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UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY - MVT Depósitos de Pb e Zn hospedados em rochas carbonáticas (carbonate-hosted.

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1 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY - MVT Depósitos de Pb e Zn hospedados em rochas carbonáticas (carbonate-hosted Pb-Zn deposits) Mineralizações de Pb, Zn, Cu Ba F Ag Principal fonte de Pb e Zn dos EUA (distritos de Wisconsin, Tri-State, Missouri, Viburnum trend, Illinois-Kentucky, Tennessee) e Europa (Cracóvia, Polônia), Cumberland (Inglaterra). Importantes depósitos no Canadá (Pine Point, Nanisivik), Austrália (Cadjebut) Exemplos brasileiros: Depósitos Pb-Zn-Ag-CaF 2 associados ao Grupo Bambuí (Serra do Ramalho, BA; Montalvânia, MG; Itacarambi, MG)

2 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) AMBIENTE TECTÔNICO: Bacias de ante-país (foreland basins) Sulfeto Maciço Vulcanogênico (VMS) Tipo Mississippi Valley (MVT) Noranda e Kid Creek (Canadá) Kuroko (Japão) Vale do Mississippi (USA) Pine Point (Canadá) SEDEX

3 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPI VALLEY- MVT

4 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT IDADES Cambro-Ordoviciano, Devono-Carbonífero e Triássico. Raramente Proterozóico.

5 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) Feições gerais Feições gerais Comumente encontrados em grandes bacias sedimentares (plataformas carbonáticas), não afetadas por metamorfismo ou deformação; Distritos minerais abrangem áreas de centenas de km 2 e compreendem vários depósitos; Circulação regional de fluidos epigenética Mineralização é posterior à formação das rochas (epigenética). stratabound Mineralização é stratabound (estrato-ligada); Profundidade de formação: relativamente rasa (<1 km). Generalmente entre 100 e 1500 m da superfície; DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT

6 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPI VALLEY- MVT

7 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) Rochas hospedeiras: Rochas carbonáticas (principalmente dolomíticas): ~80% dos depósitos; Siltitos/argilitos: ~ 15%; Não apresentam assocação com atividades ígneas ou metamórficas; Principais controles das mineralizações: Principais controles das mineralizações: Mudanças de fácies, barreiras estratigráficas (contatos folhelhos/calcários), falhas e altos do embasamento na bacia e zonas de brechas de colapso associadas a paleocarste; Textura do minério Textura do minério: Precipitação de minerais de minério após a litificação da rocha hospedeira (preenchimento de espaços abertos por dissolução; cimentação de brechas e fraturas); Mineralogia: Mineralogia: Minério: galena (PbS), esfalerita (ZnS); Ganga: dolomita (CaMg(CO 3 ) 2 ), pirita (FeS 2 ), marcasita, calcita (CaCO 3 ), barita (BaSO 4 ), fluorita (CaF 2 ); DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT

8 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT Alteração hidrotermal: dolomitização, brechação, dissolução, silicificação

9 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT Alteração hidrotermal: dolomitização

10 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT Mineralização epigenética Texturas: Texturas: crustiforme, coloforme, botrioidal, snow-on-roof, zebra

11 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DO TIPO MISSISSIPI VALLEY- MVT Mineralização epigenética Depósito de Pb-Zn de Nanisivik (Canadá) Texturas de preenchimentos de espaços abertos Esfalerita (luz transmitida) Depósito de Pb-Zn Upper Silésia (Polônia) Minério crustiforme Esfalerita coloforme, wurtzita, marcasita, pirita e galena

12 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPI VALLEY- MVT

13 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPI VALLEY- MVT

14 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT DISSOLUÇÃO E BRECHAÇÃO Dolomitização, redução de sulfato (evaporitos) e geração de ácido 2 CaSO 4 + Mg CH 4 = CaMg(CO 3 ) 2 + Ca H 2 S + 2 H + gipsita dolomita Mineralização e geração de ácido Zn + + H 2 S = ZnS + 2H + esfalerita

15 UNICAMP Fonte dos metais: folhelhos e argilitos acumulados durante a sedimentação da bacia; Generação dos fluidos mineralizantes: liberação de fluidos durante o soterramento e diagênese (150°C); Transporte dos fluidos: Fluidos expelidos durante a compactação (do centro para as bordas da bacia) e escape de fluidos ao longo de unidades permeáveis ou migração dirigida pela gravidade; DEPÓSITOS DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT Gênese das mineralizações

16 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPI VALLEY- MVT Geração e transporte dos fluidos: Geração e transporte dos fluidos: Fluxo de fluidos em larga escala, controlado pela atividade tectônica (dobramento/cavalgamento) na bacia sedimentar atividade relacionada à tectônica de placas

17 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT Salmouras metalíferas: Salinidade entre 10 e 30% peso eq. NaCl T= 75 – 200°C P< 500 bar (Profundidade < 1 km) Alta salinidade: dissolução de evaporitos, infiltração de águas superficiais que passaram por evaporação Fluidos mineralizantes

18 UNICAMP DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT Inclusões fluidas

19 Inclusões Fluidas Salmouras Bacinais T°C – 150 P (bar)< – 843 Cl (mg L -1 ) – – Na (mg L -1 ) – – K (mg L -1 ) – UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT Fluidos mineralizantes similares a salmouras bacinais (oil-field brines)

20 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT Fluidos mineralizantes similares a salmouras bacinais (oil-field brines) Fluidos formacionais: Fluidos de origem meteórica modificados pela longa interação com sedimentos Maiores valores de 18 O e D em relaçãoà água meteórica

21 UNICAMP Possíveis fontes de enxofre: Sulfato ou outras espécies de enxofre presentes nas rochas encaixantes (fácies de recife), em evaporitos, em matéria orgânica e em reservatórios de SO 2. Processos de redução de sulfato: por e processos de reducão bacteriogênica; Redução bacteriogênica de sulfatos (fonte principal de enxofre que forma sulfetos sedimentares): baixa temperatura Desulfovibro desulfuricans (bactéria anaeróbica que usa sulfato ao invés de O 2 para metabolizar compostos orgânicos) SO CH 2 O +2H + 2H 2 O + 2CO 2 + H 2 S Fracionamento isotópico: D SO4-H2S = 15 a 60 per mil (média 40 per mil) Redução termoquímica de sulfato: reações com matéria orgânica (metano), hidrocarbonetos; Fracionamento isotópico: D SO4-H2S muito pequeno ou inexistente DEPÓSITOS DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT Gênese das mineralizações

22 UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DO TIPO MISSISSIPI VALLEY- MVT Mecanismos de deposição do minério (A) Transporte de metais e enxofre reduzido pelo mesmo fluido Decréscimo da temperatura Decréscimo da Pressão Mudanças no pH Diluição Interação com rochas hospedeiras (B) Transporte de metais e sulfato (ou espécies parcialmente oxidadas de enxofre) no mesmo fluido hidrotermal Redução do sulfato no sítio de deposição por metano/matéria orgânica (C) Mistura de fluidos Metais transportados por um fluido com baixo conteúdo de enxofre reduzido e mistura deste fluido com fontes locais de enxofre reduzido. Degradação termal de matéria orgânica rica em enxofre no sítio deposicional. Mistura de um fluido rico em metais com reservatório local de H 2 S (gás). Substituição de sulfetos de ferro diagenéticos. (Sverjenski, 1986; Leach et al., 1993; Spirakis & Heyl, 1995).

23 Depósito de Zn de Vazante: contexto geológico Dardenne (2000)

24 n Bacia de antepáis Deposição relacionada com as primeiras frentes de empurrão da Faixa de Dobramentos Brasília (Dardenne et al., 1998; Thomaz Filho et al., 1998; Martins-Neto et al., 2001) n Transicional entre margem passiva e bacia de ante-país n Transicional entre margem passiva e bacia de ante-país (Pimentel et al., 2001; Dardenne, 2001)

25 ZONA DE FALHA DE VAZANTE: ZONA DE FALHA DE VAZANTE: controle estrutural Geological map of the underground mine (Level 500) (Cia. Mineira de Metais, 1987)

26 Minério willemítico

27 Depósito de Zn de VAZANTE: minério wllemítico

28 DEPÓSITO DE ZN DE VAZANTE: corpos de minério sulfetado

29 Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DA FAIXA VAZANTE – PARACATU (MG)

30 Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITO DE ZN DE VAZANTE: Isótopos de oxigênio e carbono

31 Geologia Econômica (GE-803) UNICAMP

32 AmbienteMarinho rasoLacustre (águas rasas) ou bacias marinhas restritas MineralogiaSp, gn,py,mc, dol, cc, qtzSp, gn, py, po, cc, ank, sid, carb Ba, hm, mg, chert, bar Alteração hidrotermal Dolomitização e brechação, dissolução da hospedeira Silificação, sericitização, carbonatação Temperatura70 – 200°<350°C Salinidade10 – 30 % peso eq. NaCl8 – 28 % peso eq. NaCl Origem do S H 2 O do mar, evaporitos, matéria orgânica Sulfatos da H 2 O do mar, H 2 S hidrotermal CARACTERÍSTICASMISSISSIPI VALLEYSEDEX Geologia Econômica (GE-803) UNICAMP


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