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Controles estruturais em ambientes metalogenéticos

Updated: Sep 19, 2021

Dentre as atividades desempenhadas por profissionais da geologia, há uma de importância inestimável: a identificação e o mapeamento de estruturas geológicas. A Geologia Estrutural desempenha papel fundamental no que tange os estudos de evolução crustal e tectônica de um terreno.


Com os princípios abordados nesta ciência, é possível entender as mudanças que se sucederam na paisagem ao longo das eras geológicas e remontar, com base no que se observa nos dias de hoje, as configurações originais de um local.


Além do viés científico e investigativo, é conhecida a importância do mapeamento estrutural em se tratando de depósitos e sistemas minerais. De forma geral, o(a) geólogo(a) de prospecção e exploração mineral atenta-se sempre a estas feições geométricas de forma a localizar as regiões de mais provável ocorrência de metais ou outros elementos de interesse econômico.


O que são estruturas geológicas?


As estruturas geológicas são feições ou construções geométricas encontradas nas rochas e sua origem é atribuída principalmente a processos deformacionais que ocorrem na litosfera terrestre. Estes estão ligados, na maioria dos casos, a processos tectônicos, sobre os quais a Geologia Estrutural foca seus estudos. No entanto, existem também estruturas primárias as quais estão atreladas à gênese da rocha original. Elas podem, portanto, estar associadas a processos magmáticos ou sedimentares. Aqui também abordaremos uma situação em que o controle sedimentar, junto ao estrutural, desempenha um papel importante no processo metalogenético em alguns depósitos.


Tipos comuns de estruturas deformacionais existentes na crosta são fraturas, falhas, dobras, clivagens, foliações, lineações, boudins e zonas de cisalhamento; por conveniência, contatos litológicos e acamamentos também serão considerados feições geométricas relevantes no estudo da gênese de depósitos.


Figura 1: Exemplos de estruturas comuns encontradas em campo. A) Dobra: veio de quartzo dobrado em “Z”; B) Dobra e falhamento; C) Fraturas preenchidas por veios de quartzo e D) Lineações minerais. Fonte: elaborado pelo autor.


O papel das estruturas no sistema mineral


Quando se define sistema mineral hidrotermal, é de extrema importância a identificação das “trapas” ou armadilhas existentes. As trapas nada mais são do que estruturas ou feições geométricas que condicionam a passagem e/ou a precipitação dos metais que percolam, junto ao fluido, pelo maciço rochoso. Sabe-se que fluidos hidrotermais também passam pelas rochas percorrendo sua trama, de forma não concentrada, o que explica a existência do minério disseminado. No entanto, na presença de estruturas, a percolação se dará pelas descontinuidades pré-existentes ou pelas que surgiram durante o processo de formação do depósito.


Sabe-se também que a solubilidade de metais nos fluidos está condicionada a um conjunto de fatores e parâmetros físico-químicos que caracterizam um estado de equilíbrio. Quando modificadas as condições no ambiente geológico, entende-se que houve uma perturbação no sistema, o que gera precipitação dos metais, que geralmente são transportados por meio de complexos químicos a cloro ou a enxofre, a depender da classe do depósito.


Figura 2: Parâmetros importantes ao se definir um sistema mineral: energia, ligantes, fonte de metais, transporte, armadilhas e saída do fluído. Detalhe para o fator “trap”, que é essencial para a formação ou não dos depósitos minerais. Fonte: Ford (2019)


As estruturas podem configurar uma dessas situações em que ocorrem mudanças nas condições físico-químicas do fluido, gerando a precipitação dos metais. De forma a exemplificar, é possível pensar a situação em que um fluido percola por uma rocha lixiviando metais e, de repente, encontra uma descontinuidade, seja uma falha ou fratura. A estrutura representa um local de descompressão, em que o confinamento é bem menor que aquele presenciado no interior da trama rochosa. Tal mudança na pressão promove um desequilíbrio nas condições físicas e gera a precipitação dos metais.


Outra possibilidade é a de um fluido que percola por uma rocha extremamente reativa, que fornece metais aos elementos complexadores existentes. Ao encontrar uma rocha menos reativa, ocorre uma mudança nas condições químicas do sistema, o que gera a precipitação ao longo do contato litológico.


A importância de se identificar padrões e trends


Conhecido o papel das estruturas nos sistemas minerais, é possível presumir a relevância de mapeá-las com a maior atenção possível. Inclusive, em campanhas de prospecção cujo tempo de execução é limitado, deve-se priorizar o mapeamento com mais detalhe e maior densidade de pontos nas regiões com grau de complexidade geológica maior, isto é, com maior ocorrência de estruturas. Tal metodologia considera que, na possível existência de um sistema mineral em uma dada região, as anomalias de metais possivelmente estarão concentradas juntos às descontinuidades e lineamentos existentes.


Figura 3: Exemplos de lineamentos estruturais associados a mineralizações de ferro no Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais. Detalhe para a existência de megaestruturas dobradas a sul de Belo Horizonte. Observa-se também que a mancha urbana da capital mineira posiciona-se sobre um terreno gnáissico de complexidade inferior se comparado ao mega-homoclinal (NE-SW) e megassinclinal (N-S). Fonte: Google Inc., modificado pelo autor.


Além disso, depósitos minerais existentes em terrenos antigos, por exemplo, arqueanos, provavelmente terão um passado geológico de intensa deformação. Sabe-se que cada metal apresenta uma maior afinidade com determinados tipos litológicos. Deformações tectônicas impõem trends (tendências e orientações preferênciais) regionais nesses tipos, o que, por si só, delimita a ocorrência das anomalias metalogenéticas geograficamente.


Controle Estrutural em depósitos de Ouro no Quadrilátero Ferrífero


No Quadrilátero Ferrífero (QF) existem depósitos de ouro do tipo “ouro orogênico” hospedados em rochas arqueanas do Greenstone Belt Rio das Velhas. Baltazar e Lobato (2020) atribuíram às formações ferríferas bandadas (BIF) vulcanogênicas 49% do ouro presente na província e mais 47% à rocha hidrotermal denominada “lapa seca”.


Foi apontado o controle estrutural das mineralizações por meio de zonas de cisalhamento regionais de orientação NW-SE. Além disso, observou-se que as mineralizações ocorrem de forma paralela a subparalela ao acamamento dobrado e transposto, associadas à foliação milonítica.


Ressalta-se que os sistemas sulfetados mineralizados a ouro associados ao greenstone belt do QF apresentam-se dobrados, no entanto, sua concentração preferencial ocorre junto aos eixos de mini-dobras ou nos boudins presentes nos flancos. Desta forma, constata-se que o caimento dos corpos de minério ocorre paralelamente ao eixo dessas dobras arqueanas.


Figura 4: Exemplo de controle estrutural ao longo de uma camada dobrada no depósito da Mina de Morro Velho, Nova Lima - Minas Gerais. Detalhe para a litologia lapa seca, em azul, na Old Mine, dobra em “Z” com aspecto fechado a isoclinal. Fonte: Baltazar e Lobato (2020).


Referências


BALTAZAR, Orivaldo Ferreira; LOBATO, Lydia Maria. Structural Evolution of the Rio das Velhas Greenstone Belt, Quadrilátero Ferrífero, Brazil: Influence of Proterozoic Orogenies on Its Western Archean Gold Deposits. Minerals, v. 10, n. 11, p. 983, 2020.


FORD, A. et al. Translating expressions of intrusion-related mineral systems into mappable spatial proxies for mineral potential mapping: Case studies from the Southern New England Orogen, Australia. Ore Geology Reviews, v. 111, p. 102943, 2019.


FOSSEN, Haakon. Geologia estrutural. São Paulo: Oficina dos textos, 2012.


RIDLEY, John. Ore deposit geology. Cambridge University Press, 2013.


ROONWAL, Ganpat Singh. Mineral Exploration: Practical Application. Springer, 2018.


Autor: Matheus Marlley

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