Roberto Perez Xavier
Departamento de Geologia e Recursos Naturais
Instituto de Geociências - UNICAMP
UNICAMP
DisciplinaDisciplina: : Geologia EconGeologia Econôômicamica (GE(GE--803)803)
GraduaGraduaçãção em Cio em Ciêências da ncias da Terra Terra –– GeologiaGeologia
DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS
ALTERAÇÃO HIDROTERMAL
Em depósitos hidrotermais as rochas hospedeiras geralmente mostram efeitos de reação com os fluidos hidrotermais
ALTERAÇÃO HIDROTERMAL
Rocha e fluido procuram atingir o equilíbrio químico
Resultado é um halo/envelope ou uma zona de alteração
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Geologia Econômica (GE-803)
Alteração distal Alteração proximal mineralização
Pode envolver mudanças:
na cor
na textura
na mineralogia
na química da rocha
Notar a mudança de coloração da rocha entre a zona distal (escura), intermediária (clara) e proximal (amarelada - bleaching) de alteração hidrotermal em sequência de rocha metassedimentar. Mina de Au Sunrise Dam (Austrália) (Eilu et al., 1999).
ALTERAÇÃO HIDROTERMALUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
tf
A B
C D
Zn-Pb-(Cu-Au) de Aripuanã (MT)
A extensão da alteração pode ser medida em mm’s a km’s
ALTERAÇÃO HIDROTERMAL Geologia Econômica (GE-803)
SubducçãoExtensão Expansão Colisão
Au mesotermal ou orogenético
Cu-Pb-Zn vulcanogênico
Cu-Pb-Zn em rochas sedimentares
Au epitermal
Cu-Mo-Au pórfiro±skarns, Sn
greisens
Concentra-se em regiões da crosta onde ocorrem grandes movimentações de fluidos hidrotermais
Tipos de reações importantes:
KAlSi3O8 + 6,5Mg2+ + 10H+(aq) ⇔ Mg6,5(Si3,Al)O10(OH)8 + K+
(aq)K-feldspato clorita
4Fe3O4 + O2 ⇔ 6Fe2O3magnetita hematita
Fe3O4 + 2H+ + 6HS- ⇔ 3FeS2 + 4H2O + 4e-
magnetita pirita
OXIDAÇÃO -REDUÇÃO
HIDRÓLISE
ALTERAÇÃO HIDROTERMALUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
Na,K
A
C
F Na,K
A
C
F
Caolinita, dickita, piroflita (topázio, turmalina)
pirita
sericita
alunita ARGÍLICA AVANÇADA
ARGÍLICA
Sericita
(fengita
)
biotita
pirita
calcita
Caolinita, halloisita, montmorillonita
clorita
A= Al2O3
K= K+ e Na+
F= Fe2+ e Mg2+
C= CaO
ARGÍLICA AVANÇADA
grupo da caolinita + dickita ± pirofilita (Al2Si4O10(OH)2) ±diásporo ± alunita (KAl3(OH)6(SO4)2) ± andalusita
intensa lixiviação de álcalis e Ca2+ por fluidos ácidos
2KAl3Si3O10(OH)2 + 2 H+ = 3Al2Si2O5 (OH)4 + 2K+ pH< 4
muscovita/sericita caolinita
TIPOS DE ALTERAÇÃO HIDROTERMALUNICAMP
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ARGÍLICA
grupo da caolinita ± dickita (Al4Si4O10(OH)8) ± montmorillonita ±illita-smectita alteração de plagioclásio
pH= 4 - 5; T< 200 - 250°C
ARGÍLICA AVANÇADA
ARGÍLICA
FÍLICA
SUB-PROPILÍTICA
PROPILÍTICA
POTÁSSICA
SKARN
pHte
mpe
ratu
ra
hipo
zona
lm
esoz
onal
epiz
onal
Sílica alunita Al-K caolinita I-K illita clorita Ca-Si
Q
Al
And
Co
Si
K
Dic
Di
Pi
mica
K Si
KSm-Il
Dic
Il
Sm
Na,K
A
C
F
Caolinita, dickita, piroflita (topázio, turmalina)
pirita
Sericita (fengita)
FÍLICA OU SERICÍTICA
Sericita
(fengita
)
A= Al2O3
K= K+ e Na+
F= Fe2+ e Mg2+
C= CaO
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Geologia Econômica (GE-803)
FÍLICA OU SERICÍTICA
sericita + quartzo substituição de feldspato, mica e minerais máficos
Sericita substitui feldspato. Mina de Silver Bell, Arizona.25X, largura = 3mm. http://www.mines.utah.edu/~wmep/54598/54598files/Atlas/atlasgif/
3KAlSi3O8 + 2H+(aq) ⇔ KAl3Si3O10(OH)2 + 6SiO2 + 2K+
(aq)K-feldspato muscovita/sericita quartzo
HIDRÓLISE
T= 200 - 250°C
pH= 4 - 6
TIPOS DE ALTERAÇÃO HIDROTERMALUNICAMP
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ARGÍLICA AVANÇADA
ARGÍLICA
FÍLICA
SUB-PROPILÍTICA
PROPILÍTICA
POTÁSSICA
SKARN
pHte
mpe
ratu
ra
hipo
zona
lm
esoz
onal
epiz
onal
Sílica alunita Al-K caolinita I-K illita clorita Ca-Si
Dic
Pi
And
ser mica
ser
Na,K
A
C
F
Sericita
biotita
Pirita, pirrotita, magnetita, hematita, siderita
clorita
A= Al2O3
K= K+ e Na+
F= Fe2+ e Mg2+
C= CaO
PROPILÍTICA
Albita, FK
zeólitas
epidoto
calcitaankerita
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PROPILÍTICA
TIPOS DE ALTERAÇÃO HIDROTERMAL
epidoto, clorita, carbonato substituição de plagioclásio e biotita-hornblenda
http://www.mines.utah.edu/~wmep/54598/54598files/Atlas/atlasgif/
± sericita ± magnetita ± pirita ±zeólitas
pH neutro a alcalino Clorita e calcita substitui biotita. Mina de Cu-Au de Bingham, Utah. 50X, largura= 2mm
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Geologia Econômica (GE-803)
ARGÍLICA AVANÇADA
ARGÍLICA
FÍLICA
SUB-PROPILÍTICA
PROPILÍTICA
POTÁSSICA
SKARN
pHte
mpe
ratu
ra
hipo
zona
lm
esoz
onal
epiz
onal
Sílica alunita Al-K caolinita I-K illita clorita Ca-Si
Cl
Sm-Il
Cl
Ab
Cb
Ep
Ct
Cl Ep
Ab Cb
AnfCl
Na,K
A
C
F
Sericita
biotita
Pirita, magnetita, hematita, siderita
cloritaA= Al2O3
K= K+ e Na+
F= Fe2+ e Mg2+
C= CaO
POTÁSSICA
FK calcitaankerita
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POTÁSSICA
formação de K-feldspato e/ou biotita secundários
± clorita ± magnetita ± hematita ± sulfetos (pirita e calcopirita)
pH neutro a alcalino
TIPOS DE ALTERAÇÃO HIDROTERMALUNICAMP
Geologia Econômica (GE-803)
ARGÍLICA AVANÇADA
ARGÍLICA
FÍLICA
SUB-PROPILÍTICA
PROPILÍTICA
POTÁSSICA
SKARN
pHte
mpe
ratu
ra
hipo
zona
lm
esoz
onal
epiz
onal
Sílica alunita Al-K caolinita I-K illita clorita Ca-Si
BiKf
AnfCpx
AnfCb
CpxGr
Com
posi
ção
Min
eral
ógic
a (%
vol
.)ALTERAÇÃO HIDROTERMAL: A
INFLUÊNCIA DA RAZÃO FLUIDO/ ROCHAUNICAMP
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0 20 40 60 80 100 1200
20
40
60
80
100
Razão água do mar/basalto
quartzo
cloritaepidotoactinolita
albita
esfeno hematita ilmenita
F/R rocha máfica
0-2 cl + ab + ep + act
2-35 cl + ab + ep + act + qtz
35-50 cl + ab + qtz
> 50 cl + qtz
...E MAIS ALTERAÇÃO HIDROTERMAL !!!
Alteração distal (calcita - clorita) - intermediária (dolomita - clorita ±sericita) - proximal (dolomita - sericita) em rocha metassedimentar. Depósito de Au Twin Peaks (Austrália).
(Eilu et al., 1999)
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...E MAIS ALTERAÇÃO HIDROTERMAL !!!
Granodiorito inalterado e em zona de alteração proximal (carbonato e sericita). Granny Smith (Austrália).
(Eilu et al., 1999)
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Sulfetação em BIF substituição de magnetita por pirita relacionada a veios de quartzo discordantes. Mina de Au Water Tank Hill (Austrália) Fe3O4 + 6H2S + O2 = 3FeS2 + 6H2O
...E MAIS ALTERAÇÃO HIDROTERMAL !!!
(Eilu et al., 1999)
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...E MAIS ALTERAÇÃO HIDROTERMAL !!!
Sulfetação em rocha metassedimentar substituição de siderita por pirita relacionada a veios de quartzo discordantes. Mina de Au de Cuiabá -Quadrilátero Ferrífero
FeCO3 + 2H2S = FeS2 + CO2 + 2H2O
(Xavier et al., 2000)
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ALTERAÇÃO HIDROTERMAL: A INFLUÊNCIA DA ROCHAUNICAMP
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ALTERAÇÃO HIDROTERMAL: A INFLUÊNCIA DA ROCHAUNICAMP
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