DISSERTAÇÕES DE MESTRADO

Cunha, Ioná de Abreu (1999)
               Estudos de Inclusões Fluidas e de Isótopos de Enxôfre dos Corpos de Minérios de Zn-Pb de Morro Agudo, Minas Gerais. 
 
Data de Aprovação: 30.08.1999
 
Banca Examinadora: Dr. Aroldo Misi (Orientador), Dr. Jorge Benttencourt (USP), Dr. Carlos Eduardo S. Coelho

 
RESUMO

 A Mina de Morro Agudo, localizada no extremo WNW de Minas Gerais, constitui a única produtora de Pb brasileira, com uma reserva medida de 9.470.000 toneladas de minério com teor médio de 6,13% de Zn e 2% de Pb. As mineralizações de chumbo e zinco encontram-se encaixadas em sedimentos carbonáticos da fácies Morro do Calcário da Formação Vazante (Grupo Bambui).

A mineralogia do minério é relativamente simples, dominada por esfalerita e galena. A pirita ocorre em quantidade subordinada. Os minerais de ganga são, principalmente, dolomita, quartzo, barita e calcita.

A mineralização de Morro Agudo está associada a uma falha normal de direção N-S, com mergulho de 20 a 70° para oeste. O minério ocorre como corpos stratabound, às vezes deslocados por falhas.

Estruturas sedimentares de água rasa como teepee, laminações estromatolíticas e nódulos de quartzo microcristalino do tipo lenght-slow, reconhecidas nas rochas hospedeira da mineralização, são indicativas de ambiente evaporítico.

Estudos petrográficos revelaram uma complexa história diagenética representada por quatro ambientes: marinho, refluxo, meteórico e soterramento. As feições texturais e estruturais da mineralização de Morro Agudo, assim como a natureza de substituição da maioria da mineralização sugerem que a fase principal da mineralização pode ter ocorrido durante os estágios iniciais da diagênese dos carbonatos.

As razões isotópicas de enxofre (d³⁴S) em baritas, associadas à mineralização, mostram valores fortemente positivos (+14,5 a +44,03 ‰ CDT), com valor médio em torno de +24‰ CDT, compatíveis com aqueles reconhecidos na água do mar, no final do Neoproterozóico. Deste modo, a fonte principal do enxofre nas baritas do depósito de Morro Agudo parece estar relacionada ao sulfato da água do mar.

As composições isotópicas (d³⁴S) dos sulfetos do depósito de Morro Agudo, representam valores bastante uniformes para os tipos de minério oolítico e brechado (G, H, I, J, K, L e M), enquanto a esfalerita e a galena do minério estratiforme (corpo N) apresentam composição isotópica muito mais leve (d³⁴S_ZnS = -5,62 ‰, -8,66 ‰ e d³⁴S_PbS = -8,7 ‰).

Esta assinatura isotópica apresenta uma larga faixa de fracionamento em relação ao sulfato principal (>20 ‰), que poderia ser interpretada como resultante da redução bacteriogênica do sulfato da água do mar ou do sulfato derivado da precipitação de evaporitos da água do mar do Neoproterzóico. Contudo, os dados de temperatura obtidos com o estudo de inclusões fluidas, em geral acima de 120°C, não favorecem esta interpretação. A redução termoquímica parece ser o mecanismo mais provável.

Os valores mais elevados de d³⁴S encontrados em sulfetos dos corpos JKL, GHI e M são coerentes com duas fontes para o enxofre: um componente de enxofre reduzido da água do mar do final do Neoproterozóico e um componente subordinado de enxofre transportado com os metais. As temperaturas relativamente elevadas, verificadas a partir do estudo de inclusões fluidas e do fracionamento isotópico de enxofre para os corpos JKL, GHI e M, indicam a possibilidade de um processo de redução termoquímica do enxofre da água do mar, para a formação dos sulfetos.

O estudo de inclusões fluidas primárias e pseudosecundárias em esfaleritas relevou a presença de soluções aquosas, salinas, constituídas principalmente por NaCl-H₂O. As temperaturas obtidas com o fracionamento isotópico e com o estudo de inclusões fluidas mostram uma zoneamento térmico lateral, dentro da mina. As temperaturas obtidas são relativamente mais elevadas no bloco A (TH = 122 a 283 °C), localizado próximo a zona de falha principal e tornam-se mais baixas à medida que se afastam da mesma (bloco B – TH = 148 a 160 °C; bloco C - TH = 80 a 168 °C). O minério estratiforme (corpo N) apresenta temperatura mais baixa (TH = 120 a 144 °C). A grande distribuição dos valores de salinidade reconhecida no bloco A, pode ser devido a uma maior concentração de sais no fluido mais próximo a zona de falha.

Os dados de temperatura de homogeneização (temperatura mínima de aprisionamento) e de salinidade obtidos evidenciam, assim, um zoneamento em relação a zona de falha principal.

The Morro Agudo mine is located at the furthermost W-NW region of Minas Gerais State in Brazil. Currently, it represents the only brasilian Pb-producing mine, with a measured ore reserve of about 9.470.000 tons and average grades of 6,13% Zn and 2% Pb. The lead-zinc mineralization is hosted by carbonate sediments which constitutes the Morro do Calcário facies of Vazante Formation (Grupo Bambui).

The ore mineralogy is composed mainly by sphalerite and galena. The ore is pyrite-poor whereas gangue-minerals include dolomite, quartz, barite and calcite.

The Morro Agudo mineralization is closely associated with a N-S bearing normal fault zone dipping at 20 to 70° degrees towards the west. The ore occurs as stratabound bodies which are sometimes deslocated by faults. Shallow-water sedimentary structures such as teepee stromatolitic layering and microcristaline-silica quartz nodules (lenght-slow types), recongnised in the carbonate-hosted rocks, suggest an evaporitic palaeoenvorinment.

Petrographic studies show a complex history of diagenesis involving four main environments: marine, reflux, meteoric and burial. The structural and textural nature of the mineralization, as well as the substitution features of the ore point to a main mineralization stage having occurred during the beginning of the carbonate diagenesis.

Sulphur isotopic ratios (d³⁴S) in barites associated with the ore reveal high, positive values (+14,5 a +44,03‰ CDT), with an average value of about +24‰ CDT. Such values are compatible with the ones known for the late neoproterozoic marine water. It suggests a marine-water sulphate as the main source for the sulphur of the Morro Agudo barite deposits.

The sulphur isotopic compositions (d³⁴S) at the Morro Agudo sulphur deposits have uniform values both for the oolitic and brecciated ore (G, H, I, J, K, L e M orebodies),