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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 Pb-Zn deposits ). Mineralizações de Pb, Zn, Cu  Ba  F  Ag

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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-CaF2 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) Vale do Mississippi (USA) Pine Point (Canadá) Noranda e Kid Creek (Canadá) Kuroko (Japão) Tipo Mississippi Valley (MVT) Sulfeto Maciço Vulcanogênico (VMS) 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) DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT •  Feições gerais • Comumente encontrados em grandes bacias sedimentares (plataformas carbonáticas), não afetadas por metamorfismo ou deformação; • Distritos minerais abrangem áreas de centenas de km2 e compreendem vários depósitos; • Circulação regional de fluidos • Mineralização é posterior à formação das rochas (epigenética). • Mineralização é “stratabound” (estrato-ligada); • Profundidade de formação: relativamente rasa (<1 km). Generalmente entre 100 e 1500 m da superfície;

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

  7. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT • Rochas hospedeiras: Rochas carbonáticas (principalmente dolomíticas): ~80% dos depósitos; Siltitos/argilitos: ~ 15%; Não apresentam assocação com atividades ígneas ou metamórficas; • 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: Precipitação de minerais de minério após a litificação da rocha hospedeira (preenchimento de espaços abertos por dissolução; cimentação de brechas e fraturas); • Mineralogia: Minério: galena (PbS), esfalerita (ZnS); Ganga: dolomita (CaMg(CO3)2), pirita (FeS2), marcasita, calcita (CaCO3), barita (BaSO4), fluorita (CaF2);

  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: 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 Upper Silésia (Polônia) Minério crustiforme Esfalerita coloforme, wurtzita, marcasita, pirita e galena Depósito de Pb-Zn de Nanisivik (Canadá) Texturas de preenchimentos de espaços abertos Esfalerita (luz transmitida)

  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 CaSO4 + Mg2+ + 2CH4 = CaMg(CO3)2 + Ca2+ +2 H2S + 2 H+ gipsita dolomita Mineralização e geração de ácido Zn+ + H2S = ZnS + 2H+ esfalerita

  15. UNICAMP DEPÓSITOS DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT Gênese das mineralizações 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;

  16. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS DE SULFETO DO TIPO MISSISSIPI VALLEY- MVT 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 Fluidos mineralizantes • 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

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

  19. 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 d18O e dD em relaçãoà água meteórica

  21. UNICAMP DEPÓSITOS DO TIPO MISSISSIPPI VALLEY- MVT Gênese das mineralizações 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 SO2. 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 O2 para metabolizar compostos orgânicos) SO42- + 2CH2O +2H+ 2H2O + 2CO2 + H2S Fracionamento isotópico:DSO4-H2S = 15 a 60 per mil (média 40 per mil) Redução termoquímica de sulfato: reações com matéria orgânica (metano), hidrocarbonetos; Fracionamento isotópico:DSO4-H2S muito pequeno ou inexistente

  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 H2S (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. 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) • Transicional entre margem passiva e bacia de ante-país (Pimentel et al., 2001; Dardenne, 2001)

  25. 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. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803)

  32. Ambiente CARACTERÍSTICAS Marinho raso MISSISSIPI VALLEY Lacustre (águas rasas) ou bacias marinhas restritas SEDEX Mineralogia Sp, gn,py,mc, dol, cc, qtz Sp, gn, py, po, cc, ank, sid, carb Ba, hm, mg, chert, bar UNICAMP Alteração hidrotermal Dolomitização e brechação, dissolução da hospedeira Silificação, sericitização, carbonatação Temperatura 70 – 200° <350°C Salinidade 10 – 30 % peso eq. NaCl 8 – 28 % peso eq. NaCl Origem do S H2O do mar, evaporitos, matéria orgânica Sulfatos da H2O do mar, H2S hidrotermal Geologia Econômica (GE-803)

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