O que são os Depósitos VHMS?
Os depósitos de sulfetos maciços hospedados em rochas vulcânicas (VHMS), do inglês Volcanic-Hosted Massive Sulfide, são reconhecidos por serem grandes fontes de cobre, chumbo e zinco. Além disso, esse tipo de depósito apresenta o ouro e a prata como subprodutos.
Os principais minerais-minérios encontrados nesses depósitos são: o sulfeto de chumbo (galena - PbS); o sulfeto de cobre (calcopirita - CuFeS2); e o sulfeto de zinco (esfalerita - ZnS). Este tipo de depósito compreende um alto teor de minerais da classe dos sulfetos, que correspondem a cerca de 60% de todo o volume de um depósito VHMS. Ademais, esses depósitos apresentam baixas abundâncias de ganga.
Como é formado esse tipo depósito?
Os depósitos VHMS são formados em ambientes extensionais e configurações vulcânicas ou vulcanossedimentares submarinas, no fundo do oceano. É resultado da mistura de um fluido hidrotermal emergente com a água do mar, que se torna a maior fonte de enxofre conhecida, já que os sulfetos são depositados no assoalho oceânico ou muito próximo a ele.
“Black smokers”, ou “fumarolas pretas”, em português, surgem da mistura da água do mar fria e “sulfetada” com os fluidos hidrotermais ricos em ferro, contendo grandes teores deste elemento.
Figura 1 - "Black Smoker" ao longo da cordilheira meso-oceânica (Foto de Stephen Low Distribution Inc; Disponível em: https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/ocean-vent/)
A associação com o vulcanismo está relacionada à necessidade da presença de calor para que haja a circulação do fluido hidrotermal, possibilitando a misturas entre os fluidos ricos em ferro e a água rica em sulfetos.
De maneira geral, os depósitos VHMS estão a grandes profundidades, comumente superiores a 1000m, sejam em depósitos ativos, modernos ou antigos. Nessa profundidade, a pressão é tão alta que os fluidos hidrotermais em contato com a água do mar atingem de 200⁰C a 400⁰C sem que ocorra a fervura da água ali presente.
A configuração tectônica
As configurações tectônicas em que são formadas a maioria dos depósitos VHMS e do tipo black smoker podem ser separados em ambientes geodinâmicos divergentes e convergentes. A maioria dos black smokers conhecidos se localizam em ambientes divergentes, como em locais em que há o espalhamento de cadeias meso-ocêanica e rifts intracontinentais.
Mesmo quando encontrados em grande parte ao longo de cadeias meso-oceânicas são pouco preservados. Há também aqueles formados em rifts intracontinentais e relacionados a depósitos dominados por sedimentos clásticos. Dessa forma, a maioria dos antigos depósitos VHMS preservados foram formados, provavelmente, em configurações geotectônicas convergentes. Porém, se formaram dentro de zonas extensionais.
Figura 2 - Possíveis configurações para formação de depósitos VHMS em margem convergente (Huston et al., 2010).
Os depósitos VHMS comumente se formam durante períodos de rifteamento, originando-se dentro de arcos vulcânicos, em ambientes de antearco e em bacias extensionais de retroarco. O rifteamento causa extensão e afinamento da crosta, de modo que haja a ascensão de magmas subvulcânicos a altas temperaturas, possibilitando a formação de células hidrotérmicas que por fim produzem a mineralização dos depósitos VHMS.
A formação desses depósitos é normalmente controlada por falhas e fissuras, por onde costuma haver o extravasamento de fluidos hidrotermais que alcançam a água do mar. As concentrações desses depósitos são facilitadas devido ao seu acúmulo em baixas topografias.
A classificação dos depósitos VHMS
A classificação mais recente dos depósitos VHMS os separam em subclasses que estão relacionadas com a configuração e a associação de rocha hospedeira no depósito. As subclasses são:
Bimodal Máfico: são hospedados por rochas vulcânicas mistas, contendo uma maior abundância de rochas máficas do que rochas félsicas. A mineralização é normalmente associada com os estratos félsicos;
Máfico Associado: são hospedados majoritariamente por rochas vulcânicas máficas;
Máfico Siliciclástico: são hospedados em sequências de rochas máficas vulcânicas e siliciclásticas. Rochas máficas e/ou ultramáficas são comuns e rochas félsicas são menos presentes;
Félsico Siliciclástico: são hospedados em ambientes com configurações em que há o domínio de sedimentos siliciclásticos, com grande presença de vulcões félsicos e grande ausência de máficos;
Bimodal Félsico: são hospedados por sequências de rochas vulcânicas, em que há uma maior presença de rochas félsicas, menor presença de rochas máficas e ausência ou pequena quantidade de sedimentos.
Zonação dos depósitos VHMS
Os depósitos VHMS costumam apresentar zonações, que representam a segregação dos sulfetos em todo o depósito.
Figura 3 - Zonações do depósito VHMS representado pelos diferentes gradientes de cores e pelo intervalo de aparição de cada um dos minerais presentes na figura, mostrado pelas setas verticais de duas pontas. Po – pirrotita; Cp – calcopirita; Py – pirita; Sp – esfaleita; Gn – galena; Ba – barita. (Disponível em: https://foranmining.com/projects/vhms-deposits/).
De modo geral, o sulfeto de cobre se forma na parte central ou mais quente do depósito. As concentrações de ouro podem aparecer em maiores teores justamente nas zonas ricas em cobre. Em contrapartida, os sulfetos de zinco e chumbo costumam aparecer nas partes mais distantes do centro do depósito, ou em locais com temperaturas mais baixas.
Os sulfetos de ferro, pirrotita e pirita, também podem apresentar zonação. A pirrotita normalmente está associada com as zonas ricas em cobre. Já a pirita, está associada às zonas ricas em chumbo e zinco.
Os maiores depósitos VHMS conhecidos
- Abitibi Greenstone Belt (Canadá)
- Distrito de Bathurst (Canadá)
- Iberian Pyrite Belt (Península Ibérica)
- Distrito de Skellefteå (Suécia)
- Sul das Montanhas Urais (Rússia)
- Kuroko (Japão)
- Mount Red Volcanics (Austrália)
Referências
About VHMS Deposits. [S. l.], 29 set. 2021. Disponível em: https://foranmining.com/projects/vhms-deposits/. Acesso em: 29 set. 2021.
Huston, D. L., Pehrsson, S., Eglington, B. M., & Zaw, K. (2010). The geology and metallogeny of volcanic-hosted massive sulfide deposits: Variations through geologic time and with tectonic setting. Economic Geology, 105(3), 571–591. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.105.3.571
McPhie, J., & Cas, R. (2015). Volcanic Successions Associated with Ore Deposits. In The Encyclopedia of Volcanoes (Second Edi). Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-385938-9.00049-3
Autor: Hugo de Oliveira