04 Ti 0,04 0,1 0,6 2,0 0,05 7,0 K 0 0,01 0,002 0,5 0,2 0 Cr 1,4 8,0 1,6 2,0 0,05 500,00
Obra para Consulta
22
dois grupos que se desenham nestes diagramas mostram um agrupamento compatível com a
composição modal estimada para as rochas originais, ou seja, de composições
predominantemente piroxenítica, no caso dos meta-websteritos e peridotíticas, no caso dos
serpentinitos e meta-harzburgito. Nota-se, contudo uma maior dispersão interna entre os meta-
websteritos no diagrama envolvendo o clinopiroxênio.
Figura 9: a) Diagrama binário Ni ppm versus %SiO2. b) Diagrama binário %SiO2 versus clinopiroxênio. c)
Diagrama binário %SiO2 versus olivina. d) Diagrama binário %SiO2 versus ortopiroxênio.
A Figura 10a mostra a variação do teor de Ni (ppm) em relação à Ti (ppm). O padrão geral é
horizontal para o conjunto de amostras. A amostra de harzburgito é aquela que apresenta os
menores teores de Ni e o maior teor de Ti. Isto se deve a abundância de espinélio nestas rochas.
Os diagramas das Figuras 10b, 10c e 10d revelam que o conteúdo de Ti não é controlado
pelas porcentagens relativas de clinopiroxênio ou ortopiroxênio, mas existe uma relação inversa
entre o conteúdo de olivina e de Ti para o conjunto de meta-websteritos, o que é compatível com
o KdNi deste mineral.
A Figura 11a mostra a variação do teor de Ni em relação à MnO. O padrão geral é horizontal,
semelhante aos resultados obtidos para o Ti.
As Figuras 11b, 11c, e 11d mostram as relações entre as porcentagens de MnO e o conteúdo
normativo de clinopiroxênio, olivina e ortopiroxênio. Observa-se que o conteúdo de MnO não é
correlacionado com o conteúdo normativo dos piroxênios e olivina.
Obra para Consulta
23
Figura 10: a) Diagrama binário Ni ppm versus Ti ppm. b) Diagrama binário Ti ppm versus clinopiroxênio. c)
Diagrama binário Ti ppm versus olivina. d) Diagrama binárioTi ppm versus ortopiroxênio.
Figura 11: a) Diagrama binário Ni ppm versus %MnO. b) Diagrama binário %MnO versus clinopiroxênio. c)
Diagrama binário %MnO versus olivina. d) Diagrama binário %MnO versus ortopiroxênio.
A Figura 12a mostra a variação do teor de Ni em relação à Al2O3. Nota-se que os meta-
websteritos possuem teores elevados de Al2O3 em relação aos serpentinitos, porém ambos não
Obra para Consulta
24
mostram correlação entre alumina e o Ni, mantendo padrões horizontalizados. A seção do
harzburgito é que apresenta os maiores valores para esse elemento. Isso se deve ao fato dessas
rochas serem abundantes em espinélio. Como pode ser observado nas Figuras 12b, 12c e 12d, o
conteúdo em Al2O3 é controlado pelas porcentagens relativas dos piroxênios tanto nos meta-
websteritos quanto nos serpentinitos. Nota-se que os ortopiroxênios são, nestas rochas, os
principais controladores do conteúdo de Al2O3, constituindo trends melhores delineados em
relação ao diagrama envolvendo clinopiroxênio. Esta relação indica maior mobilidade do alumínio
no piroxênio cálcico ao longo do metamorfismo.
Figura 12: a) Diagrama binário Ni ppm versus %Al2O3. b) Diagrama binário %Al2O3 versus clinopiroxênio. c)
Diagrama binário %Al2O3 versus olivina. d) Diagrama binário %Al2O3 versus ortopiroxênio.
A Figura 13a mostra a variação do teor de Ni em relação à MgO. Os serpentinitos possuem
maiores teores de MgO do que os meta-websteritos, o que justifica-se pela maior riqueza de
olivinas primárias nestas rochas. Entretanto, não há correlações diretas entre o conteúdo de MgO
e Ni nos tipos analisados. As Figuras 13b, 13c e 13d, explicam essa relação, mostrando que na
composição normativa os serpentinitos apresentam maiores concentrações olivina, compatível
com a fórmula estrutural deste mineral.
Obra para Consulta
25
Figura 13: a) Diagrama binário Ni ppm versus %MgO. b) Diagrama binário %MgO versus clinopiroxênio. c)
Diagrama binário %MgO versus olivina. d) Diagrama binário %MgO versus ortopiroxênio.
A Figura 14a mostra a variação do teor de Ni em relação à CaO. Os diagramas das Figuras
14b, 14c, e 14d apresentam trend geral de enriquecimento de CaO paralelo ao enriquecimento de
clinopiroxênio, embora haja uma grande dispersão no conteúdo de CaO entre os meta-
websteritos. Isto é explicado devido à variação na porcentagem de clinopiroxênios nestas rochas.
Não há correlação direta entre o conteúdo de olivina e ortopiroxênio e a porcentagem de CaO
(Figura 14c). A dispersão observada nestes diagramas está diretamente relacionada à razão
olivina/clinopiroxênio nestas rochas.
A Figura 15a mostra a variação do teor de Ni em relação ao Fetotal. Entre os meta-websteritos,
notamos que mesmos valores de Ni para diferentes conteúdos de Fetotal. Os serpentinitos, por
outro lado, apresentam relação diretamente proporcional ao Ni.
As Figuras 15b, 15c e 15d, demonstram que o ortopiroxênio é o mineral que controla a
distribuição de FeTotal, havendo grande dispersão deste óxido nos demais minerais.
O diagrama Ni x Clinopiroxênio (Figura 16a), demonstra haver, de uma forma geral, uma
relação inversa entre a porcentagem de clinopiroxênio e o conteúdo de Ni nas rochas estudadas,
havendo apenas dois pontos dispersos do trend.
O diagrama Ni x Ortopiroxênio (Figura 16b), demonstra não haver correlação entre o conteúdo
de ortopiroxênio e Ni entre os meta-piroxenitos. Esta relação é, contudo, coerente entre os
serpentinitos, onde o conteúdo de Ni aumenta proporcionalmente ao incremento de ortopiroxênio.
De particular interesse é o diagrama da Figura 16c (Ni x Olivina), onde delineia-se um trend
inverso entre os teores de Ni e a porcentagem normativa de olivina, e que acompanha o trend
Obra para Consulta
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observado no diagrama Ni x Fetotal e Ni x MgO. Ou seja, o aumento do Ni, Fetotal e MgO não é
acompanhado pelo aumento de olivina normativa, mas sim por ortopiroxênio.
Não foi possível explicar esta anomalia. Uma possibilidade é a da existência de uma fase
mineral, rica em Ni, além dos silicatos considerados. Outra possibilidade estaria associada à
existência de condições físico-químicas específicas que determina uma maior concentração de Ni
em fases distintas da olivina.
Análises de microssondas são, contudo, necessárias a avaliação destas hipóteses.
Figura 14: a) Diagrama binário Ni ppm versus %CaO. b) Diagrama binário %CaO versus clinopiroxênio. c)
Diagrama binário %CaO versus olivina. d) Diagrama binário %CaO versus ortopiroxênio.
.
Obra para Consulta
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Figura 15: a) Diagrama binário Ni ppm versus %Fetotal. b) Diagrama binário %Fetotal versus clinopiroxênio. c)
Diagrama binário %Fetotal versus olivina. d) Diagrama binário %Ferrototal versus ortopiroxênio.
Figura 16: a) Diagrama binário Ni ppm versus clinopiroxênio. b) Diagrama binário Ni ppm versus
ortopiroxênio. c) Diagrama binário Ni ppm versus olivina.
Obra para Consulta
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6. Conclusão
Neste trabalho, foi feita uma avaliação do comportamento do Ni em rochas consideradas
progenitoras do solo enriquecido neste elemento, por meio de processos supergênicos que
envolvem a alteração da rocha e o transporte de íons ao longo do perfil laterítico.
Em ambos os corpos estudados foi constatada uma grande variedade de rochas, com
predomínio de serpentinitos, no caso do Morro do Corisco, e de meta-websteritos na Fazenda da
Roseta.
Os estudos envolvendo a formação de solo laterítico disponíveis na literatura (Esson & Surcan
dos Santos, 1978b; Santos, 1972) discutem a transformação da rocha em solo mineralizado a
partir da análise dos serpentinitos, do solo, propriamente dito, e do minério contido em garnieritas.
Não há, contudo, estudos que envolvam o processo de alteração das rochas com baixo grau de
hidratação presente nestes corpos, como é o caso dos meta-websteritos, onde a presença de H2O
restringe-se aos anfibólios acessórios. Estas rochas, assim como os serpentinitos, ocupam grande
volume do corpo ultramáfico e são, portanto, responsáveis pela formação de espessos solos
niquelíferos, particularmente no corpo da Fazenda da Roseta.
Neste trabalho, foi possível constatar que os teores médios de Ni entre os meta-websteritos e
os serpentinitos são aproximadamente equivalentes (em torno de 2175 ppm para as rochas
websteríticas e em torno 2405 ppm para os serpentinitos). Também foi constatado que, apesar do
conjunto de serpentinitos apresentar valores médios superiores em relação aos websteritos, o
maior conteúdo de Ni por amostra foi encontrado em rocha piroxenítica. Não há, portanto, uma
correlação direta entre o teor de Ni e a porcentagem de olivinas normativas nestas rochas, apesar
dos altos valores do coeficiente de partição do níquel em olivina (KdNi olivina).
Com base nestes dados, sugere-se que, ao longo de um estudo de prospecção de solos
niquelíferos:
- Sejam também considerados os processos que envolvam o intemperismo de rochas de alta
temperatura, contendo piroxênios e olivinas e não apenas a passagem de rochas intensamente
hidratadas, de baixo grau metamórfico, como os serpentinitos. A grande maioria dos trabalhos
envolvendo a formação de solos niquelíferos envolve estudos de serpentinitos, normalmente
usando técnicas de difratometria de raios-X. Estes trabalhos não consideram a transformação
direta dos tipos de alto grau, não hidratados, que é bastante favorecida pelas características do
clima tropical brasileiro.
- Seja considerada a relevância dos tipos piroxeníticos como hospedeiros de Ni e não apenas
as rochas mais enriquecidas em Ni, pois como visto, o conteúdo de Ni pode ser até mesmo
superior em rochas menos ricas em olivina.
Obra para Consulta
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Referências Bibliográficas
ALMEIDA S., 1992. Petrografia e Geoquímica de Rochas Ultramáficas na Região de Liberdade e
Carrancas, Minas Gerais. Dissertação de Mestrado. UFRJ. 166 p.
ALMEIDA S., 1998. Petrologia De Rochas Ultramáficas Associadas Ao Grupo Andrelândia E Seu
Embasamento, Na Região De Liberdade, Arantina, Andrelândia, São Vicente De Minas E
Carrancas, MG. Universidade De São Paulo – Instituto De Geociências.
BEBERT C. O.; SVISERO, D.P.; SIAL, A . N. MEYER, H.O. A., 1981. Upper mantle material in the
Brazilian Shield. Earth Scic. Review 17:109-133.
CAMPOS NETO M.C., ASSIS V.J., BASEI M.A.S & SIGA O.JR., 2007. Sistema de Nappes
Andrelândia, setor oriental: Litoestratigrafia e posição estratigráfica. Revista Brasileira De
Geociências, V.37(4-suplemento): 47-60.
CAMPOS NETO M.C. & CABY R., 1999 Neoproterozoic high-pressure metamorphism and tectonic
constraint from nappe system south of the São Francisco craton, southeast Brazil.
Precambrian Research 97:3-26. In HEILBRON, M.; ALMEIDA, J.C.H.; SILVA, L.G.E.;
PALERMO, N.; SANSON, M.; GUEDES, E.; GONTIJO, A.; NOGUEIRA, J.R.; TUPINAMBÁ,
M.; DUARTE, B.P.; VALLADARES, C.; RAMOS, R.; VALERIANO, C.; RIBEIRO, A.;
RAGATKY, C.D.; MIRANDA, A.; SANCHES, L.; MELO, C.L.; ROIG, H.L.; DIOS, F.B.;
FERNANDEZ, G.; NEVES, A.; GUIMARÃES, P.; DOURADO, F.; LACERDA, V.G., 2007.
CAMPOS NETO, M.C. & CABY, R., 2000. Lower crust extrusion and terrane accretion in the
Neoproterozoic nappes of southeast Brazil. Tectonics, 19, 669-687. In HEILBRON, M.;
ALMEIDA, J.C.H.; SILVA, L.G.E.; PALERMO, N.; SANSON, M.; GUEDES, E.; GONTIJO, A.;
NOGUEIRA, J.R.; TUPINAMBÁ, M.; DUARTE, B.P.; VALLADARES, C.; RAMOS, R.;
VALERIANO, C.; RIBEIRO, A.; RAGATKY, C.D.; MIRANDA, A.; SANCHES, L.; MELO, C.L.;
ROIG, H.L.; DIOS, F.B.; FERNANDEZ, G.; NEVES, A.; GUIMARÃES, P.; DOURADO, F.;
LACERDA, V.G., 2007.
CAMPOS NETO M.C., BASEI M.A.S., VLACH S.R.F., CABY R., SZABÓ G.A.J. &
VASCONSELOS P., 2004a. Migração de orógenos e superposição de orogêneses: Um
esboço da colagem Brasiliana no sul do Cráton do São Francisco, SE - Brasil. Rev. Inst. Geoc.
USP, Geologia USP, Série Científica, 4(1):13-40.
Obra para Consulta
30
EBERT H., 1968. Ocorrência da fácies granulítica no sul de Minas Gerais e em áreas adjacentes,
em dependência de sua estrutura orogênica: Hipótese sobre sua origem. Anais da Academia
Brasileira de Ciências, 40:215-229.
ESCALZZER, E.S.; BRANDÃO, B.; NEUMANN, R., 2007. Caracterização Mineralógica de
Amostra de Minério de Níquel Laterítico. I Jornada do Programa de Capacitação Interna-
CETEM. 6 p.
ESSON J., SURCAN DOS SANTOS L.C., 1978(b). Chemistry and mineralogy of section through
lateritic nickel deposit at Liberdade, Brazil. Trans. Inst. Min. Metal. V.87: 53-60.
FERREIRA M.I.S., 2006. Análise da diversidade genética de populações de Araucária Angustifólia
(Bertol.) Kuntze utilizando marcador AFLP. Dissertação de Pós-Graduação. UFRJ. 97p.
FURNAS, março 2003. Furnas Centrais Elétricas S.A. Dados pluviométricos e fluviométricos.
HEILBRON M.; ALMEIDA J.C.H.; SILVA L.G.E. PALERMO N.; SANSON M., GUEDES E.;
GONTIJO A.; NOGUEIRA J.R.; TUPINAMBÁ M.; DUARTE B.P.; VALLADARES C.; RAMOS
R.; VALERIANO C.; RIBEIRO A.; RAGATKY C.D.; MIRANDA A.; SANCHES L.; MELO C.L.;
ROIG H.L.; DIOS F.B.; FERNANDEZ G.; NEVES A.; GUIMARÃES P.; DOURADO F.;
LACERDA V.G., 2007. Geologia da Folha Angra Dos Reis. Programa Geologia do Brasil.
CPRM- Serviço Geológico do Brasil. 181p.
IRVING A.J., 1978. A review of experimental studies of crystral/liquid trace element partitioning.
Geoch. Cosm. Acta, 42:743-770.
JUNHO M.C.B.; SILVA R.R.; WIELEMANN C.M., 1989b. Leucogranitos do Grupo Andrelândia, Sul
de Minas Gerais de Liberdade. V Simp. Geol. Minas Gerais. Anais: 223-227.
JUNHO M.C.B.; TOLEDO C.L.B.; NOGUEIRA J.R.; MONSORES A.L.M., 1989a. Geologia da
região de Liberdade – Sul de Minas Gerais. I Simp. Geol. Sudeste. Boletim de resumos: 155-
156.
LICHT O.A.B., Mello C.S.B. e Silva C.R., 2007. Prospecção Geoquímica de Depósitos Minerais
Metálicos, NãoMetálicos, Óleo e Gás. Sociedade Brasileira de Geoquímica, CPRM – Serviço
Geológico do Brasil, Rio de Janeiro, 788 p.
Obra para Consulta
31
MAGALHÃES A.C. 1985. Geologia de corpos ultramáficos da região entre São João del Rei e
Liberdade, com ênfase especial na área de Carrancas, MG. Dissertação de Mestrado.
IG/UFRJ. 120p. Inédita.
MAGALHÃES L. F. Americano do Brasil e o novo ciclo da mineração em Goiás. Conjuntura
Econômica Goiana. Goiânia, n. 3, 2004. p.34-36.
MORAES L.J., 1935. Nickel no Brasil. SFMP, Bol. 9. Rio de Janeiro, 65pp.
MOTA F.S.; AGENDES M.O.O,. 1986. Clima e Agricultura no Brasil. Porto Alegre: SAGRA. 151p.
OLIVEIRA S.B., 2008. Estudos Geoestatísticos Aplicados a um Depósito Magmático de Ni e Cu.
Dissertação de Mestrado. Programa de Pós-Graduação em Recursos Minerais e
Hidrogeologia. USP. 94p.
OLIVEIRA S.M.B., 1990. ESTÁGIO ATUAL DO CONHECIMENTO A CERCA DO MINÉRIO
LATERÍTICO DE NÍQUEL NO BRASIL E NO MUNDO. Rev. IG, São Paulo. 11(2), p.49-57.
PACIULLO, FABIO V. P.; RIBEIRO, ANDRÉ; TROUW, RUDOLPH A.J. 2003. Geologia da Folha
Andrelândia 1: 100.000. In: Pedrosa Soares, A. C.; Noce, C.M.; Trouw, R.A.J.; Heilbron, M.
(Org.). Geologia e Recursos Minerais do Sudeste Mineiro, Projeto Sul de Minas- Etapa I
(COMIG, UFMG, UFRJ, UERJ), Relatório Final. 1 ed. Belo Horizonte, 2003, v. I, p. 84-119.
PEREIRA R.M., 2003. Fundamentos de Prospecção Mineral. Editora Interciência, Rio de Janeiro,
167 p.
PETRELLI, M., G. POLI, D. PERUGINI, and A. PECCERILLO, 2005. PetroGraph: A new software
to visualize, model, and present geochemical data in igneous petrology, Geochem. Geophys.
Geosyst., 6, Q07011, doi:10.1029/2005GC000932.
PONÇANO W.L. & ALMEIDA F.F.M., 1993. Superfícies erosivas nos planaltos cristalinos do leste
paulista e adjacências: uma revisão. Cadernos IG-UNICAMP, 3 (1): 55-89.
RIBEIRO A.; PACIULLO F.V.P.; ANDREIS R.R.; TROUW R.A.J. & HEILBRON M., 1990. Evolução
policíclica proterozóica no sul do Cráton do São Francisco: análise da região de São João del
Rei e Andrelândia, MG. In: Congresso Brasileiro de Geologia, 36, Natal, 1990. Anais...,
SBG/RN, V.6: 2605-2614.
Obra para Consulta
32
SANTOS L.C.S.,1972. Evolução geoquímica e mineralógica de um solo niquelífero. Tese de
Mestrado. UFRJ. 105p.
SANTOS L.P., Campos Neto M.C. & Carvalho C.H.G. 2004. Metamorphic path constrained by
metapelitic rocks from the inner Aiuruoca-Andrelândia Nappe, Southern of the São Francisco
craton, SE Brazil. J. South Am. Earth Sci., 16: 725-741.
SANTOS M.S.; MENEZES W.F.; ROTUNNO O.C.F., 2002. ESTUDO DO IMPACTO DA
OCORRÊNCIA DA ZONA DE CONVERGÊNCIA DO ATLÂNTICO SUL NA VAZÃO DE
BACIAS HIDROGRÁFICAS NAS REGIÕES SUDESTE E CENTRO-OESTE DO BRASIL – O
CASO DE FEVEREIRO DE 2002. Universidade Federal do Rio de Janeiro / COPPE.
Laboratório de Hidrologia Estudos do Meio Ambiente. 18p.
SILVA R.R. 1991. Estratigrafia, metamorfismo e geologia estrutural do Grpo Andrelândia em
Carvalhos, Sul de Minas Gerais. Dissertação de Mestrado. IG/UFRJ. 148p. Inédita. In
HEILBRON, M.; ALMEIDA, J.C.H.; SILVA, L.G.E.; PALERMO, N.; SANSON, M.; GUEDES, E.;
GONTIJO, A.; NOGUEIRA, J.R.; TUPINAMBÁ, M.; DUARTE, B.P.; VALLADARES, C.;
RAMOS, R.; VALERIANO, C.; RIBEIRO, A.; RAGATKY, C.D.; MIRANDA, A.; SANCHES, L.;
MELO, C.L.; ROIG, H.L.; DIOS, F.B.; FERNANDEZ, G.; NEVES, A.; GUIMARÃES, P.;
DOURADO, F.; LACERDA, V.G., 2007.
SILVA C.S.; ANDRADE M.R., 2007. Ministério de Minas e Energia. Departamento Nacional de
Produção Mineral. Sumário Mineral. Brasília, DNPM.
TORRADO P.V., 2006. Gênese de solos derivados de rochas ultramáficas serpentinizadas no
sudoeste de Minas Gerais. Rev. Bras. Ciênc. Solo [online]. 2006, vol.30, n.3: 523-541.
TROUW R.A.J.; RIBEIRO A. AND PACIULLO F.V.P. 1986. Contribuição à geologia da folha
Barbacena 1:250.000. In: Congresso Brasileiro de Geologia, 34, Goiânia, Anais SBG, V. 2:
972- 986. In HEILBRON, M.; ALMEIDA, J.C.H.; SILVA, L.G.E.; PALERMO, N.; SANSON, M.;
GUEDES, E.; GONTIJO, A.; NOGUEIRA, J.R.; TUPINAMBÁ, M.; DUARTE, B.P.;
VALLADARES, C.; RAMOS, R.; VALERIANO, C.; RIBEIRO, A.; RAGATKY, C.D.; MIRANDA,
A.; SANCHES, L.; MELO, C.L.; ROIG, H.L.; DIOS, F.B.; FERNANDEZ, G.; NEVES, A.;
GUIMARÃES, P.; DOURADO, F.; LACERDA, V.G., 2007.
TROUW R.A.J. & CASTRO E.M.O. 1996. Significado tectônico de granulitos brasilianos de alta
pressão no sul de Minas Gerais. In: Congresso Brasileiro de Geologia, 39, Salvador, Bahia.
Anais...V 6: 145-148.
Obra para Consulta
33
TROUW R.A.J.; HEILBRON M.; RIBEIRO A.; PACIULLO F.V.P.; VALERIANO C.M.; ALMEIDA
J.C.H.; TUPINAMBÁ M. AND ANDREIS R.R. 2000. The Central Segment of the Ribeira Belt. In
Tectonic Evolution of South America, Cordani U.G; Milani E.J. & Thomaz Filho A. (Eds.), p.
287-310. In HEILBRON, M.; ALMEIDA, J.C.H.; SILVA, L.G.E.; PALERMO, N.; SANSON, M.;
GUEDES, E.; GONTIJO, A.; NOGUEIRA, J.R.; TUPINAMBÁ, M.; DUARTE, B.P.;
VALLADARES, C.; RAMOS, R.; VALERIANO, C.; RIBEIRO, A.; RAGATKY, C.D.; MIRANDA,
A.; SANCHES, L.; MELO, C.L.; ROIG, H.L.; DIOS, F.B.; FERNANDEZ, G.; NEVES, A.;
GUIMARÃES, P.; DOURADO, F.; LACERDA, V.G., 2007.
U.S. Geological Survey, 2010, Mineral commodity summaries 2010: U.S. Geological Survey, 193
p.
VILLAS, R.N., 1969. Geologia e Tectônica da Quadrícula da Liberdade, Minas Gerais. Dissertação
de mestrado, UFRJ, Rio de Janeiro. 52p.
Obra para Consulta
