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1. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS • DEPÓSITOS DE SULFETOS MACIÇOS “VULCANOGÊNICOS”(volcanogenic massive sulfide - VMS), vulcano-associados ou hospedadps em vulcânicas • (volcanic-associated or volcanic-hosted) Importante fonte de metais base: Cu, Zn, Pb, Ag, Au (Sn, Cd, Sb, Bi) Exemplos de depósitos de metais base VMS gigantes (> 50 Mt): Kidd Creek; Flin Flon, Brunswick (Canadá), Rio Tinto e Neves Corvo (Espanha) • DEPÓSITOS SEDIMENTARES-EXALATIVOS ou depósitos de sulfetos maciços hospedados em sedimentos (SEDEX) Fonte de metais base: Zn, Pb (Ag) Descarga de soluções hidrotermais no assoalho oceânico

2. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS

3. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS http://www.pmel.noaa.gov/vents/chemocean.html

4. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS EXALATIVOS DE SULFETOS MAÇICOS Ambiente tectônico: complexos ofiolíticos, arco de ilha e bacias intra-placa Sullivan (USA) Broken Hill (Austrália) Noranda e Kid Creek (Canadá) Kuroko (Japão) Troodos (Chipre) Oman (Turquia) Tipo Besshi / Tipo Kuroko Tipo Chipre Cu-Zn Cu-Zn-Pb (Ag - Au) Pb-Zn (Ag) Ba Cu Sulfetos maciços sedimentar exalativos (SEDEX) Sulfetos Maciços Vulcanogênicos ou Associados à Vulcânicas Idades variam de Arqueano a recente

5. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS EXALATIVOS DE SULFETOS MAÇICOS Depósitos VMS arqueanos: relacionados com seqüências “greenstone belt” Tipo Noranda ou primitivo (equivalente antigo do tipo Kuroko) Ex: Greenstone-belt de Abitibi Canadá Depósitos VMS proterozóicos: Tipo-Besshi Depósitos VMS fanerozóicos: Tipo Kuroko e tipo Chipre Idade

6. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS EXALATIVOS DE SULFETOS MAÇICOS  Sulfetos Maciços Vulcanogênicos (VMS) ou Associados à Vulcânicas Tipo Chipre Tipo Besshi Tipo Kuroko Cu-Zn (Au) Cu-Zn-Pb (Ag - Au) Cu (Zn) • Associado com rochas vulcânicas básicas e ofiolitos em centros de expansão do assoalho oceânico (Meso-oceânicas) e em bacias de retro-arco. • Lentes ou montes de pirita maciça, sobrepostos por zonas ricas em cobre composta por veios anstomosados de quartzo e sulfetos em basaltos cloritizados • Ocorrem em ambientes mistos, associado com sedimentos e vulcanismo basáltico a dacítico relacionado ao estágio inicial de magmatismo cálcio-alcalino de arcos de ilha. • Ocorrem em ambientes estruturais complexos. • Zonas mineralizadas são ricas em pirrotita e pirita: pouco espessas e lateralmente extensivas. Associado com vulcanismo mais félsico (dacítico a riolítico) relacionados aos estágios finais extensionais de evolução de arcos de ilha (bacias de retro-arco). Zonas de veios e stokwork são sotopostas ao minério que apresenta zonamento geoquímico bem definido (Zn-Pb-Ag) verticalmente e lateralmente. Galena, esfalerita, calcopirita (+ pirita, tetraedrita) Pirita, calcopirita e esfalerita Pirita, calcopirita

7. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS INTERAÇÃO ÁGUA DO MAR - CROSTA OCEÂNICA Tipo Chipre Vulcanismo máfico associado a expansão do assoalho oceânico Perda de calor associada com convecção (energia para o sistema hidrotermal)

8. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS INTERAÇÃO ÁGUA DO MAR - CROSTA OCEÂNICA Zona de Recarga Consumo de Mg+2 do fluido 2NaAlSi3O8 + 5Mg2+ + 8H2O = Mg5Al2Si3O10(OH)2 + 2Na+ + H+ + 3SiO2(aq) albita clorita Consumo de Ca+2 e SO42- do fluido CaAl2Si2O8 + 5Mg2+ + SiO2(aq) + SO42- + 8H2O = Mg5Al2Si3O10(OH)2 + CaSO4 + 8H+ anortita clorita anidrita Redução de SO42- do fluido 11FeSi2O4 + 2SO42- + 4H+ = FeS2 + 7Fe3O4 + 11SiO2(aq) + 2H2O olivina pirita magnetita 28FeS + 5SO42- + 10H+ = 16FeS2 + 4Fe3O4 + H2S + 4H2O

9. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS INTERAÇÃO ÁGUA DO MAR - CROSTA OCEÂNICA Zona de Reação 3CaAl2Si2O8 + Ca2+ + 2H2O = 2Ca2Al3Si3O12(OH) + 2H+ anortita epidoto T> 375°C - 400°C; P= 0,35 kb - 0,5 kb (2,5 km) baixa razão fluido/rocha e alta concentração de metais

10. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) SULFETOS MAÇICOS VULCANOGÊNICOS Tipo Kuroko Rochas vulcânicas formadas em ambiente de arco de ilha: riolito, dacito associados a andesitos ou basaltos Proximidade de centros de vulcanismo félsico: domos félsicos (riolito ou dacito) com rochas piroclásticas e vulcanoclásticas associadas. • Yellow ore (> T): • Da base para o topo:pirita;calcopirita, pirita;calcopirita, pirita, quartzo. • Black ore: (< T) • Da base para o topo: esfalerita, barita, pirita, galena e tetraedrita; esfalerita, barita, pirita, calcopirita, quartzo Presença de horizontes de chert com pirita Presença de falhas extensionais

11. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) SULFETOS MAÇICOS VULCANOGÊNICOS

12. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS INTERAÇÃO ÁGUA DO MAR - CROSTA OCEÂNICA Halos de Alteração Hidrotermal Minério (VMS) Assembléia hidrotermal Assembléia metamórfica Cloritização Clorita fina + quartzo Proximal Cu-Zn (Pb) Pirita, Calcopirita Cummingtonita + antofilita Sericitização sericita fina + quartzo Distal Zn (Pb) Esfalerita Galena Muscovita + quartzo Outros tipos de alterações comuns: silicificação, carbonatização, epidotização

13. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) SULFETOS MAÇICOS VULCANOGÊNICOS andesito riolito - brecha lavas riolíticas sulfeto maciço veios (stringer) clorita clorita-sericita sílica - epidoto falha sin-vulcânica lentes maciças a bandadas: pirita (90%), esfalerita, galena e calcopirita  forma de cogumelo  veio/disseminado (stringer ore)

14. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) SULFETOS MAÇICOS VULCANOGÊNICOS >60% de sulfetos fontes de Cu, Zn, e Pb ± Au, Ag, Co, Cd, Se, barita, gipso

15. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS FLUIDOS EM SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS pH Mg2+ SiO2 H2S

16. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS CARACTERÍSTICAS DOS FLUIDOS Soluções aquosas de salinidade 2 a 7 vezes a da H2O do mar (3,2 % em peso de NaCl) Soluções ácidas, com pH em torno de 3,5 Soluções redutoras H2S >> SO42- T= 200 - 400°C Soluções empobrecidas em Mg2+ Soluções enriquecidas em SiO2, Ca2+, Na+, metais base, Cl-

17. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS CARACTERÍSTICAS DOS FLUIDOS MINERALIZANTES

18. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS CARACTERÍSTICAS DOS FLUIDOS MINERALIZANTES

19. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) SULFETOS MAÇICOS VULCANOGÊNICOS

20. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) SULFETOS MAÇICOS VULCANOGÊNICOS Exemplo de sistema paleo-hidrotermal Modelo esquemático de sistema paleo-hidrotermal do Grupo Serra do Itaberaba (SP) (Pérez-Aguilar, 1996) (1-2) Rochas metabásicas hidrotermalizadas; (3) Rochas metabásicas; (4) Intrusões andesíticas a riodacíticas; (8) Formações ferríferas; (9) Sulfetos; (10) Marunditos; (13) Metapelitos

21. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS

22. UNICAMP Geologia Econômica (GE-803) DEPÓSITOS MINERAIS FORMADOS POR PROCESSOS HIDROTERMAIS SISTEMAS HIDROTERMAIS SUBMARINOS