GÊNESE DAS JAZIDAS MINERAIS Curso de Geologia – Disciplina

GÊNESE DAS JAZIDAS MINERAIS
Curso de Geologia –
Disciplina: Geologia Econômica
GRUPOS DE DEPÓSITOS MINERAIS RELACIONADOS À MAGMATISMO:
classificações, conceitos e/ou definições básicas e exemplos de depósito conforme
diversos autores.
Grupos de depósitos relacionados ao magmatismo
Bateman (1942), Jensen e Bateman (1979)
A - CONCENTRAÇÃO MAGMÁTICA
Os depósitos magmáticos se caracterizam por sua íntima associação com rochas
ígneas intrusivas: eles mesmos são rochas ígneas com uma particular
composição mineral que as torna útil ao homem. Pode constituir (1) toda a
massa de rocha ígnea, ou (2) parte delas ou, ainda, (3) corpos segregados.
Resultam da concentração de certos minerais acessórios ou pouco comuns
presentes no magma, gerando corpos de tamanho e riqueza suficientes para
constituir jazidas minerais. Os depósitos magmáticos são também designados de
segregações magmáticas, injeções magmáticas ou depósitos singenético ígneos.
A concentração dos minerais a partir do magma se faz de vários modos e em
diferentes períodos da cristalização do magma. Assim, alguns minerais de
minério têm cristalização precoce, outros, tardia, em relação ao evento da
consolidação magmática e, outros, ainda, permanecem como líquidos imiscíveis
até após a cristalização da rocha encaixante.
 I - Depósitos magmáticos precoces
Os minerais de minério se cristalizaram antes das rochas silicatadas e em parte,
possivelmente, se separaram por diferenciação por cristalização. São conhecidos,
também, por depósitos ortomagmáticos.
São reconhecidos 3 modos de formação para esses minérios: (1) por cristalização
simples, sem concentração (disseminação); (2) segregação de cristais precocemente
formados e (3) rejeição de materiais previamente concentrados por diferenciação.
a) Disseminação
É o resultado da cristalização "in Situ" de um magma profundo, conduzindo a
uma rocha ígnea granular, contendo de forma disseminada, minerais úteis de
cristalização precoce. O depósito magmático resultante corresponderá à toda
massa ígnea ou parte dela e terá a forma intrusiva, que poderá ser um dique.
"pipe", bossas, "stocks", etc.
Exemplos:
1- "pipes" diamantíferos
2- córidon em nefelina sienitos (EUA)
3- cromita de Muskox (Canadá)
b) Segregação
Diz respeito à concentração local de minerais precoces como um resultado da
diferenciação por cristalização (gravitativa). Distingue-se da injeção, onde o
diferenciado mudou de posição após a consolidação.
A segregação pode realizar por (1) afundamento de minerais densos, (2)
acumulação marginal ou (3) estrangulamento de fluxo, flotação, fluxo,
gravidade.
Exemplos: são praticamente restritos aos depósitos de cromita (Bushveld, África do Sul;
Selukwe - Grande Dique, Zimbabwe; Stillwater e Muskox, Canadá). (Vários depósitos
de magmatita, ilmenita e sulfetos niquelíferos, anteriormente aqui incluídos, passaram
para a classe dos depósitos magmáticos tardios).
c) Injeções
Por este processo os minerais de minério são concentrados possivelmente por
diferenciação durante a cristalização, porém, não permanecem no local de
acumulação, mas, são injetados na própria rocha ígnea ou nas rochas
encaixantes, como uma massa de cristais de óxidos fluidizados. O minério á
mais antigo ou contemporâneo que a rocha associada.
Os depósitos mostram relações estruturais com as rochas encaixantes indicativas
de injeção: seccionam as estruturas, contêm fragmentos da rocha encaixante,
apresentam-se como diques ou outro corpo intrusivo.
Exemplos:
1. magnetita titanífera de Cumberland (EUA)
2. magnetita de Kiruna (Suécia)
3. ilmenita do Lago Allard (Canadá)
4. "pipes" platiníferos (África do Sul).
5. alguns corpos de cromita de Bushveld
Nota: se os grandes depósitos desta classe, tais como os de Kiruna ou do Lago Allard,
são corpos injetados, a diferenciação e concentração devem ter ocorrido antes da
injeção. Aqui se coloca o problema da injeção propriamente dita, uma vez que se
conhece as dificuldades da realização de um tal processo com cristais sólidos.
Algumas sugestões foram propostas para solução deste problema, mas, parece
que os exemplos de depósitos comumente citados nesta classe e os anteriormente
exemplificados melhor se colocariam como corpos magmáticos tardios
resultantes da consolidação de magmas residuais. Alguns depósitos, inclusive,
passaram a exemplificar classes de jazidas completamente distintas, como é o
caso de Kiruna, modernamente considerada como vulcanogênica.
 II. Depósitos magmáticos tardios
Estes depósitos são constituídos por minerais de minério que se cristalizaram a
partir de uma magma residual no fim do período magmático (ou seja, após a
cristalização dos silicatos de rocha precocemente formados). Os minerais de minério são
posteriores aos silicatos de rocha, seccionando-os, envolvendo-os e gerando neles
bordas de reação.
Esses depósitos tardios estão sempre associados a rochas ígneas máficas e
resultaram de variações do processo da diferenciação por cristalização: (1) acumulação
gravitativa de líquidos residuais densos e (2) separação líquida de sulfetos (também
chamada de imiscibilidade líquida).
O líquido magmático residual (usualmente contendo produtos voláteis) gerador
do minério poderá, esquematicamente, apresentar os seguintes comportamentos:
1 - permanecer nos interstícios intergranulares dos minerais formados. A
consolidação nesse estágio terá como resultado a dosseminação de grãos de
minerais de minério tardios em rochas ígneas máficas.
2 - ser forçado para fora dos interstícios intergranulares.
3 - ser drenado e assentar-se sobre uma camada sólida rochosa subjacente.
a) aí ele poderá solidificar-se, resultando num depósito concordante com suas
rochas hospedeiras, ou
b) sob pressões, ser injetado, ao longo de fraturas na parte externa
solidificada da rocha ígnea ou das rochas circunvizinhas.
Nos depósitos magmáticos tardios distingue-se (1) aqueles resultantes da
consolidação de líquidos residuais (simplesmente segregados ou injetados) e (2) aqueles
resultantes da consolidação de líquidos imiscíveis (simplesmente segregados ou
injetados).
II.a - Segregação de líquidos residuais
O magma residual de certos magmas máficos pode tornar-se enriquecido em
ferro, titânio e voláteis à medida que ocorre a cristalização do plagioclásio
cálcico e de minerais ferromagnesianos. à medida que se processa a cristalização
o volume do líquido diminui e torna-se mais denso devido à concentração do
ferro.
A segregação deste líquido, enriquecido em Fe ou Fe+Ti, dos cristais
inicialmente formados se faz pelas relações entre suas diferentes densidades,
levando à formação de corpos concordantes de óxidos de ferro ou ferro-titânio,
estendendo-se acima dos cristais precoces mais densos e abixo da camada de
cristais precoces mais leves.
Exemplos
1. camadas de magnetita titanífera do Complexo de Bushveld
2. depósitos concordantes de magnetita de Adirondack (EUA)
3. ilmenita do Lago Allard (Canadá)
II.b - Injeção de líquidos residuais
O líquido residual enriquecido em ferro, tal como citado acima, pode antes da
consolidação ser submetido a movimento. Seja devido a uma ligeira inclinação
(basculamento) das rochas hospedeiras, ou devido a pressões próprias do
ambiente onde se consolidam essas rochas. A retirada sob pressão do líquido
residual dentre os interstícios dos silicatos (tal como a água de uma esponja) é
chamada de “filter pressing”, embora sempre uma parte do líquio permaneça.
Os minerais silicatados mostrarão os efeitos de tal processo, tais como: vértices e
arestas quebrados, cristais deformados, arqueados, fragmentados.
Exemplos:
1. certos depósitos de titanomagnetita de Adirondack e Iron Mountain (EUA)
2. ilmenita do Lago Allard (Canadá)
3. magnetita de Kiruna (Suécia) atualmente em outra classe de jazidas).
II.c - Injeção de líquidos residuais pegmatíticos
Os pegmatitos resultam da injeção de fluidos magmáticos tardios contendo, além
dos constituintes dos minerais tardios formadores de rochas, produtos voláteis,
elementos raros, mineralizadores e metais. Usualmente se apresentam na forma
de diques ou corpos intrusivos irregulares.
II.d - Segragação de líquidos imiscíveis
O resfriamento de uma magma máfico, contendo em solução sulfetos de Fe, Ni e
Cu, pode levar à separação de gotas de sulfeto imiscível, que podem acumular
no assoalho da câmara magmática, formando segregações líquidas de sulfetos.
O minério resultante deve ser pensado como uma rocha ígnea máfica
(usualmente da família do gabro) com segregações de sulfetos maciços onde
estes minerais são so dominantes.
A cristalização da fusão sulfetada ocorre posteriormente à dos silicatos donde se
desenvolvem feições de penetração, corrosão e envlvimento da fase silicatada
anterior. Tais relações foram frequentemente interpretadas como hidrotermais.
A composição mineral é relativamente simples, e os depósitos resultantes
incluem
minérios
de:
níquel-cobre
(pirrotita-calco-pirita-pentlandita)
e
quantidades variáveis de platina, ouro e prata.
Exemplos:
1. sulfetos de Ni-Cu de Insizwa, sulfetos niquelíferos do Bushveld (África do Sul)
2. alguns depósitos de Sudbury (Canadá)
3. depósito de Minnamax (Complexo de Duluth, EUA)
II.e - Injeção de líquidos imiscíveis
É o caso em que a fração enriquecida em sulfetos seja empurrada por ação de
pressões, antes de sua consolidação, em direção a locais de menor pressão, tais
como as áreas (marginais) cisalhadas e brechadas, da rocha-fonte ou de suas
rochas encaixantes.
Exemplos:
1. Vlackfontein (África do Sul)
2. alguns depósitos niquelíferos da Noruega

III - Metassomatismo de contato
Os depósitos metassomáticos de contato resultam da ação de certos corpos
intrusivos (notadamente félsicos, de natureza intermediária, tais como quartzo
diorito) sobre suas encaixantes (usualmente rochas carbonatadas impuras ou
vulcânicas). Aos efeitos das transformações térmicas (metamorfismo de contato)
são somados aqueles do metassomatismo, pelo qual os novos minerais são
constituídos em parte ou no todo por materiais adicionados a partir do magma
(metais, sílica, enxofre, boro, cloro, fluor, potássio, magnésio e sódio).
Esses depósitos são também designados por metamórficos de contato ou
pirometassomáticos. Embora sejam em sua maioria depósitos pequenos em
relação a outras categorias de depósitos minerais (sedimentares, cobre
porfirítico, vulcano-sedimentares, etc.), eles fornecem uma ampla variedade de
produtos minerais : FE, Cu, Zn, Pb, Sn, W, Mo, Au, Ag, Mn, grafita, granada,
etc.)
Exemplos:
1. Bingham, Morenci (em parte), Mill City, Iron Springs, Pine Creek (EUA).
2. Cananea, Matehuala (México)
3. Banat (Hungria)
4. Pitkäranka (Finlândia).

Processos Hidrotermais
Esses processos são responsáveis pela formação de uma ampla variedade de
depósitos minerais tanto metálicos como não-metálicos. Nesses processos, as
chamadas soluções hidrotermais têm um papel fundamental.
Segundo bateman, elas seriam o produto final da consolidação magmática,
enriquecido em metais originalmente presentes no magma, de natureza líquida
ou fluidal, que se tornaria líquida por perda de calor à medida que se afastassem
da rochas intrusiva. Essas soluções transportam os metais a partir da intrusiva
em consolidação para os sítios de deposição, dando origem a depósitos minerais
epigeneticos.
Os depósitos resultantes podem se formar desde próximo à intrusiva
(temperaturas elevadas, da ordem de 500°C) até batante distanciado
(temperaturas baixas, da ordem de 50°C). Lindgren (1911) reuniu os depósitos
hidrotermais em 3 grupos, de acordo com as temperaturas, pressões e relações
geológicas sob as quais eles foram formados, levando-se em conta as indicações
fornecidas por seus minerais constitutivos: hipotermal (alta temperatura),
mesotermal e epitermal (baixa temperatura).
Posteriormente, 3 outros grupos de depósitos hidrotermais foram acrescidos ao
processo hidrotermal: leptotermal (acima do mesotermal) e teletermal (acima do
epitermal), propostos por Graton em 1933; xenotermal (alta temperatura e
próximo à superfície), proposto por Buddington em 1935.
Em relação à fonte das soluções hidrotermais, Bateman se colocou em defesa de
uma origem magmática, embora outras possibilidades contriversas existissem:
secreção lateral, águas meteóricas descendentes, águas meteóricas aquecidas
ascendentes, etc. No entanto, deixou em aberto a possibilidade de soluções
hidrotermais magmáticas ascendentes, à medida que se aproximaram da
superfície, misturarem-se com águas meteóricas e, também, que intrusivas rasas
pudessem descarregar gases e vapores num aqüífero formando soluções
mineralizantes.
Jensen e Batemam (1979, 1981), seguindo as idéias mais modernas a respeito da
fonte das soluções hidrotermais, juntam-se aqueles para os quais as soluções
hidrotermais podem se progonar por diversos processos, além dos magmáticos.
Ou seja, sua natureza pode ser meteórica, conata, metamórfica, etc.
Percolando as rochas, as soluções hidrotermais perdem seu conteúdo mineral,
formando dosi tipos de depósitos minerais: (1) depósitos de preenchimento de
cavidades (por deposição nos vários tipos de aberturas existentes nas rochas) e
(2) depósitos de substituição metassomática das rochas). O preenchimento de
aberturas por precipitação pode ser simultaneamente acompanhado por alguma
substituição das paredes das aberturas. Donde pode haver uma gradação entre
estes dois tipos de depósitos minerais.
xemplos:
1 - Depósitos de preenchimento de cavidades
a - Cripple Creek, Mother Lode, Área zincífera dos Apalaches, Cactus Mines,
Tonopah, Tintic, Coeur d'Alène, Binghan, Butte, Distrito do Tristate, Boulder
County (EUA).
b - Guanajuato (Veta Madre), Pachuca (México).
c - Porcupine, Kirkland Lake, Cobalt (Canadá)
d - Kalgoorlie, bendigo, Morning Star (Austrália)
e - Potosi, Huanchaca, Llallagua, Oruro (Bolívia)
f - Cerro de Pasco (Peru)
g- Freiberg (RDA)
h - Hunan, Kiangsi (China)
2 - Depósitos de substituição
Esses depósitos são divididos em: depósitos maciços, depósitos de substituição
em veios e depósitos de substituição disseminada.
a - depósitos maciços: Bingham, Bisbee, United Verde, Leadville (EUA);
boliden (Suécia); Sullivan, Flin Flon, Noranda (Canadá); Santa Eulália
(México); Broken Hill (Austrália).
b - depósitos de substituição em veios: Kennecott (Alaska); Bingham, magma,
Morenci, Bisbee, Coeur d'Alène, Park City, Tintic Homestake (EUA); Cerro de
Padco (Peru); Broken Hill (Austrália), Kirkland Lake, Porcupine (Canadá);
Almadén (Espanha); Santa Eulália (México).
c - depósitos de substituição disseminada: Chino, Ray, Ajo, Miami-Inspiration,
Morenci, Climax, Utah Copper (EUA); Cinturão Cuprífero de Zâmbia;
Chuquicamata, Braden, Potrerillos (Chile); Pine Point (Canadá).

V - Processos vulcanogênicos e submarino-exalativos
Os depósitos minerais formaram-se a partir de fluidos mineralizantes derivados
de uma fonte exalativa ou vulcânica. Os depósitos são usualmente "stratabound",
como corpos lenticulares de pirita maciça, ocorrendo entre rochas vulcânicas de
ambiente marinho.
- White Pine (EUA); Kidd Creek, Bathurst-New-Castle, Noranda, Mattagami
Lake (Canadá); Kupferschiefer (Alemanha/Holanda); Rammelsberg (RFA