Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/6341

O Doutorado Acadêmico pertence ao Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica (PPGG) do Instituto de Geociências (IG) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

Navegar

Agora exibindo 1 - 2 de 2

Acesso aberto (Open Access)
Mineralogia e geoquímica de gossans e lateritos auríferos na região de Carajás: depósitos de Igarapé Bahia e Águas Claras
(Universidade Federal do Pará, 1996-03-20) ANGÉLICA, Rômulo Simões; POLLMANN, Herbert Josef; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
A mina Igarapé Bahia e o prospecto Águas Claras são exemplos de mineralizações de ouro supergênico relacionados a gossans e lateritos. Ambas as áreas estão situadas na região de Carajás, Estado do Pará, pertencem a Companhia Vale do Rio Doce e foram pesquisadas pela Docegeo. Neste trabalho foram estudados a mineralogia e a geoquímica dos perfis laterito-gossânicos dessas duas áreas, com ênfase para a distribuição do ouro e outros elementos associados. As duas áreas em questão apresentam estilos de mineralização primária semelhantes e dentro do mesmo contexto geológico regional, a saber, ouro associado a zonas de sulfetos maciços ou disseminados, ligados a processos de alteração hidrotermal em zonas de cisalhamento, cujas rochas hospedeiras são seqüências metavulcano-sedimentares do Arqueano-Proterozóico. Os produtos supergênicos são divididos em dois grupos distintos: os do sistema gossânico e os do sistema laterítico, onde foi evidenciada a superposição do último sistema sobre o primeiro. Na descrição dos perfis supergênicos, através de amostras e informações de superfície e sub-superficie, os seguintes horizontes e zonas foram caracterizados, da base para o topo: (1) no sistema gossânico: zona de sulfetos primários, zona de cementação e espessa zona de oxidação; (2) no sistema laterítico: crosta lateritica com fragmentos dos gossans, crosta laterítica desmantelada ou linhas de pedras e latossolos. O perfil laterítico se desenvolveu sobre gossans pré-existentes, com obliteração das suas feições originais e promovendo remobilização química e física do ouro e dos outros elementos. No quadro geomorfólogico atual, a área Igarapé Bahia apresenta essa estruturação completa, enquanto que na área Águas Claras, o perfil laterítico sobre os corpos mineralizados foi truncado e os gossans estão aflorantes. A composição mineralógica da porção superior dos gossans e dos lateritos é essencialmente à hematita, goethita (com teores variáveis de Al), maghemita, gibbsita, caulinita e quartzo, em diferentes proporções. Nos gossans é nítido o domínio da hematita sobre os demais minerais. Nas porções mais profundas dos gossans, em direção a zona de sulfetos primários, foram identificados: malaquita, cuprita e cobre nativo, predominantemente, e associados a hematita, além de azurita, crisocola e quartzo; na zona de sulfetos primários observou-se uma paragênese um pouco distinta, entre as duas áreas. Em Igarapé Bahia dominam: calcopirita, magnetita, clorita, siderita e quartzo, enquanto em Águas Claras foram descritos: calcopirita, pirita, arsenopirita, cobaltita, magnetita, quartzo, wolframita e turmalina. O ouro primário ocorre finamente disseminado, incluso nos sulfetos, apresentando diferentes graus de pureza. Na área Águas Claras, ocorre associado a uma grande variedade de teluretos de Bi, Ag, Pb e Bi nativo. Ainda nesta área, turmalina (dravita) e wolframita (do tipo ferberita) são importantes minerais acessórios, comportando-se como resistatos, durante o desenvolvimento dos perfis, enriquecendo-se nos gossans e nas crostas, na forma de agregados centimétricos, e servindo como importantes guias na prospecção desses corpos. A composição química dos perfis, em termos dos elementos maiores, é caracterizada por teores extremamente elevados de Fe nos gossans, que diminuem, progressivamente, em direção aos latossolos, e inversamente, Si, Al, Ti e H2O (perda ao fogo), enriquecendo-se para o topo dos perfis. Cálcio, Mg, Na e K estão completamente empobrecidos na maioria das amostras estudadas. Em relação aos elementos-traço, as associações geoquímicas são bastante variáveis, entre os perfis das duas áreas, refletindo, fundamentalmente, as variações químico-mineralógicas das zonas primárias. Nos corpos gossânicos mineralizados, as seguintes assinaturas geoquímicas foram caracterizadas: Au, Cu e Mo, na área Igarapé Bahia; e Au, Cu, As, B, W, Sn e Bi, na área Aguas Claras. Diferentes partículas de Au de diversos pontos dos perfis, associadas a sulfetos, veios de quartzo, gossans, crostas lateríticas e latossolos foram observadas ao Microscopio Eletrônico de Varredura e analisadas com o Sistema de Energia Dispersiva, com grandes variações observadas, em termos da morfologia e da composição química das mesmas. Prata, Pt, Pd, Fe e Cu foram freqüentemente encontrados nas análises, onde os teores de Ag variavam de menos de 1% até a composição do electrum. As partículas estudadas foram divididas em: (1) Partículas de ouro primárias (associadas aos sulfetos primários); e (2) Partículas de Au secundárias ou supergênicas, associadas aos gossans, crostas lateriticas e latossolos, sendo essas últimas classificadas como (2.1) residuais, aquelas, em geral, com mais de 30 gm de diâmetro médio, núcleo primário e bordas lixiviadas em Ag; e (2.2) autigênicas ou neo-formadas, de elevada pureza, e extremamente diminutas (< 5 pm), via de regra na periferia dos grãos maiores, residuais. Em todas as partículas de ouro relacionadas aos perfis laterito-gossânicos estudadas, as formas e os contatos delas com os principais minerais hospedeiros, goethita e hematita, indicam uma cristalização contemporânea do ouro com esses minerais. Os resultados obtidos levaram a interpretação do desenvolvimento dos perfis laterito-gossânicos em quatro fases principais, de abrangência regional, onde cada uma dessas fases desempenhou um importante papel na redistribuição do ouro: A fase I, denominada de Fase de formação dos gossans, está relacionada ao desenvolvimento dos gossans, em condições climáticas tropicais semi-áridas a sazonalmente úmido (savana), e considerados neste trabalho como anteriores ao Terciário Inferior. Durante essa fase, o ouro foi remobilizado das zonas sulfetadas através, principalmente, de soluções ou complexos Au-tiossulfatados, reprecipitando na zona oxidada, junto com os óxidos 'e hidróxidos de ferro. As partículas neoformadas, resultantes, apresentam granulação fina e pureza média (teor algo elevado de Ag); A fase II foi denominada de lateritização Matura e está relacionada ao marcante processo de intemperismo laterítico que aconteceu na região Amazónica, como um todo, durante o Terciário Inferior. Perfis lateríticos maturos se formaram, indistintamente, sobre os gossans, e sobre as suas encaixantes, com o desenvolvimento de crosta laterítica brechóide contendo fragmentos dos gossans. Com essa superposição de processos, o sistema gossânico foi aberto, e uma nova remobilização aconteceu, dessa vez em condições mais oxidantes e, certamente, com uma importante atuação dos complexos orgânicos, cianetos e complexos aquo-hidrolisados na mobilização do ouro. Além da mobilização química desse elemento, importante dispersão fisica aconteceu, com o início da formação da feição morfológica tipo "cogumelo". Na fase três, descrita neste trabalho como pós-lateritização Matura, assiste-se a uma retomada de condições favoráveis a lateritização, semelhantes as da fase anterior, com o intemperismo dos perfis lateríticos maturos, a partir do Mioceno Médio. Os principais produtos deste período são os latossolos da área Igarapé Bahia. Com a nova abertura de sistema, o ouro é novamente remobilizado, através dos mesmos mecanismos fisico-químicos e com a atividade orgânica desempenhando um papel mais intenso em relação a fase anterior, com forte dispersão fisica, no sentido do espalhamento ou abertura dos halos de dispersão do Au e diminuição do sinal deste elemento. A intensidade deste ciclo de lateritização foi menor que o do Terciário Inferior, já que a mudança para condições mais secas no Plioceno e início do Pleistoceno, levou a uma intensa denudação da paisagem, com a erosão e truncamento dos perfis na área Águas Claras e exposição dos gossans. Importantes depósitos coluvionares (na área Águas Claras) e aluvionares auríferos, a nível regional, são relacionados a esse período. A fase IV estão associados todos os processos de destruição/intemperismo do quadro geomorfológico estabelecido no final da fase III, em função das condições, predominantemente, úmidas, que passaram a prevalecer a partir do final do Pleistoceno e início do Holoceno, dando origem a novos níveis de latossolos, linhas de pedras, colúvios e aluviões.
Acesso aberto (Open Access)
Mobilidade geoquímica de metais pesados e impacto ambiental em área de mineração aurífera sulfetada (Marmato, Caldas, Colômbia)
(Universidade Federal do Pará, 1997-10-15) PRIETO RINCÓN, Gloria; COSTA, Marcondes Lima da; http://lattes.cnpq.br/1639498384851302
A Colômbia é um dos maiores produtores de ouro na América Latina, embora, para sua exploração e processamento, sejam empregados métodos tradicionais e atrasados, os quais, em conseqüência, causam impactos negativos no ambiente. Com o propósito de estudar seu comportamento geoquímico e elucidar seu impacto no ambiente, foram selecionados os elementos Cu, Pb, Zn, Cd, Ag, As, Hg, Sb e Bi, que são liberados da jazida aurífera de Marmato (tipo filão) e levados às drenagens sob forma solúvel e particulada. A fonte principal destes metais acha-se nas drenagens ácidas de mineração (DAM), decorrentes das seqüelas de processo e na erosão de resíduos e estéreis. Foi realizado um programa de amostragem (inverno e verão), quando foram coletadas águas superficiais, sedimentos e material em suspensão, em riachos (Águas Claras, Cascabel, Pantanos, Marmato, Arguia, Chirapoto), drenagens de mina, efluentes de processo e em estações sobre o rio Cauca. Águas Claras, por ser o riacho com menor influência antropogênica, foi selecionado como riacho de referência. Foram medidos no campo a temperatura, pH, condutividade, turbidez e vazão. Nas águas foram determinados cianetos (total e livre), DQO, COT, ST, SD, NH3, cloretos, cátions (Na+, K+, Ca+, Mg2+) e metais dissolvidos (Cu, Pb, Zn, Ag, As, Hg, Sb e Cd). Foram analisados metais pesados (total e biodisponivel) em sedimentos e material particulado em suspensão A distribuição de metais, nas diferentes fases, foi estudada por extrações seletivas (especiação química), permitindo assim diferenciar as frações geoquimicamente reativas das inertes. Águas Claras, como drenagem de referência, mostra os valores mais baixos de ST (199mg-1) e condutividade (259 Scm-1) e as concentrações menores de metais pesados em sedimentos. Seu pH (7.5) apresenta tendência à basicidade, que pode ser explicada pela presença de rochas carbonáticas nesta área. A fração móvel de Bi, Zn, Cd, Pb, As e Cu é maior que 30%, fato que mostra alta biodisponibilidade destes metais, apesar das suas baixas concentrações. Em minas ativas, ocorre oxidação de sulfetos e se produzem DAM (pH 2.9-3.5 e pH 4.4), que são neutralizadas pelos efluentes de beneficiamento (pH4,4-8,7 e pH 6,4- 8,3). Esses efluentes tendem á basicidade, devido á presença de carbonatos naturais, cal e aditivos orgânicos de processamento. Marmato, que é receptora de todos as drenagens da área mineira e os transporta ao rio Cauca, apresenta pH neutro como reflexo de processos de neutralização. A descarga de rejeitos de processo e o incremento da erosão refletem-se no alto conteúdo de ST. A correlação positiva entre DQO e NH3 com cianetos reflete degradação de cianetos no sistema. Os metais pesados se acham em concentrações elevadas em sedimentos e material em suspensão, com valores entre 129-619 ppm para Cu; 330 ppm-2,28% para Pb; 136 ppm-1,18% para Zn; 7,6-200 ppm para Ag; 218-1850 ppm para As; 6,8-56 ppm para Sb; 28-240 ppm para Cd; 95-370 ppb para Hg e 4-306 ppm para Bi. As concentrações mais elevadas se encontram no riacho Marmato, mas são mais baixas em Arguia e Chirapotó. Os elevados valores encontrados nos riachos refletem as atividades de mineração em sua área de captação e revelam a contribuição de minerais sulfetados, presentes no corpo mineralizado (pirita, esfalerita cadmífera, galena bismutífera, calcopirita, arsenopirita, argentopirita, siderita, pirrotita, pirargirita). A fração móvel em material em suspensão é maior que em sedimentos de fundo, meio no qual podem ser dispersos a grandes distâncias e serem transferidos a outros compartimentos. Em Marmato, a maior mobilidade é apresentada por Bi, Pb e As, enquanto que em Arguía Ag, Cd, Zn e Cu mostram maior bio-disponibilidade (0% fração móvel). Cu está associado, principalmente, à fração residual (56-90%) e em menor porcentagem a carbonatos (4-25%) e a orgânicos e sulfetos (4-25%), confirmando seu baixo potencial de mobilidade e também sua fonte em sulfetos. Pb está associado a espécies redutíveis (13-75%) e a residuais (16-82%) e, em menor proporção, a carbonatos, sulfetos e à fração trocável, mostrando sua associação com óxidos de ferro hidratados, gerados por intemperismo de sulfetos. Zn está associado, principalmente, à fração de oxidáveis e sulfetos (13-64%) e, em menor proporção, às formas residuais (9-47%) e às redutíveis (10-33%); embora seja também notável Zn trocável (até 6%); essas associações refletem alta bio-disponibilidade deste metal. Cd está associado à fração residual (31-61%), a orgânicas e sulfetos (14-34%) e à fração trocável (4-14%), mostrando padrão de mobilidade intermediária. Sb está associado, principalmente, à fração residual (39-86%) e, em menor proporção, a os carbonatos (14-40%), refletindo seu caráter de metal não - móvel e sua origem principalmente litológica. Bi está associado à fração redutível (18-73%) e a os carbonatos (13-50%), no entanto existem porcentagens apreciáveis de Bi móvel em Águas Claras, Marmato, Pantanos e Cascabel. O rio Cauca exibe os níveis mais baixos de metais em sedimentos e suas concentrações refletem os conteúdos dos seus tributários. Sua carga sólida (ST 2O8-234 mgl-1), sua turbidez (40,80-62,7 NTU) e seu pH (7,2-7,4) são comparáveis aos valores apresentados por outros rios naturais, que transportam material erodido e que possuem águas neutras. No Cauca, Sb, Hg e Bi não mostram fração móvel, enquanto que Cu e Pb apresentam maior bio-disponibilidade em material em suspensão do que em sedimentos. Apresenta-se maior mobilidade para Cu no rio Cauca, comparada a Marmato, devido à contribuição de fontes antropogênicas, por exemplo resíduos de herbicidas e fertilizantes. Pb mostra alta mobilidade e biodisponibilidade no rio Cauca. Está associado, principalmente, à fração redutível (80-92%) e, em menor proporção, a os sulfetos e fração orgânica e apresenta maior fração trocável (1,3-6,5%), como reflexo dos aportes das emissões de gasolina usada pelos automotores que transitam pela estrada paralela ao curso do rio Cauca. A concentração de metais pesados em sedimentos, material em suspensão e águas aumentaram no Cauca após a convergência dos riachos Marmato e Arguía. Os metais em sedimentos do Cauca decrescem poucos quilômetros após haver recebido o aporte da zona mineira, devido à diluição que tem lugar neste ecossistema (vazão do Cauca, 605,3-641,8 m3/s) e, adicionalmente, porque os metais pesados são transportados rapidamente corno íons em solução e como partículas em suspensão, fenômenos que são acelerados devido à velocidade das águas do Cauca nessa zona (sítio de desnível topográfico do rio). Os dados obtidos mostram que o ecossistema de Marmato acha-se fortemente impactado pelos aportes naturais e antropogênicos (atividades de mineração) provenientes da zona mineira de Marmato. Nas águas de Marmato, são ultrapassados vários critérios de qualidade (U.S.E.P.A., 1976,1982; O.P.S., 1985, 1987), tornando-as inadequadas para consumo humano, agricultura, vida aquática ou uso industrial. A especiação química mostrou que Cd, Zn, Pb e Bi têm os mais altos potenciais de bio-disponibilidade, e podem ser transferidos de sedimentos e material em suspensão a outros compartimentos ambientais, especialmente à biota e também podem ser incorporados à cadeia trófica. Por outro lado, as águas e sedimentos do rio Cauca, nesta região, não apresentam poluição por metais pesados provenientes da zona mineira de Marmato. O ecossistema do rio Cauca, nesta área, dilui e assimila, até o momento, os aportes da zona mineira. Ao contrário de Marmato, os parâmetros físico-químicos das suas águas, assim com os níveis e padrões de especiação para Cu, Pb, Sb, Bi, As e Hg em sedimentos e material em suspensão do rio nesta zona, são comparáveis aos encontrados em outros sistemas de rios não-poluídos.

Navegar

Navegando Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG por Agência de fomento "DAAD - Serviço Alemão de Intercâmbio Acadêmico / Deutscher Akademischer Austauschdiens"