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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.44.1986.tde-30092013-160340
Documento
Autor
Nombre completo
Rosa Maria da Silveira Bello
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 1986
Director
Tribunal
Valarelli, Jose Vicente (Presidente)
Bettencourt, Jorge Silva
Figueiredo, Mario Cesar Heredia de
Qualifik, Paul
Ulbrich, Horstpeter Herberto Gustavo Jose
Título en portugués
Jazida de cobre de Surubim, Vale do Curuca, BA: mineralogia, petrografia e petrogenese
Palabras clave en portugués
Cobre
Mineralogia
Petrografia
Resumen en portugués
O depósito de cobre de Surubim, com reservas de 14 milhões de toneladas a 0,8% Cu, faz parte da província cuprífera do Vale do Rio Curaçá, localizada na parte norte-nordeste do Estado da Bahia. Ocupa uma área delimitada pelos paralelos 9° 34' e 9° 34' 30"S e meridianos 39° 51'' e 39° 52' 15''W, situando-se cerca de 40 km ao norte da Jazida de Caraíba, a segunda maior do país, com reservas de 140 milhões de toneladas a 1% Cu. A província cuprífera do Vale do Rio Curaçá localiza-se em terrenos de rochas de alto grau metamórfico, representadas por gnaisses e granulitos com núcleos migmatíticos, possuindo uma complexidade estrutural e litológica bastante acentuada. Na área de Surubim foram identificadas três unidades distintas, com bases puramente litológicas: Unidade 1, composta por rochas gnáissicas, com bandamento freqüente, dado pela alternância entre camadas quartzo feldspáticas e camadas onde predominam minerais máficos; Unidade 2, constituída por intercalações de granulitos noríticos, gabronoríticos, gábricos, com proporções variáveis de biotita, e de finas lentes de granulitos plagioclasíticos; e Unidade 3, mineralizada, onde predominam granulitos piroxeníticos e noríticos, com quantidades variáveis de biotita, podendo constituir termos verdadeiramente biotitíticos. Intimamente associadas a essas litologias, ocorrem lentes de rochas cálcio-silicáticas e formações ferríferas. São também comuns leitos granatíferos ou grafitosos, em rochas de todas as unidades. A mineralização concentra-se, principalmente, nas rochas da Unidade 3; mineralizações de baixo teor podem também ocorrer na Unidade 2, quando a mesma está intimamente relacionada à Unidade 3, sugerindo remobilizações a partir desta última. Ocorre sob a forma de sulfetos de cobre e ferro disseminados, localmente concentrados devido as remobilizações freqüentes nesse depósito. É constituída essencialmente por calcopirita, bornita e idaíta, associadas principalmente à magnetita, pirrotita e pentlandita e, ocasionalmente, à pirita e arsenopirita. É comum, ainda, a presença de teluretos de Ni, Cu e Pb, englobados em calcopiritas e bornitas. Podem também ocorrer calcocita, digenita, covelita, anilita-djurleita, provenientes de calcopiritas e bornitas, bem como carbonatos de cobre supérgenos. As associações mineralógicas observadas nas rochas das três unidades são indicativas de metamorfismo de alto grau, facies granulito, denotando também episódios retrometamórficos e hidrotermais posteriores, que conduziram a associações representativas de facies xistos verdes e, localmente, de mais baixo grau. O estudo paragenético das fases mineralógicas em equilíbrio (silicatos e sulfetos) indicaram temperaturas entre 700°C e 750°C, em condições de pressões intermediárias, para o pico do metamorfismo granulítico. Métodos geotermométricos e geobarométricos, utilizando a partição de elementos entre fases coexistentes (dados de microssonda eletrônica), conduziram aos seguintes resultados: geotermometria opx + cpx, temperatura entre 700°C e 750°C (métodos de Wood e Banno e de Wells); geotermometria gr + bi, T = 680° - 700°C (método de Perchuk); geotermometria gr + bi, temperaturas médias da ordem de 760°C (método de Ferry e Spear, com correção para o Ca e Mn das granadas segundo Hoinkes); geotermometria/barometria de oxigênio a partir de óxidos de Fe e Ti, T = 690° - 780°C e log'f'O IND. 2' = - 16,07 a -13,37 método de Buddington e Lindsley e de Powell e Powell, com estimativa das composições originais dos óxidos); geobarometria opx + gr, P = 6-8Kb (método de Harley e Green). Em particular, o geotermômetro/barômetro de oxigênio de óxidos de ferro e titânio, aplicado às composições atualmente observadas, forneceu indicações de que os reequilíbrios pós-granulíticos se estenderam até temperaturas bastante baixas, fora do intervalo de calibração de Buddington e Lindsley. Os aspectos texturais e mineralógicos observados em seções delgadas e polidas, as análises químicas de rocha total, os diagramas de variação obtidos, além das indicações de campo e dos estudos dos testemunhos de furos de sonda, sugerem um ambiente original, onde foi possível a alternância de sedimentos químicos e clásticos ocasionalmente grafitosos com rochas de natureza efusiva. Nesse ambiente vulcano-sedimentar, os elementos tais como Cu, Te e S podem ter sido provenientes de fontes exalativas, que teriam a contribuído para a precipitação de formações ferríferas cupríferas. Processos de lixiviação das próprias rochas vulcânicas, dados pela convecção de fluídos causada por gradientes termais, também podem ser responsáveis pela concentração dos elementos metálicos. Possíveis variações faciológicas, na seqüência sedimentar, relacionadas aos diferentes sub ambientes na bacia de sedimentação, bem como a eventual presença de interdigitações, devido a prováveis fases transgressivas e regressivas, explicariam as importâncias relativas das várias litologias, nos depósitos de Surubim e Caraíba. O posicionamento diferente dos dois depósitos na bacia de sedimentação, também poderia responder pela pequena espessura das intercalações entre os vários tipos litológicos de Surubim, contrariamente ao que ocorre em Caraíba. Além disso, foram também observadas algumas diferenças entre as mineralizações dos dois depósitos. O minério de Surubim é, de modo geral, menos homogêneo em relação ao de Caraíba, no que se refere à granulação e texturas; possui grandes quantidades de sulfetos finos e pulverulentos, de difícil liberação, localizados, preferencialmente, no interior de pseudomorfos de piroxênios. Essas feições refletem as intensas remobilizações de sulfetos no depósito de Surubim, que seriam explicadas através de diferenças nas intensidades dos fenômenos pós-granulíticos que afetaram as duas regiões. As diversas fases de deformação, atuantes na sequência vulcano-sedimentar original, teriam conferido, às rochas mineralizadas da região, a geometria atualmente observada, ou seja: corpos constituídos por lentes de tamanho variável (dezenas de metros a vários quilômetros), normalmente alongados segundo a direção N-S.
Palabras clave en inglés
Not available.
Resumen en inglés
The Surubim copper deposit, with 44 million metric tons of ore at 0,8% Cu, belongs to the Curaçá River Valley (Vale do Rio Curuçá) Cooper Province, located in the north-northeastern part of Bahia State. It occupies an area delimitated by the 9° 34' 00'' and 9° 34' 30''S parallels and the 39° 51' 00'' and 39° 52' 15''W meridians, approximately 40 kilometers to the north of the Caraíba deposit, the second largest in Brazil with 140 million metric tons of ore at 1% Cu. The Curaçá River Valley Cooper Province is situated in high-grade terranes, represented by gneisses and granulites with migmatitic nuclei, which exhibit a high structural and lithological complexity. Three distinct units were identified in the Surubim area on purely lithological basis: Unit 1, made up of gneissic rocks with a frequent banding due to the alternation of quartz-feldspathic layers with layers in which mafic minerals prevail; Unit 2, made up of alternate noritic, gabbro-noritic, gabbroic granulites with variable proportions, and of thin plagioclase - rich granulite lenses; and Unit 3, mineralized, in which pyroxenitic and noritic granulites with variable biotite quantities predominate, which occasionally constitute true biotitic terms. Lenses of calc-silicate rocks and iron-formations occur intimately associated with these lithologies. Garnet-rich or graphitic horizons are also common in rocks of all units. Mineralization is concentrated mainly in rocks of Unit 3; low grade mineralization could also occur in Unit 2, when this unit is in intimate relation with Unit 3, thus suggesting remobilization from this last one. It occurs as disseminated cooper and iron sulfides, locally concentrated due to remobilizations common in this deposit, and it is made up essentially of chalcopyrite, bornite and idaite, mainly associated to magnetite, pyrrhotite and pentlandite and occasionally to pyrite and arsenopyrite. Ni, Cu and Pb tellurets enclosed in chalcopyrites and bornites are common. Chalcocite, digenite, covellite, anilite-djurleite, originated from chalcopyrites and bornites as well as supergene cooper carbonates also occur. The mineralogical associations observed in the rocks from the three units are indicative of high grade, granulite facies metamorphism, and also exhibit features which indicate later retrometamorphic and hydrothermal episodes that led to the development of mineral associations typical of greenschist facies, and locally even lower grade. Paragenetic studies of the mineral phases in equilibrium (silicates and sulfides) indicate temperatures between 700°C and 750°, under intermediate pressure conditions for the peak of the granulitic metamorphism. Geothermometric and geobarometric methods that utilize the elements partition between coexisting mineral phases (microprobe data) led to the following reasults: opx + cpx geothermometry, temperatures between 700 - 750°C (Wood and Banno, and Well's methods); gr + bi geothermometry, temperatures around 680 - 700°C (Perchuck's method); gr + bi geothermometry, average temperatures around 760°C (Ferry and Spear's method, with Hoinkes's correction for Ca and Mn in garnets); oxygen geothermometry/geobarometry, based on Fe-Ti oxides, temperatures from 690°C to 780°C, and log'f'O IND. 2' from -16,07 to -13,37 (Buddington and Lindsley's, and Powell and Powell's methods, with original oxide compositions estimated); opx + gr geobarometry, pressure between 6 and 8 Kbar (Harley and Green's method). In particular, the oxygen geothermometer/geobarometer of the iron - titanium oxides, when applied to the currently observed compositions, indicates that the post-granulitic reequilibrations reached quite low temperatures, out of Buddington and Lindsley's calibration interval. Textural and mineralogical aspects observed in polished and thin sections, whole rock chemical analyses and the variation diagrams obtained from them, integrated with field observations and the study of drill-core samples suggest an original environment in which the alternation of chemical and clastic sediments, occasionally graphitic, with volcanic rocks was possible. In this volcano-sedimentary sequence, elements like Cu, Te and S could be provided by exhalative sources, which would have contributed to the deposition of cooper-rich iron formations; leaching of the volcanic rocks themselves due to the convection of fluids, caused by thermal gradients, could also have contributed to the concentration of the metallic elements. The possible faciological variations in the sedimentary sequence, related to differences between subenvironments in the sedimentary basin, as well as to eventually occuring interdigitations due to probable transgressive and regressive phases would explain the relative importance of the various lithologies in the Surubim and Caraíba deposits. The different position of the two deposits in the sedimentary basin would also explain the small thickness of the intercalations amongst the various lithological types at Surubim in contrast to the manner they occur in Caraíba. Apart from this, some other differences between the mineralizations at the two deposits were also observed : the Surubim ore is, in a general way, less homogeneous in grain size and texture when compared to that of Caraíba; it contains large quantities of fine, pulverulent sulfides difficult to release, localized preferentially inside the pyroxene pseudomorphs. These features reveal intense sulfide remobilizations in the Surubim deposit, which would be explained through the differences in the intensity of the post-granulitic phenomenous which affected the two regions. The various deformational phases which acted uppon the original volcano-sedimentary sequence would have given to the mineralized rocks of the region their currently observed geometry, which comprises lenses of variable size (tens of meters to many kilometers), usually elongated in the N-S direction.
 
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Fecha de Publicación
2013-10-01
 
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