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aula_9_Anomalias_geo..

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<strong>Anomalias</strong> <strong>geo</strong>químicas<br />

parte 2<br />

Cap. 11, 12, 14, 15 - Rose,<br />

Hawkes and Webb (1979)<br />

Cap. 8 – Licht, 1998


<strong>Anomalias</strong> no ambiente<br />

supergênico<br />

• Sobrejacentes – diretamente sobre a fonte<br />

– Cobertura residual, hidromórficas, biogênica<br />

- halos, leques ou pluma<br />

• Deslocadas – longe da fonte, sobre estéril<br />

– Compactação, rastejo, biogênica<br />

Tipo leque, cauda, linear (canal de rio, ou fluxo<br />

hidromórfico acanalado)


<strong>Anomalias</strong> no ambiente<br />

supergênico<br />

• Intensas – limites bem marcados, valores<br />

crescem até um pico...<br />

• Difusas – limites pouco marcados, valores<br />

dispersos<br />

• Homogênea – distribuição regular de valores<br />

• Heterogênea – distribuição irregular<br />

em leques, caudas lineares


<strong>Anomalias</strong> singenéticas na<br />

cobertura residual


<strong>Anomalias</strong> singenéticas na<br />

cobertura residual<br />

Objetivo da prospecção <strong>geo</strong>química por<br />

solo:<br />

Reconhecimento de padrões produzidos<br />

pelos elementos selecionados ⇒ reflitam<br />

condições da rocha sobrejacente


<strong>Anomalias</strong> singenéticas na<br />

cobertura residual<br />

Princípios físicos e químicos das anomalias<br />

1.Modo de ocorrência dos elementos<br />

2.Intensidade e contraste da anomalia<br />

3.Homogeneidade da fração anômala<br />

4.Variações com a profundidade e o tipo de<br />

solo<br />

5.Distorções de anomalias<br />

6.Eliminação de anomalias significativas


<strong>Anomalias</strong> singenéticas na cobertura residual<br />

1. Modo de ocorrência dos elementos<br />

• Sn, W, Au ⇒ mantidos no solo - componente<br />

de minerais resistatos no solo.<br />

• A maioria dos metais em solo bem<br />

desenvolvido ocorre em:<br />

– Minerais secundários, malaquita, anglesita,<br />

ferrimolibdenita<br />

– Ligados (fortemente) a argilominerais,<br />

– Ligados (fortemt) a óxido/hidróxido de Fe e Mn, Al


<strong>Anomalias</strong> singenéticas na cobertura residual<br />

• A maioria dos metais em solo pouco<br />

desenvolvido ocorre em:<br />

– Em grãos (parcialmt) intemperizados<br />

– Íons adsorvidos em argilominerais,<br />

– Íons adsorvidos em colóides de óxidode Fe e Mn<br />

– Íons adsorvidos em M. O.


Estabili<br />

dade<br />

Estabilidade dos minerais<br />

Mineral de ganga<br />

Qzo, Zircão, Turmalina<br />

Coríndon, Topázio<br />

estável Muscovita, 3 Al 2<br />

O 3<br />

FK, Pl, granada<br />

Pouco<br />

estável<br />

Anfibólios, piroxênios,<br />

Apatita, titan, estaurol.<br />

Mineral de minério<br />

ouro, platina, scheelita,<br />

diamante, Cromita,<br />

cassiterita, wolframita,<br />

Rutilo, corindum, columbtantalita,<br />

ilmenita<br />

barita, berilo, cinábrio<br />

Hematita, galena,<br />

instáveis Ca-pl, augita, biotita Po-pent, esfalerita, ccpy,<br />

pirita<br />

instáveis<br />

Clorita, olivina, calcita,<br />

dol., gipso, halita<br />

Molibdenita, fluorita


Distribuição de metais móveis e imóveis em<br />

diferentes frações de solos residuais<br />

Tamanho Metais imóveis em<br />

minerais primários<br />

resistentes (ppm)<br />

Areia<br />

grossa<br />

Cr Sn Be<br />

-<br />

3000<br />

4000<br />

Areia fina 10000<br />

11000<br />

Areia muito<br />

fina<br />

150<br />

2100<br />

6700<br />

4000<br />

2400<br />

80<br />

70<br />

25<br />

20<br />

15<br />

Nb<br />

-<br />

500<br />

800<br />

1500<br />

2300<br />

- 1000 15 1800<br />

1700<br />

Porção residual dos metais<br />

míveis retidos em minerais<br />

secudários de solo (ppm)<br />

Zn Cu Co Ni Mo<br />

-<br />

200<br />

240<br />

108<br />

300<br />

-<br />

20<br />

30<br />

40<br />

25<br />

-<br />

6<br />

4<br />

4<br />

6<br />

-<br />

600<br />

600<br />

600<br />

600<br />

300 35 10 - -<br />

Silte 8000 175 10 500 170 24 1200 100<br />

-<br />

20<br />

30<br />

70<br />

90<br />

AM e Ox/hidrox<br />

Argila<br />

Argila/óxido<br />

45 3 1500 500 40 - -


<strong>Anomalias</strong> singenéticas na<br />

cobertura residual<br />

Princípios físicos e químicos das anomalias<br />

1.Modo de ocorrência dos elementos<br />

2.Intensidade e contraste da anomalia<br />

3.Homogeneidade da fração anômala<br />

4.Variações com a profundidade e o tipo de<br />

solo<br />

5.Distorções de anomalias<br />

6.Eliminação de anomalias significativas


2. Intensidade e contraste da anomalia<br />

• Elementos muito pouco móveis, Sn Nb e Cr,<br />

tendem a permanecer no local –<br />

• O contraste primário do minério tende a ser<br />

mantido; ou<br />

• Aumento do contraste por acumulação Ω<br />

residual de metal no solo (lavagem da matriz),


2. Intensidade e contraste da anomalia<br />

• Com elementos móveis, Cu, Zn, Mo, U<br />

• transporte efetivo e fácil – valores de anomalia<br />

e contraste muito menores que no minério<br />

primário;<br />

• Redução de 50 a 95% do conteudo do metal<br />

no solo, comparado com o minério.


2. Intensidade e contraste da anomalia<br />

Pouco móvel<br />

muito móvel<br />

Separação ideal de elementos móveis e muito pouco<br />

móveis no espaço <strong>geo</strong>químico. (Fletcher, 1981,<br />

seg Licht, 2000)<br />

Fatores:<br />

-Intensidade do<br />

intemperismo,<br />

-Topografia,<br />

-Drenagem,<br />

-Tipo e maturidade do<br />

perfil de solo,


• A diferença de<br />

mobilidade entre<br />

o Pb (menor) e o<br />

Cu e Zn (maior)<br />

tende a manter a<br />

intensidade de<br />

anomalia do Pb,<br />

em relação ao Cu<br />

e Zn.<br />

Relação entre anomalia residual de solo e<br />

minério, fração 12mm. Mina de cobre de<br />

Union, Carolina do Norte.


2. Intensidade e contraste da anomalia<br />

Mobilidade e consequente baixo<br />

contraste é promovido por:<br />

• baixo conteúdo de adsorventes:<br />

• (M.O., ox. e hidr. Fe e Mn), argilominerais)<br />

• Solos silicosos<br />

• Solos ácidos (para cátions)


O que controla o contraste nas<br />

anomalias de solo<br />

Lixiviação é maior (menor contraste):<br />

• Muita chuva<br />

• Drenagem livre<br />

• Intemperismo químico profundo<br />

• Solos maduros<br />

• Paisagens estáveis e antigas


O que controla o contraste nas<br />

anomalias de solo<br />

Lixiviação é mínima (maior contraste):<br />

• Solos imaturos, alcalinos, calcários<br />

• Alto conteúdo de adsorventes<br />

Alto contraste relacionado a:<br />

• Lixiviação química superficial<br />

• Baixa taxa de chuvas<br />

• Baixo escoamento d´água<br />

• Erosão ativa


excessões<br />

• Mo<br />

• Se<br />

• As<br />

Contraste das anomalias é fraco, difuso em<br />

ambientes de solos alcalinos. Elemento<br />

altamente móveis em ambiente alcalino.


Contraste entre anomalia<br />

residual de solo de Pb e de Zn<br />

em veio de Pb-Zn, Fração:<br />

2mm. Porters Grove,<br />

Wisconsin. Fratura: com Gn-<br />

Sph em dolomito, Solo<br />

superficial, drenado, relevo<br />

suave.<br />

Por que?<br />

Pb mobilidade menor,<br />

dispersão menor, mecânica<br />

por rastejo de solo.<br />

Zn tem dispersão<br />

hidromórfica, por solução<br />

química e precipitação.


<strong>Anomalias</strong> singenéticas na<br />

cobertura residual<br />

Princípios físicos e químicos das anomalias<br />

1.Modo de ocorrência dos elementos<br />

2.Intensidade e contraste da anomalia<br />

3.Homogeneidade da fração anômala<br />

4.Variações com a profundidade e o tipo de<br />

solo<br />

5.Distorções de anomalias<br />

6.Eliminação de anomalias significativas


3. Homogeneidade da feição anômala<br />

• Depende:<br />

– Granulação do mineral contém o elemento,<br />

– Distribuição dos minerais que contém o elemento<br />

– Modo de ocorrência na rocha original<br />

• Mineral resistato ⇒ anomalia clástica irregular.<br />

– Sn, Be, Pb (< móveis)<br />

• Elementos dispersos de forma hidromórica ⇒<br />

anomalia regular<br />

Ω<br />

(como constituintes de argilas e óx. Fe-Mn)<br />

– Zn, Cu, Co (> móveis)


<strong>Anomalias</strong> singenéticas na<br />

cobertura residual<br />

Princípios físicos e químicos das anomalias<br />

1.Modo de ocorrência dos elementos<br />

2.Intensidade e contraste da anomalia<br />

3.Homogeneidade da fração anômala<br />

4.Variações com a profundidade e o tipo de<br />

solo<br />

5.Distorções de anomalias<br />

6.Eliminação de anomalias significativas


4. Variações com a profundidade e tipo de solo<br />

Intemperismo e formação do solo.<br />

Depende:<br />

- Mecanismo de dispersão<br />

- Comportamento do metal<br />

- Tipo de solo<br />

- Humus fino ou<br />

ausente<br />

- Massas espessas de<br />

óxidos de Fe e Mn,<br />

- Zona fina de<br />

lixiviação<br />

- Rocha ígnea sã


4. Variações com a profundidade e tipo de solo<br />

• Solos imaturos<br />

Variação menos importante:<br />

Cu, Pb, Zn enriquecem no<br />

humus, topo orgânico do solo.<br />

• Solos maturos<br />

Qual característica?<br />

Metais móveis se<br />

enriquecem<br />

no horizonte B.<br />

• Humus fino ou ausente<br />

• Zona fina de lixiviação<br />

• Massas espessas de<br />

óxidos de Fe e Mn,<br />

• saprolito<br />

• Rocha ígnea sã<br />

dispersão de metais<br />

de A p/ B com o tempo! Meio?


Perfil de solo idealizado<br />

Atividade biológica<br />

máxima<br />

Eluviação<br />

(remoção de material<br />

em suspensão ou<br />

dissolvido em água).<br />

Iluviação<br />

(Acumulação de mat.<br />

por deposição ou ptção<br />

de água de percolação)<br />

intemperismo<br />

incipiente<br />

A 0<br />

A 1<br />

solum<br />

A 2<br />

B<br />

C<br />

Frag. orgânicos decompostos<br />

parcialmente<br />

Escuro, rico em MO (humus) +<br />

matéria mineral<br />

Cor clara, pouco estruturado<br />

(pode ou não estar presente)<br />

Marrom a marrom-alaranjado.<br />

Acumulação de Arg.M ou Hidró. Fe.<br />

Compacto, estrutura prismática<br />

característica (concrec.)<br />

Estrutura preservada da rocha mãe<br />

Material original<br />

(rocha ou nconsolidado)<br />

R<br />

Rocha mãe


Aumento do conteúdo metálico de perfis de solo anômalo e<br />

de backgraonud, com a profundidade. Alamance Silt<br />

Loam, Carolina do Norte.<br />

horizontes<br />

de solo<br />

profundi<br />

dade<br />

(cm)<br />

descrição Perfil anômalo Perfil do back<br />

ground<br />

Pb Cu Zn Pb Cu Zn<br />

A1 0-1 humus 440 150 260 100 20 160<br />

A2 1-5 Silte cinza 840 300 300 190 24 140<br />

B1 5-40 Argila<br />

verm/amar<br />

B2 40-75 Mesmo<br />

estruturado<br />

C >75 Rocha<br />

intemperizada<br />

1000 380 280 230 34 140<br />

1300 750 410 370 57 160<br />

1700 1100 440 180 59 110


<strong>Anomalias</strong> singenéticas na<br />

cobertura residual<br />

Princípios físicos e químicos das anomalias<br />

1.Modo de ocorrência dos elementos<br />

2.Intensidade e contraste da anomalia<br />

3.Homogeneidade da fração anômala<br />

4.Variações com a profundidade e o tipo de<br />

solo<br />

5.Distorções de anomalias<br />

6.Eliminação de anomalias significativas


5. Distorções das anomalias<br />

• Em terrenos inclinados – anomalia tende a<br />

leque inclinado.<br />

• Corpo de minério inclinado preservado<br />

(Fig.)<br />

• Anomalia distorcida por rastejo ativo (Fig.)


5. Distorções das anomalias<br />

Halos assimétricos<br />

halos simétricos<br />

Efeito da topografia no formato e no deslocamento de anomalias<br />

de solos. (Granier, 1973; seg Licht, 2000)


5. Distorções das anomalias<br />

Dispersão de fragmentos<br />

resistentes por rastejo do solo<br />

Ruptura e deslocamento de<br />

<strong>Anomalias</strong> por deslizamento<br />

Ruptura e deslocamento de<br />

<strong>Anomalias</strong> por colapso<br />

Soterramento de anomalia na<br />

Cobertura residual por colúvio<br />

Efeito da topografia no formato e no deslocamento de anomalias<br />

de solos. (Granier, 1973; seg Licht, 2000)


Preservação de traços de um depósito inclinado, projetado no solo<br />

• Perfil deslocamento de uma anomalia de solo residual,<br />

resultado de compactação durante intemperismo de um<br />

depósito já mergulhante no Tennessee.Sph em calcário,<br />

clima temperado, sazonal, relevo moderado, solo<br />

caulinítico residual profundo.


Zonas de rastejo ativo, distorção física da anomalia.<br />

• Anomalia residual de solo resultante de dispersão<br />

mecânica. Próximo do minérios a anomalia se torna<br />

mais estreita e mais intensa com a profundidade. Morro<br />

abaixo, ela diminui com a profundidade.


<strong>Anomalias</strong> epigenéticas na<br />

cobertura residual<br />

Solo formado!!


<strong>Anomalias</strong> epigenéticas<br />

• Formadas pelo<br />

afloramento do<br />

lençol freático na<br />

base das vertentes,<br />

onde ocorre quebra<br />

de topografia –<br />

As surgências –<br />

áreas úmidas e<br />

ricas em M. O.nas<br />

cabeceiras das<br />

drenagens.<br />

As surgências concentram os metais,<br />

Barreiras <strong>geo</strong>químicas.


Local da<br />

anomalia<br />

Solo<br />

residual<br />

Surgência<br />

lateral ao<br />

minério<br />

metal BG Pico<br />

Cu 75 480<br />

Cu 100 2100<br />

Contraste entre anomalia residual e de<br />

surgência em Katanga, Zambia.<br />

Esquema da migração e acumulação<br />

metálica para a formação de<br />

surgências e solos hidromórficos<br />

enriquecidos em metais. (Bandeira de<br />

Mello, 1988. in: Licht, 2000)


Anomalia no ambiente<br />

supergênico<br />

3. NA COBERTURA TRANSPORTADA


Na cobertura transportada<br />

• Depósitos recentes de glaciação, aluviões,<br />

colúvios, pântanos, material vulcânico.<br />

• Podem ser:<br />

• Singenéticas e epigenéticas<br />

• Singenética ocorre ao mesmo tempo que a matriz está<br />

sendo formada.


singenéticas<br />

• Feições comuns independente do agente<br />

– movimentos puramente mecânicos de<br />

partículas sólidas ⇒ anomalias alongadas<br />

na direção do movimento.<br />

• Concentração grande de material do<br />

minério perto da fonte e decai<br />

rapidamente.<br />

• <strong>Anomalias</strong> ausentes nas camadas<br />

superficiais da carga transportada.


epigenéticas<br />

• Padrões hidromórficos e biogênicos em<br />

solo transportado não mostram padrão<br />

especial diferentes dos comentados.<br />

• Pode ser importante, pois o solo<br />

transportado não tem distribuição dos<br />

móveis só clástica. Aí os padrões<br />

epigenéticos podem ajudar.


Sobrecarga glacial<br />

• Interpretação complicada pela origem<br />

diversa dos depósitos glaciais.<br />

• Areia, argila, seixos e depósitos de<br />

morainas de várias composições e<br />

permeabilidade podem estar misturados.<br />

• Determinar o tipo de depósito glacial:<br />

glacial, fluvioglacial, glaciolacustre.<br />

• <strong>Anomalias</strong> singenéticas e epigenéticas<br />

são importantes


Nepal


1. Perfis <strong>geo</strong>químicos de carga glacial,<br />

depósito de cobre Mallow, Ireland. a, b, c<br />

sobre rocha mienralizada; d) rocha não<br />

mineralizada.<br />

2. Moraina com Pb e Zn, depósito de Cu de<br />

Noranda, Quebec (80#)


Na cobertura transportada<br />

Colúvios:<br />

• Depósitos de origem local construídos nas<br />

encostas das vertentes ⇒ movimentos<br />

gravitacionais<br />

• Resultam de movimento de rastejo ou<br />

fluxo de detritos.<br />

• Granulação varia entre fragmentos mal<br />

selecionados a argila fina;<br />

• Em áreas antigas podem cobrir áreas<br />

extensas – preenchem velhos vales<br />

(>100m profundidade)


Na cobertura transportada<br />

Aluviões<br />

Mesmo intervalo grande de tamanho de<br />

grão, melhor selecionado e estratificado.<br />

Nas anomalias de aluvião, metal pode<br />

derivar de erosão de anomalia de solo, ou<br />

de áreas de surgências.<br />

Em áreas planas, abertas, aluviões podem<br />

cobrir vasta área.


<strong>Anomalias</strong> singenéticas em<br />

colúvio e aluvião<br />

• Feições clásticas singenéticas mostram o<br />

efeito da movimentação mecânica das<br />

partículas sólidas.<br />

• <strong>Anomalias</strong> alongadas na direção do<br />

movimento.<br />

• Ataque químico forte para desagregar os<br />

fragmentos que contém os metais.


a. Perfil <strong>geo</strong>lógico, depósito de Mission-Pima, Arizona; b.<br />

teor de Cu de aluvião em 2 furos de sonda sob o<br />

depósito.


Na cobertura transportada<br />

<strong>Anomalias</strong> singenéticas<br />

A<br />

Cobertura residual<br />

Distribuição do teor do<br />

Metal do perfil de poço<br />

pouca relação com minério não<br />

aflorante.<br />

B<br />

Cobertura transportada<br />

em camadas<br />

rocha<br />

minério<br />

rocha<br />

minério<br />

Distribuição idealizada da variação de teores de um metal com a profundidade,<br />

a partir de um corpo mineralizado sotoposto a uma cobertura residual (A) e<br />

transportada (B) (Rose, Hawkes and Webb, 1979, in Licht, 2000)


Na cobertura transportada<br />

<strong>Anomalias</strong> epigenéticas<br />

• Na ausência de anomalias singenéticas<br />

importantes, anomalias epigenéticas<br />

hidromórficas e principalmente biogênicas<br />

podem ser bons guias.


Anomalia no ambiente<br />

supergênico<br />

4. Nas águas naturais<br />

<strong>Anomalias</strong> hidro<strong>geo</strong>químicas


Águas naturais<br />

• Elementos móveis (capazes de viajar nas águas<br />

naturais) – grande utilidade em prospecção<br />

<strong>geo</strong>química.<br />

• U, F<br />

aplicação de maior sucesso<br />

• Mo, Zn, Cu, SO 4 importantes<br />

• He, Rn, Cl, I, Se, As, Sb, Bi, Ce, Sn, Pb, Ag, Au,<br />

Cd, Hg, Ni, Co, Cr, W, V, Nb, Be, K, Rb e Cs<br />

(Schartzev, apud Rose, Hawkes and Webb, 1979)


Distribuição e persistência<br />

dos teores de fluor na<br />

água de drenagem,<br />

Prospecto do Brás,<br />

PR (Ramos inédito).<br />

Fluor em água<br />

0,22 ppm<br />

0,77 ppm<br />

2,17 ppm


Águas naturais<br />

• A forma de ocorrência do metal na água leva a<br />

decisão de como coletar, tratar e analizar.<br />

• Solução ou suspensão?<br />

• Difícil análise: ppb (µg/l)


Fases móveis mais importantes na água<br />

• Cations<br />

Como simples cátions: Zn 2+ , Cu 2+ , Co 2+ ;<br />

Como hidroxi-cations: Ca(OH) +<br />

Poucos como oxi-cations: UO<br />

2+ 2<br />

• Ânions<br />

• Simples ânions: S, Mo<br />

• águas oxidantes oxi-ânios: SO<br />

2- 4 , MoO<br />

2- 4 ,<br />

• águas alcalinas: UO 2 (CO 3 )<br />

2- 2 ; UO 2 (CO 3 )<br />

4- 3


Águas naturais<br />

• Átomos e mol sem carga: poucos elem. - Re,<br />

He, O 2 , H 4 SiO 40 (melhor forma da Si em água),<br />

PbCO 3<br />

0<br />

• Complexos orgânicos:<br />

• se complexo organo-metal pequeno, metal<br />

facilmte dissolvido;<br />

• se grande/sem carga (gravidade, filtro,<br />

centrífuga);<br />

• se grande/carga – coloidal (floculado ou<br />

dispersado)


Águas naturais<br />

• Partículas coloidais supensas: elem. insolúveis<br />

(em certas condições) na água:<br />

Hidróx/óx. Fe,Mn, Al coloides em soluções<br />

oxidantes a neutras.<br />

ex. Au preto<br />

• Íons adsorvidos ou suspensos em matéria<br />

suspensa (contrastante com matéria dentro da<br />

partícula):<br />

• Pequeno tamanho de partícula leva a grande<br />

superfície específica grande CTC


Forma de ocorrência do metal<br />

Depende de:<br />

• Propriedades químicas do elemento<br />

• Parâmetros físicos e químicos<br />

• História da solução<br />

• Cations, anions, pares sem carga, ions<br />

adsorvidos ⇒ mudam de uma forma a<br />

outra em segundos!<br />

• Outros tipos ⇒ persistem após se<br />

formarem.


Águas naturais<br />

• Os metais podem variar de um modo de<br />

ocorrência a outro.<br />

• Fundamental saber a forma em que o metal<br />

desejado viaja para saber como mantê-lo na<br />

água coletada e posteriormente extraí-lo!!<br />

• Íon: pptção da solução, coleta em resina<br />

• Material grosso em suspensão: filtração em membrana,<br />

• Acidificação dissolve partículas<br />

• Ácidos fortes oxidantes – metal em MO


Variações sazonais nas várias<br />

formas de Cu na água superficial,<br />

Lago Quinnapaug, Connecticut.<br />

• Variações da época do ano na fração do<br />

conteúdo de Cu total em águas de um lago. E<br />

no tipo de ocorrência do Cu – orgânico e iônico.


Águas naturais<br />

Água superficial vem de:<br />

• escoamento superficial,<br />

• fontes e surgências,<br />

• águas subterrâneas.<br />

• Fluxo estável das águas de drenagem é um dos<br />

fatores da maior importância na homogeneidade<br />

da feição anômala.<br />

• Decréscimo progressivo – entrada do metal em<br />

um único ponto da drenagem,<br />

• Feição dispersa - entrada em muitos pontos.


Fatores que afetam a composição das<br />

águas naturais (maiores e traços)<br />

• Solutos na chuva ou neve (início)<br />

• Grau de reação com rocha e solo<br />

• Perda de constituintes por<br />

precipitação/adsorção<br />

• Perda de água por evaporação,<br />

transpiração, ou reação com minerais


Persistência de anomalias em<br />

águas naturais<br />

• A utilização da anomalia hidro<strong>geo</strong>química<br />

depende do quanto ela se estende a jusante da<br />

fonte antes de normalizar ao background de<br />

novo.<br />

• A amplitude e persistência depende:<br />

– Contraste na fonte<br />

– Diluição<br />

– Precipitação e adsorção


Persistência de anomalias em águas<br />

Contraste na fonte:<br />

• Rápida solubilização dos minerais de<br />

minério – alto contraste<br />

• Taxa de solução dos minérios primários<br />

depende:<br />

– Estabilidade no intemperismo<br />

– Acesso das soluções percolantes<br />

– Solubilidade dos produtos secundários


Contraste na fonte<br />

Taxa de dissolução dos minerais de minério<br />

depende: solubilidade na água – quantidade<br />

do metal na água:<br />

• Óxidos solubilidade baixa (mg, cassit, crom.)<br />

• Sulfetos vulneráveis ao ataque de águas<br />

ácidas-oxidantes – gera óxidos sulúveis<br />

• Taxa de decomposição dos sulfetos ⇒<br />

acelerada pela presença de pirita.


Contraste na fonte<br />

• Rochas carbonatadas ⇒ neutraliza pH e<br />

inibem ppetação de metais.<br />

• Fraturas ⇒ libera metais solúveis<br />

aumentando a superfície de reação entre<br />

minério e solução oxidante;<br />

• Rochas cisalhadas ⇒ permeáveis ⇒ minério<br />

disseminado tem anomalia mais forte que<br />

minério compacto (mesmo teor/tonelagem)


Contraste na fonte:<br />

Anomalia de metal pesado<br />

em córregos,Gambler Gulch,<br />

Keno Hill, Yukon Territory.<br />

Alto contraste na fonte devido<br />

a ocorrência de sulfetos<br />

expostos a oxidação e<br />

lixiviação em pits de mina ou<br />

Fraturas.<br />

Diminui contraste:<br />

muitas chuvas<br />

Alto relevo, clima


Contraste na fonte:<br />

• Solubilidade de um elemento governado<br />

pela presença de outros:<br />

• Concentração de U depende da<br />

concentração de HCO 3- ⇒ complexo<br />

uranil-carbonato (muito solúvel)<br />

• Caso de analisar não só U, mas outros<br />

complexos importantes.<br />

• Alto relevo e pluviosidade ⇒ baixo<br />

contraste


Persistência de<br />

anomalias em águas<br />

• Decaimento por<br />

diluição<br />

Diluição por águas<br />

estéreis – feições<br />

seguidas por longas<br />

distâncias.<br />

Decaimento de anomalia de água<br />

Superficial por diluição por água<br />

Subterrânea em surgência, e até<br />

por águas de background.


Persistência de anomalias em águas<br />

• Decaimento por diluição<br />

Diluição de anomalia (Trabalho clássico de Sergeyev), mostrando o decaimento<br />

Dos metais pesados anômalos por diluição de pequenos incrementos de rios<br />

Tributários e surgências derivados de locais sem mineralização, background.


Persistência de anomalias em águas<br />

• Decaimento por barreiras de precipitação<br />

ou barreira <strong>geo</strong>química<br />

Mudanças no ambiente causam precipitação:<br />

- pH<br />

- Potencial de oxidação<br />

- Concentração de substâncias de<br />

precipitação


Persistência de anomalias em águas<br />

• Barreira <strong>geo</strong>química<br />

Mudanças no ambiente causam precipitação:<br />

- Interação de água e sólidos<br />

- Mistura de águas<br />

- Perda ou adição de gases vindos de<br />

surgência


Mudanças no ambiente causam precipitação:<br />

a) Oxidante – ppt óx. Fe-Mn ou S nativo por<br />

oxidação de soluções redutoras (pântanos<br />

emergentes);<br />

b) Redutora – ppt U, V, Cu, Ag como metais ou<br />

óxidos de baixa valência por redução de<br />

águas oxidantes (M.O., gases, águas red.);<br />

c) Redução/tipo sulfeto – Fe, Cu, Ag, Zn, Pb,Hg,<br />

Ni, Co, As, Mo, redução de águas sulfatadas -<br />

atuação de bactérias redutoras.


Mudanças no ambiente causam precipitação:<br />

a) Sulfato/carbonatada – Ba, Sr. Ca ppt,<br />

aumento de sulfato ou carbonato: mistura de<br />

águas, oxidação de sulfetos, passagem por<br />

calcários<br />

a) Alcalina - Ca, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn Pb<br />

precipitam pelo aumento de pH: interação de<br />

águas ácidas com rochas carbonáticas ou<br />

silicosas ou mistura com águas alcalinas.<br />

b) Adsortiva - Cu, Pb, Ni, Co, Zn adsorção ou<br />

co-precipitação em óx-hidróx., argilas, M.O.


Mudanças no ambiente causam precipitação:<br />

a) Prrecipitação de barreiras ocorrem em fontes<br />

os surgência, onde a água subterrânea vem à<br />

superfície.<br />

b) Encontra um ambiente com oxigênio, luz do<br />

sol, atividade orgânica.<br />

c) Precipitação de limonita/goetita ⇒ oxidação<br />

de Fe ferroso.<br />

d) Co-precipitação de metais com liminota ou<br />

M.O. da surgência.


Precipitação de metais pesados<br />

a partir de água de surgência, Potosi,<br />

Distrito de Zn, Wisconsin.<br />

Exemplo de co-precipitação de zinco<br />

com aumento de pH e oxidação.<br />

Zn vai para os sedimentos.


Teor de Cu, Zn, Fe, pH em<br />

água de drenagem Mina de<br />

Cu, Bute, Montana.<br />

Drenagem altamente<br />

contaminada abaixo da mina.<br />

Águas ácidas ricas em metais,<br />

da mina, é diluída<br />

progressivamente por águas do<br />

background, com pH normal.<br />

Note o que acontece com o Cu<br />

no pH de hidrólise 5,3.


Decaimento de Cu, Pb<br />

e Zn em águas de<br />

Lago do permafrost e<br />

aumento de pH e Zn<br />

em<br />

Sedimento, NW<br />

Territory, Canadá.<br />

A anomalia do Zn tem<br />

o maior contraste dos<br />

3 metais, e Pb decai<br />

mais rapidamente e cai<br />

fora do sistema.<br />

Óxido de Fe cobre o<br />

fundo do lago nas<br />

localidades onde decai<br />

fortemente o conteúdo<br />

de metais.<br />

Aumento de Zn nos<br />

sedimentos do lago<br />

complementa o<br />

decréscimo nas águas


Variações de tempo<br />

Ilustração de<br />

descarga de U<br />

causado por<br />

período de chuvas<br />

seguindo período<br />

de seca. Na seca<br />

os produtos<br />

solúveis de<br />

oxidação se<br />

acumulam.


Efeito da diluição e<br />

descarga (flushing) no<br />

conteudo metálico da<br />

água de rio.<br />

Se a diluição é o processo<br />

predominante o decaimento<br />

dos metais é notado logo<br />

após as chuvas.<br />

A taxa de conteudo metal /<br />

sólidos totais dissolvidos<br />

(condutividade) é mantida<br />

durante a diluição.<br />

Se descarga domina, um<br />

período de alto conteudo de<br />

metal no rio é observado.<br />

Diluição pode ser evidente<br />

antes e depois do período de<br />

descarga.


Chuva seca chuva seca<br />

Forte fraca F +F<br />

Variação no conteudo de<br />

U de água de rio com<br />

mudanças das condições<br />

de clima, Nova Zelandia.


Correlação boa e<br />

constante de metal pesado<br />

em períodos de baixa<br />

descarga do rio, baixo<br />

nível.<br />

Padrão errático e alto<br />

quando o rio enche.<br />

Correlação entre conteúdo de metal-pesado da água com nível de água<br />

no rio Altachi, Regia da Transbaikal, Sibéria..


<strong>Anomalias</strong> em água subterrânea<br />

Distribuição do<br />

Mo no solo e<br />

fontes de água<br />

próximo ao<br />

Depósito Lyangar<br />

(Mo)


Padrões em forma de leque ricos em Mo,<br />

provenientes da agua subterranea ,<br />

Deposito Kairakty, Cazaquistão


• Ilustrações<br />

diagramáticas de água<br />

subterrânea anômala<br />

causada por fissuras<br />

permeáveis em<br />

camadas impermeáveis<br />

• A)anomalias em água<br />

fluindo em trabalhos<br />

subterrâneos;<br />

• B)restrição de fluxo por<br />

folhelhos em camadas<br />

com fraca inclinação;<br />

• C)fluxo de aqüífero<br />

artesiano controlado por<br />

rocha capeante e zona<br />

de fissura


• Variação no<br />

conteudo de Cu-<br />

Zn de agua<br />

subterranea em<br />

relação a<br />

distancia do<br />

deposito<br />

• Asia central


• Conteudo<br />

de U em<br />

agua de<br />

rio,<br />

Michigan


• Conteudo de metal<br />

pesado<br />

• Misouri crrek,<br />

colorado<br />

• (ppb)


• Anomalia de<br />

cobre e<br />

molibdênio em<br />

água de lago,<br />

• Norte Maine


Anomalia no ambiente<br />

supergênico<br />

5. Nos sedimentos de drenagem


Sedimentos de drenagem<br />

• Modo de ocorrência dos elementos:<br />

– Produtos sólidos - minerais pesados - Berilo.<br />

– Soluções<br />

– Colóides –precipitam e recobrem os grãos<br />

– Suspensos ou adsorvidos<br />

• Distância transportada inversa ao<br />

tamanho do grão.


Sedimentos de drenagem<br />

• Fração:<br />

Concentra nas frações mais grossas ou nas<br />

mais finas:<br />

• Grossa (>32#) óxido de Fe, rica em<br />

Cu,componente detrítica,<br />

• Intermediária (32-250#) quartzo<br />

• Fina (


Sedimentos de drenagem<br />

• Contraste<br />

– Maior mobilidade gera amplitude maior nas<br />

caudas de dispersão<br />

– Contraste primário na fonte,<br />

– diluição com estéril;


Sedimentos de drenagem<br />

Teores altos em frações<br />

Grossas devido ao<br />

Berilo e nas finas provável<br />

Ao Be em argilas<br />

Teores em Be de diversas frações granulométricas em<br />

sedimentos de drenagem em Ishasha, Uganda (Rose,<br />

Hawkes and Webb, 1979)


Sedimentos de drenagem<br />

• Padrões de decaimento<br />

– Contraste na fonte<br />

– Introdução do metal na drenagem<br />

– Diluição pelo acréscimo de material erodido<br />

das margens ou<br />

– Pelo aporte de sedimento dos tributários<br />

estéril


• Dispersão de Cu em (ppm) em sedimento de drenagem<br />

em mineralização de cobre, Uganda, 80#.

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