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Título: Gênese e controles da mineralização secundária de P, Ti e ETR no complexo alcalino carbonatítico de Salitre, MG
Autor(es): Araújo, Ivan Mendes Caixeta de Pamplona
Orientador(es): Brod, José Affonso
Assunto: Carbonatos
Intemperismo
Complexos alcalino-carbonatíticos
Mineralização
Data de publicação: 7-Abr-2016
Referência: ARAÚJO, Ivan Mendes Caixeta de Pamplona. Gênese e controles da mineralização secundária de P, Ti e ETR no complexo alcalino carbonatítico de Salitre, MG. 2015. 143 f., il. Dissertação (Mestrado em Geologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015.
Resumo: O complexo alcalino-carbonatítico de Salitre I, II e III, na Província Ígnea do Alto Paranaíba (APIP), é composto por múltiplas intrusões onde predominam bebedouritos, com diques anelares de carbonatitos e foscoritos subordinados. Sobre o complexo se desenvolveu um espesso manto de intemperismo que alterou a rocha original e propiciou a remobilização e concentração de fosfato, titânio e elementos terras raras (ETR) em teores econômicos. A partir de sondagem exploratória sobre a porção bebedourítica do complexo de Salitre I, o horizonte de alteração intempérica do depósito e a mineralogia associada à mineralização secundária são descritos em detalhe. O perfil de intemperismo de Salitre I, como em outros depósitos da APIP, pode ser dividido em rocha fresca, rocha alterada, isalterita e aloterita, a partir de observações macroscópicas e de campo. Neste trabalho a designação rocha fresca indica rocha não intemperizada, independentemente da existência ou não de alteração metassomática prévia. Estudos mineralógicos e texturais em lâminas delgadas polidas obtidos por microscopia ótica e eletrônica associados a análises de rocha total e química mineral indicam que esta divisão se reflete na textura do manto de intemperismo e sua mineralogia. A rocha fresca é composta por olivina-bebedouritos e perovskita-bebedouritos com diferentes graus de metassomatismo causado por intrusões de cálcio e magnesiocarbonatito. Dentre outras feições, a alteração metassomática resulta na neoformação de carbonato e magnetita, alteração de silicatos magnesianos primários (olivina, diopsídio, flogopita) para tetraferriflogopita, e conversão de perovskita para anatásio. Cumulados foscoríticos ricos em flúor-apatita também são observados no intervalo de rocha fresca das sondagens estudadas. O horizonte de rocha alterada é caracterizado pelo aparecimento de precipitações de óxidos-hidróxidos de ferro no contato entre os grãos de carbonato e perda de potássio em cristais de flogopita e tetraferriflogopita. No horizonte isalterítico o carbonato é completamente lixiviado e ocorre a concentração residual de minerais resistentes ao intemperismo, bem como a precipitação de apatita secundária como agregados cristalinos nas fraturas da apatita ígnea. Este horizonte pode ser dividido em isalterito micáceo de base (manutenção da morfologia dos cristais de flogopita, mesmo quando está alterada para vermiculita), micáceo de topo (rico em argilas do grupo da vermiculita, com óxidos-hidróxidos de Fe subordinados) e oxidado (rico em óxidos-hidróxidos de ferro, com argila subordinada). Em direção ao topo a perovskita apresenta progressivamente maior intensidade de alteração para anatásio supergênico, frequentemente associado com palhetas de monazita secundária. No horizonte aloterítico a apatita não é mais estável, sendo substituída por fosfatos secundários do grupo da crandalita, e a perovskita está completamente alterada para anatásio. Este horizonte é dividido em aloterita de base (grande volume anatásio e monazita em meio a óxidos-hidróxidos de ferro) e aloterita de topo (rica em caolinita e gibbsita). Análises químicas totais refletem a mineralogia descrita, e os horizontes de alteração apresentam assinatura geoquímica similar à rocha original. Teores de ETR tendem a se intensificar de forma progressiva até a aloterita de base. A mineralização de fosfato resulta principalmente da concentração residual de apatita primária dos bebedouritos e foscoritos no horizonte isalterítico, com apatita secundária subordinada. A mineralização de titânio está associada à concentração residual de anatásio no horizonte aloterítico de base, gerado a partir dos grandes volumes de perovskita encontrados nos bebedouritos. Em geral, os ETR estão concentrados no horizonte aloterítico de base, contidos principalmente em monazita. Em solos derivados de bebedouritos, como os estudados no presente trabalho, monazita geralmente ocorre associada com anatásio. Nesses casos, ela é gerada a partir da liberação de ETR da perovskita, durante a conversão desta em anatásio, seja por processos hidrotermais ou pedogenéticos, complexados com o fosfato disponível a partir da lixiviação de apatita, que se torna instável no horizonte aloterítico. Outro modo de ocorrência de monazita é como produto metassomático formando pseudomorfos sobre cristais de carbonato. A concentração residual de monazita desta variedade é a responsável pelos maiores teores de ETR encontrados no horizonte intempérico.
Abstract: The Salitre complex in the Alto Paranaíba Igneous Province (APIP) is an ultrapotassic carbonatite- and phoscorite-bearing alkaline multi-intrusion complex, divided into three main outcropping bodies (Salitre I, II, and III). The weathering profile developed over the complex remobilized and concentrated fosfate, rare earth elements (REE) and titanium to economic levels. Exploratory drill cores over the bebedouritic portion of the deposit allows the detailing of the weathering profile, its mineralogy and secondary mineralization. Salitre I weathering profile, as in other APIP deposits, is divided in fresh rock, altered rock, isalterite and alloterite, based on macroscopic and field observations. In this work, fresh rock designation is used to fresh rock not affect by weathering processes, even considering the presence of metassomatic alteration. Mineralogical and textural analysis in the optical and electronic microscope associated with mineral chemistry, whole rock and alterite geochemistry confirms that this division is reflected in the weathering profile texture and mineralogy. Fresh Rock Horizon contains olivine-bebedourites and perovskite-bebedourites with different degrees of calcium and magnesiocarbonatite metassomatism. Metassomatic alteration generates newly formed carbonate and magnetite; modify the primary silicate minerals (olivine, diopside and phlogopite) and converts perovskite to anatase. F-apatite rich phoscorite cumulates are also described in fresh rock samples. Altered Rock Horizon is characterized by precipitation of iron oxide/hydroxides in the contact surface of carbonate grains. Phlogopite and tetraferriphlogopite crystals shows signs of K loss. Carbonate is completely weathered in the isalteritic horizon, and weathering-resistant minerals are concentrated. Secondary apatite precipitates as crystalline aggregates in the fractures of the igneous apatite. This horizon is divided in Lower Micaceous Isalterite (overall phlogopite morphology is maintained, even when weathered to vermiculite), Upper Micaceous Isalterite (rich in vermiculite and subordinated iron oxides/hydroxides) and Oxidized Isalterite (rich in iron oxides/hydroxides and subordinated clay minerals). Perovskite alteration to secondary anatase intensifies upwards and it is frequently associated with secondary monazite Apatite is no longer stable at Alloterite level, being replaced by crandallite group secondary phosphates. Perovskite is completely weathered to anatase at this level. The alloterite horizon is divided in Lower Alloterite (large anatase and monazite volumes immersed in iron oxydes/hydroxides) and Upper Alloterite (rich in kaolinite and gibbsite). Whole rock and alterite chemical analyses reflect the mineralogy, with weathered horizons chemical signature similar to the fresh rock. Phosphate mineralization results mainly from residual accumulation of igneous apatite from bebedourites and phoscorites; secondary apatite generated from weathering processes is subordinated. Titanium mineralization results from residual accumulation of anatase in Lower Alloterite, weathered from large perovskite volumes found in bebedourites. REE values increase up to the Lower Alloterite Horizon, contained mainly in monazite. Monazite and anatase are closely associated in alterites derived from bebedourites. Monazite is generated from REE release of perovskite structure during the conversion to anatase, both from hydrothermal or pedogenetic processes, complexed with the phosphate available from apatite weathering. Metassomatic pseudomorphic monazite over carbonate crystals was detected and is responsible for the highest REE grades found in the weathering profile.
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2015.
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DOI: http://dx.doi.org/10.26512/2015.03.D.19880
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