Épocas e Fases Metalogenéticas das Províncias Carbonatíticas do Brasil

Transcrição

1 Universidade Federal de Goiás Instituto de Estudos Sócio-Ambientais Épocas e Fases Metalogenéticas das Províncias Carbonatíticas do Brasil José Affonso Brod

2 Grupo de Pesquisas em Rochas Alcalinas e Mineralizações Associadas Grupo de Pesquisas em Metalogenia, Geometalurgia e Novos Materiais José Affonso Brod - UFG Tereza Cristina Junqueira-Brod - UFG José Carlos Gaspar UFG Hardy Jost - UFG Elisa Soares Rocha Barbosa UFG Jesiel Freitas Carvalho UFG Lauro June Queiroz Maia Elton Luiz Dantas - UnB Roberto Ventura Santos - UnB Bernhard Manfred Buhn - UnB Claudinei Gouveia de Oliveira - UnB Carlos Cordeiro Ribeiro - UFG Murilo Gomes Torres UCB Paulo Afonso Ribeiro Barbosa - MSE Pedro Filipe de Oliveira Cordeiro - UnB Carla Bertuccelli Grasso - Vale Matheus Palmieri Anglo American Daliane Bandeira Eberhardt CPRM José Luciano Stropper - CPRM Caroline Siqueira Gomide - UFG Marta Henriques Jácomo UnB Nayara Melo Freitas UFG Mateus Araujo Bezerra UFG Ítalo Lopes de Oliveira UnB Ivan Mendes Araújo Vale Josilene Kelle Batista da Silva - UFG Universidade Federal de Goiás Universidade de Brasília Universidade Católica de Brasília CPRM Anglo American Vale Mineração Santa Elina 2

3 Distribuição mundial de carbonatitos Woolley & Kjarsgaard (2008) 3

4 Carbonatitos mundiais idade e distribuição Woolley & Kjarsgaard (2008) 4

5 Carbonatitos brasileiros Woolley & Kjarsgaard (2008) 5

6 Cretaceous to present Carbonatitos brasileiros Woolley & Kjarsgaard (2008) 6

7 Potencial para mineralização em carbonatitos Depósitos, prospectos e ocorrências mundiais 744 ocorrências 31 substâncias Controles? 7

8 Quais são os controles da mineralização? Provincialidade (idade, localização geográfica, composição) Afinidade química do magma parental Séries e associações petrogenéticas Processos de evolução do magma (cristalização fracionada, imiscibilidade de líquidos, desgaseificação, metassomatismo) Intemperismo e concentração residual 8

9 Lagorio (2008) 9

10 Ribeiro et al. (2012) 10

11 Ribeiro et al. (2012) 11

12 Gibson et al. (1995) 12

13 Gibson et al. (1995) 13

14 Gibson et al. (1995) 14

15 Ribeiro et al. (2012) 15

16 Ribeiro et al. (2012) 16

17 Séries petrogenéticas (Magmas silicáticos) IJOLITOS IJOLITOS Rochas plutônicas compostas essencialmente por nefelina e Clinopiroxênio, derivadas da cristalização de magmas nefeliníticos urtito ijolito clinopiroxenito (jacupiranguito) melteigito félsicos (nefelina) Cpx 0% 30% 70% 90% 100% IJOLITO Equivalente plutônico do NEFELINITO 17

18 Ijolito Complexo de Afrikanda (Província de Kola) 18

19 Séries petrogenéticas (Magmas silicáticos) KAMAFUGITOS (Rochas Ultrapotássicas) DIAGRAMA DE SAHAMA (1974) Kalsilita MAFURITO Katungito Mafurito Ugandito mel + cpx, ol, kal... kal + cpx, ol... lc + cpx, ol, kal... KATUNGITO UGANDITO Melilita Leucita 19

20 Katungito Leucita MafurIto (Junqueira-brod et al., 2005) 20

21 Séries petrogenéticas (Magmas silicáticos) MELILITITOS E MELILITOLITOS 90 Mel Melilitito > 10% melilita modal. feldspatóides < melilita. Olivina Melilitito Plutônica = melilitolito Vulcânica = melilitito 10 Ol rocha vulcânica com melilita 10 Cpx Com presença de kalsilita kamafugito 21

22 Melilitito Mitchell (1997) 22

23 Séries petrogenéticas (Magmas silicáticos) BEBEDOURITOS apatitito apatita clinopiroxenito (ou peridotito) diopsidio (ou olivina) apatitito apatita perovskita (ou magnetita) apatitito diopsidio + olivina bebedourito clinopiroxenito peridotito dunito perovskita (ou magnetita) clinopiroxenito (ou peridotito) apatita perovskitito (ou magnetitito) diopsidio (ou olivina) perovskitito (ou magnetitito) perovskitito ou magnetitito perovskita + magnetita Cumulados com variações modais de diopsídio, olivina, perovskita, magnetita, apatita e flogopita (± melanita, titanita e raro K-f). BEBEDOURITO Equivalente plutônico do KAMAFUGITO Brod et al (2004) 23

24 Bebedouritos - Tapira Diopsídio Flogopita Perovskita (melanita, titanita) Apatita Magnetita Brod (1999) 24

25 Séries Petrogenéticas (magmas silicáticos) Flogopita picrito Magma parental dos complexos carbonatíticos da Província Alto Paranaíba Brod (1999) 25

26 Séries Petrogenéticas (magmas silicáticos) Evolução das rochas alcalinas silicáticas plutônicas Magma parental: Flogopita Picrito/Kamafugito: Ultramáficas alcalinas Sienitos (Bimodal) Extrema insaturação em Si, imiscibilidade de líquidos Somente fontes litosféricas (ou amplamente dominantes) Magma parental: Melanefelinito/Nefelinito: Jacupiranguito melteigito ijolito urtito Composicionalmente contínua, grau de insaturação em Si alto Fontes litosféricas, com possível contribuição astenosférica Magma parental: Picrito alcalino/basanito: Ultramáficas alcalinas gabro e diorito alcalinos sienito Composicionalmente contínua, grau de insaturação em Si mais baixo Contribuição astenosférica importante 26

27 FOSCORITOS Séries petrogenéticas (Magmas fosfáticos) olivina dunito magnetitito magnetita olivina magnetitito magnetita fosteritito nelsonito Foscorito rico em olivina Foscorito pobre em olivina apatita fosteritito olivina apatitito apatitito apatita Yegorov (1993) Rochas plutônicas derivadas da cristalização de magmas fosfáticos, ou como cumulados ricos em apatita formados de magma carbonatítico (mais raramente silicático). Essencialmente compostos por olivina, apatita e magnetita 27

28 Foscorito Nelsonito rico em apatita 28 Nelsonito rico em pirocloro Pseudonelsonito/Magnetitito

29 Séries Petrogenéticas (magmas carbonáticos) Carbonatitos CaO Calciocarbonatito MgO FeO+Fe 2 O 3 +MnO 29

30 Cumulado de apatita em carbonatito Salitre 1 (Barbosa, 2009) Cumulado nelsonítico em carbonatito Salitre 1 (Barbosa, 2009) Carbonatito rico em monazita (falsa cor) Catalão 1 (Ribeiro, 2008) 30

31 Ribeiro et al. (2012) 31

32 Ribeiro et al. (2012) 32

33 Ribeiro et al. (2012) 33

34 Ribeiro et al. (2012) 34

35 Províncias Ultrapotássicas: Alto Paranaíba e Goiás Modelo de pluma mantélica (Pluma de Trindade) Gibson et al. (1995) 35

36 Províncias Ultrapotássicas: Alto Paranaíba e Goiás Modelo de pluma mantélica (Pluma de Trindade) Thompson et al. (1998) 36

37 Províncias Ultrapotássicas: Alto Paranaíba e Goiás Entretanto, o modelo de pluma é criticado, com base em reconstruções paleomagnéticas (e.g. Ernesto et al. 2002, Ernesto 2005, 2006) e na aparente falta de um padrão progressivo de idades (e.g. Riccomini, 2005) Alternativa: Fontes de calor de longa duração, relacionadas a anomalias do geóide 37

38 De qualquer modo... Zona de baixa velocidade sob a Província de Goiás provavelmente litosfera mais fina Assumpção et al. (2004) 38

39 Complexos carbonatíticos brasileiros contendo depósitos minerais variam do Paleoproterozóico ao Cretácio Superior/Paleoceno Os depósitos precambrianos do norte do Brasil ainda são pouco estudados/caracterizados do ponto de vista metalogenético Picos de magmatismo/mineralização durante (Cretácio Inferior) e após (Cretácio Superior) a abertura do Atlântico Sul Depósitos de P, Nb, ETR, e Ti de classe mundial, depósitos menores de Ba, U, Th,, vermiculita, F, Fe, carbonato de cálcio Cretácio Inferior: complexos dominantemente sódicos, potencial para mineralização menos variada, com volumes e teores menores Cretácio Superior: complexos dominantemente potássicos, potencial para mineralização múltipla, com grande volume e alto teor Grau de adelgaçamento litosférico muito alto, temperatura muito alta durante a fusão mantélica e contribuição de fusões geradas na astenosfera diminuem o potencial para mineralização. 39

40 Obrigado! Foto: Martin Rietze