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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.44.2016.tde-22022016-144336
Document
Author
Full name
Nelson Angeli
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1989
Supervisor
Committee
Ribeiro Filho, Evaristo (President)
Barbour, Aledir Paganelli
Cândia, Maria Ângela Fornoni
Oliveira, Marcos Aurelio Farias de
Oliveira, Sonia Maria Barros de
Title in Portuguese
Pesquisa dos jazimentos de níquel e geologia da folha Ipanema, Minas Gerais
Keywords in Portuguese
Geologia econômica
Minas Gerais
Recursos minerais
Abstract in Portuguese
A porção oriental do Estado de Minas Gerais apresenta uma série de pequenos corpos metamáfico-ultramáficos serpentinizados, que se encontram mineralizados, notadamente em níquel, amianto (antofilita) e talco. Neste contexto, a área mais importante em termos de potencialidade localiza-se na região de Ipanema, onde dois destes maciços (Santa Cruz e Santa Maria) foram estudados com detalhe e encontram-se mineralizados em níquel, com minério do tipo silicatado. A unidade litológica predominante na área mapeada que abrange praticamente toda a Folha Ipanema, corresponde a gnaisses que apresentam intensa variação na sua composição mineralógica e na granulação. Ocorrem ortognaisses de composição tonalítica e granodiorítica e paragnaisses com composição aluminosa (gnaisses kinzigíticos), sendo que a estes últimos se associam lentes e intercalações de quartzitos. Principalmente relacionados a esta unidade metassedimentar é que se encontram alojados os principais complexos metamáfico-ultramáficos existentes na área mapeada. Em discordância com a unidade gnáissica ocorre uma associação de rochas plutônicas granitóides com composição variando desde tonalito até granito, que foi denominada de Suíte Intrusiva Santa Rita do Mutum. Estas rochas representam granitos híbridos, calco-alcalinos de baixa a média profundidade. Datações geocronológicas conferem a esta unidade idade brasiliana (Proterozóico Superior), e desta forma suas encaixantes foram afetadas também por eventos tectono-matamórficos mais antigos (Proterozóico Inferior Arqueano?). O Maciço de Santa Cruz apresenta composição variando desde dunito até anortosito, e nestas rochas são encontradas feições reliquiares ígneas, o que indica serem produto de cristalização fracionada de processo de diferenciação magmática. Os estudos realizados sugerem que este complexo corresponde a uma pequena intrusão do tipo estratiforme, Além do minério de níquel, que ocorre sob a forma de garnierita, têm-se ainda concentrações elevadas de cobalto na porção média do perfil laterítico (fácies Saprolito Alaranjado), ambas associadas à alteração de metadunitos e metaperidotitos serpentinizados. Ainda ocorrem níveis de cromita, que se localizam no topo da unidade peridotítica, já próximo dos metapiroxenitos. Associadas aos metanortositos ocorrem concentrações de titano-magnetita. O maciço de Santa Maria apresenta-se menos diferenciado, com composição peridotito-piroxenítica, onde os metapiroxenitos ocorrem em maior quantidade que em Santa Cruz. Este corpo apresenta apenas concentrações em níquel também do tipo silicatado. Embora esteja localizado próximo de Santa Cruz, o maciço de Santa Maria parece corresponder a uma intrusão distinta, apresentando características petrográficas e químicas particulares. Tanto as encaixantes quanto as rochas que compõem os complexos máfico-ultramáficos apresentam-se afetadas pelo mesmo número de fases e/ou etapas de deformação e metamorfismo. Foi dado maior destaque ao metamorfismo, onde se distinguem três etapas, sendo a primeira de grau médio a forte e as duas outras subseqüentes de baixo grau. A estas últimas etapas de metamorfismo tem-se associada a serpentinização dos maciços estudados. A gênese dos depósitos de níquel é discutida com detalhe por meio do estudo de perfis de alteração, onde são apresentadas e analisadas as evoluções mineralológica e geoquímica dos diversos fácies de alteração. Os principais depósitos de níquel desenvolveram-se em platôs, sendo que o metal se encontra acumulado no fácies Saprolito Verde. O processo de concentração do níquel, ou seja a lateritização, que envolve principalmente a alteração das olivinas e a conseqüente lixiviação do metal mostra enriquecimento absoluto de mais de 400% em Ni. Os principais minerais de minério encontrados foram predominantemente serpentina, além de clorita e talco niquelíferos. Secundariamente ocorrem esmectitas niquelíferas, que normalmente se localizam na base do Saprolito Verde. Vários corpos mineralizados foram pesquisados, entretanto Santa Cruz e Santa Maria mereceram maior destaque e detalhamento em função do potencial que apresentavam. Estes dois depósitos foram pesquisados principalmente por meio de sondagens rotativas a pequena profundidade e por poços e trincheiras. Foram calculadas as reservas por vários métodos convencionais e pelo método estatístico, e as mesmas totalizam mais de 8 milhões de toneladas a um teor médio de 1,2 em níquel. Com uma pesquisa mais acurada no depósito de Santa Cruz, e com a avaliação das reservas de outros corpos menores, este valor deve ser ampliado para cerca de 13 milhões de toneladas de minério.
Title in English
Not available.
Keywords in English
Not available.
Abstract in English
The eastern portion of Minas Gerais State presents several small serpentinized metamafic-ultramafic bodies chiefly mineralized in nickel, asbestos (anthophyllite) and talc. In this context, the more important area in terms of potentiality is located in the Ipanema region where two massifs (Santa Cruz and Santa Maria) with nickel mineralization (silicate ore) were studied. The principal lithological unit in the mapped area, comprising almost the complete Ipanema Map Sheet, are gneisses with considerable variation in its mineralogical composition and grain size. Orthogneisses present tonalitic and granodioritic composition and paragneisses have aluminous composition (Kinzigitic gneisses), and show lenses and intercalations of quartzites. Principally related to this metasedimentary unit are the major metamafic-ultramafic complexes. Associations of granitoid plutonic rocks with composition varying from tonalite to granite representing the Santa Rita do Mutum Intrusive Suite occur as discordant bodies in the gneiss unit. These rocks are hybrid granites, calc-alkalines of low to medium depth. Geochronological data confirm a Brazilian age for this lithological unit, and it is therefore suggested that its country rocks must have been affected by older tectonic-metamorphic events, possibly of Lower Proterozoic or Archean age. The Santa Cruz massif presents composition varying from dunite to anorthosite, showing original igneous features, indicating that they are products of fractional crystallization of a magmatic differentiation process. The studies suggest that this complex corresponds to a small intrusion of stratiform type. Besides nickel ore, that occurs as garnierite, high concentrations of cobalt are also common in the middle of lateritic profile (Orange Saprolite facies), both associated with weathering of serpentinized metadunites and metaperidotites. Chromite layers located on top of peridotitic unit immediately near metapyroxenites are also present. Associated to metanorthosites occur titaniferous magnesite concentrations. The Santa Maria massif presents minor differentiation with peridotite-pyroxenitic composition. The metapyroxenite occur in greater amount than in Santa Cruz. This body contains nickel concentrations only similar to the silicate type found in other bodies. Although located near Santa Cruz, The Santa Maria massif seems to correspond to a distinct intrusion with typical petrographic and chemical characteristics. The same number of phases and or stages of deformation and metamorphism affect the mafic-ultramafic complexes and the country rocks. With the study of metamorphism it was possible to distinguish three stages: the first was medium to high grade and the subsequents of low grade. The last metamorphic stage was associated with serpentinization of the studied massifs. The genesis of nickel deposits is discussed in detail by studying the weathering profiles, and with analysis of the mineralogical and geochemical evolutions of the various alteration facies. The principal nickel deposits were developed on plateaus and the metal was accumulated in Green Saprolite facies. The process of nickel concentration, that is the lateritization that involves principally the weathering of olivines and the consequent metal leaching shows absolute enrichment of over 400% in Ni. The principal ore minerals encountered were chlorite, talc and predominantly nickeliferous serpentine. Secondary nickeliferous smectites also occur and are normally located in the bottom of Green Saprolite. The Santa Cruz and Santa Maria deposits were investigated with greater detail principally by means of rotary drills in low depth and by shafts and trenches. The reserves calculated by many conventional and statistical methods totalize more than 8 million tonnes at an average nickel content of 1.2%. With a more accurate research in Santa Cruz deposit and with reserve evaluations of the others small bodies, these values should be increased to nearly 13 millions tonnes of ore.
 
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Angeli_Doutorado.pdf (29.88 Mbytes)
Publishing Date
2016-04-19
 
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