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Fluidos Hidrotermais: O que são e de onde vêm?

Updated: Sep 19, 2021

O que são Fluidos Hidrotermais?


Basicamente, a origem do nome “hidrotermal” vem dos termos hidro, que significa água, e termal, que significa quente. Logo, fluidos hidrotermais nada mais são do que soluções aquosas quentes que, ao se movimentarem por uma determinada região da crosta terrestre, buscando equilíbrio, precipitam uma certa massa localizada de minerais de acordo com os elementos nelas dissolvidos.


Essa fase fluida pode ser derivada de uma variedade de fontes como: fluidos magmáticos; metamórficos; águas meteóricas, conatas ou do mar; enquanto o calor pode ser obtido a partir do: sistema magmático; gradiente geotérmico; decadência radiogênica ou reações metamórficas.


A temperatura dos fluidos hidrotermais está na faixa de 32° a 360°, mas a temperatura que abrange a maior parte está entre 65° a 121°. Para esses fluidos existirem, a razão fluido/rocha deve ser exata, pois, se a temperatura for alta demais, ocorre uma diluição; mas se, ao contrário, a temperatura for muito baixa, o volume de minério pode ser insignificante.

Além disso, os fluidos possuem vários elementos dissolvidos, característicos de cada fonte e evolução do fluido, mas, de forma geral, podemos dizes que os elementos principais são:


· Na, K, Ca, Cl, S, Mg, Br;

· Fe, Zn, C (em menor quantidade);

· CO2, HCO3-, N(NH4), SIO2 (voláteis).


Como os fluidos se movimentam?


Os fluidos se movimentam por duas formas principais: a difusão e a infiltração.


No primeiro caso (difusão), a movimentação ocorre em mais de uma direção, com variação mais regular na composição do fluido. Ele é típico de fluidos estagnados/empoçados entre poros e para pequenas variações na temperatura e pressão. Os minérios formados por esse tipo de movimentação são precipitados por reações de substituição e, consequentemente, são denominados de minérios de substituição (replacement-style ores).


Já na infiltração, a movimentação ocorre em uma só direção ao longo de grandes distâncias, com mudanças abruptas. Nesse caso há a precipitação direta do fluido, e é nesse tipo de movimentação que ocorre a precipitação dos veios.


Porém, os fluidos não precisam se movimentar por apenas um tipo específico, e o mais comum é que eles se movimentem pelos dois tipos, tanto por difusão como por infiltração.


Exemplo de Veio de Quartzo – Imagem retirada do Canva.


Por que os fluidos se precipitam?


Os fluidos podem interagir com os três tipos de rocha existente e precisam amostrar uma grande quantidade de material, serem capazes de transportar os elementos e precipitá-lo em condições de confinamento, formando o minério.


Na precipitação, o fluido precisa estar em condições de supersaturação em relação ao elemento em questão, sendo que no mínimo um parâmetro físico-químico, como a temperatura, pressão, composição e etc., deve mudar para causá-la.


Essas mudanças podem ocorrer, por exemplo, com a mistura de fluidos originados de fontes diferentes ou com a própria interação química com as rochas que o fluido está percolando.


Ou seja, tendo como exemplo um fluido que começa a percorrer seu caminho até níveis mais superiores da crosta, ele perderá calor gradativamente (mudança de um parâmetro físico-químico), e isso fará com que ocorra a precipitação de metais, que passarão a fazer parte das rochas encaixantes ali presente.


O que é Hidrotermalismo ou Alteração Hidrotermal?


São as mudanças na composição químicas das rochas produzidas pelo conjunto de reações entre um fluido e as rochas que ele atravessa, impulsionadas por desequilíbrios qualquer entre esses dois sistemas.


O desequilíbrio entre fluido e rocha resulta da diferença composicional e química entre os dois, sendo a função das fugacidades de voláteis e atividades de componentes químicos em geral, ou de variações físicas, como mudanças de densidade, por exemplo.


Na alteração hidrotermal, os fluidos cedem reagentes químicos para a rocha e dela remove os produtos solúveis liberados das reações. Como consequência, existem mudanças tanto na cor, como na textura, mineralogia e na química da rocha.


Depósitos Hidrotermais


Os depósitos hidrotermais nada mais são do que concentrações de minérios originados pela ação de fluidos hidrotermais, que servem como agentes lixiviantes e concentradores.


Existem várias classificações para os depósitos hidrotermais. Em uma delas os depósitos são classificados em singenéticos, quando são formados ao mesmo tempo que as rochas hospedeiras; e epigenéticos, quando o minério é depositado após a formação das rochas hospedeiras ou após outros eventos mineralizantes.


Além disso, há uma estreita ligação entre as temperaturas de formação dos depósitos hidrotermais e suas profundidades de formação, e por isso também podem ser classificados quanto a isso. Essas relações são mostradas na tabela abaixo:

De onde vem os fluidos?


Os fluidos podem ter algumas origens diferentes, sendo elas fusões mantélicas magmáticas, águas meteóricas, águas do mar, conatos e fluidos metamórficos.


Esquema de tipos de fluidos e como se misturam – Bodnar et al (2013)


· Fluidos Magmáticos:

A água é o principal constituinte móvel em todos os magmas, e aumenta em quantidade com a crescente diferenciação. Os fluidos magmáticos são do que substâncias de magma volátil que migram, carregando componentes de diferenciação e desempenham um papel fundamental no transporte de muitos componentes do minério. A estimativa é de que as águas representam de 1 a 15% do magma.


Só quando acontece o resfriamento há condições favoráveis para a deposição do metal, e essa mineralização está relacionada principalmente aos estágios finais dos fluidos magmáticos hidrotermais.


Os depósitos porfiríticos, que correspondem à maior fonte de cobre (Cu) e molibdênio (Mo) do mundo, e os do tipo greisens são exemplos de depósitos hidrotermais associados a centros ígneos.


· Água do Mar:

A água do mar é uma das principais fonte de fluido e, quando ela circula, por exemplo, no assoalho oceânico, pode ser aquecida por um corpo magmático e se tornar em um fluido hidrotermal.


Os principais depósitos relacionados às águas do mar são: os evaporitos; depósitos de fosfato; depósitos de ferro sedimentar; formações ferríferas bandadas e os VHMS.


· Águas Conatas:

As águas conatas são as águas presas nos poros dos sedimentos quando elas foram depositadas, sendo também conhecidas como águas fósseis.


Normalmente são ricas em sódio e cloreto, mas possuem quantidades consideráveis de cálcio, magnésio e bicarbonato, e muitos contêm compostos de estrôncio, bário e nitrogênio. Além disso, hidrocarbonetos leves podem ser encontrados em pequenas quantidades.


Os depósitos do tipo Vale do Mississippi estão relacionados às águas conatas.


· Águas Meteóricas:

São águas superficiais que tiveram contato com a atmosfera, ou seja, a água da chuva, névoa, geada. Têm papel importante nos processos supergênicos, além da mistura com os outros fluidos na formação dos depósitos.


Elas se movimentam das partes mais superiores da crosta em direção aos níveis mais profundos, e são aquecidas e transformadas em soluções hidrotermais, participando da formação dos depósitos.


· Fluidos Metamórficos:

São fluidos gerados durante processos orogênicos pelo empilhamento de sequências metavulcanossedimentares, onde há então desidratação e devotilização, liberando os fluidos migram para grandes estruturas.


Eventualmente, os fluidos acabam em zonas de cisalhamento e podem ter tido contato com um grande volume de rocha, eliminando e entregando metais para as zonas de cisalhamento e influenciando na formação dos depósitos.


Entre os principais depósitos estão os de cobre e ouro com óxido de ferro associado, os do tipo Carlin e os depósitos de ouro orogênico, associados aos greenstone belts.


Autor: Luan Meireles


Referências:


CORRÊA, Amanda. Depósitos Hidrotermais – Tipos, como se formam e exemplos no Brasil e no mundo. In: PROCESSOS FORMADORES DE DEPÓSITOS MINERAIS: HIDROTERMALISMO. Igeologico.com.br, 6 dez. 2018. Disponível em: http://igeologico.com.br/depositos-hidrotermais-tipos-como-se-formam-e-exemplos-no-brasil-e-no-mundo/. Acesso em: 2 set. 2021.


DEPÓSITOS Hidrotermais: Entenda mais sobre. Geoscan, 5 jul. 2021. Disponível em: https://www.geoscan.com.br/blog/depositos-hidrotermais/. Acesso em: 2 set. 2021.


FIGUEIREDO E SILVA, Rosaline C. PROCESSOS FORMADORES DE DEPÓSITOS MINERAIS: HIDROTERMALISMO. Aula SBG, 24 abr. 2020. Disponível em: http://sbgeo.org.br/assets/admin/imgCk/files/juntosadistancia2020/FigueiredoeSilva_AulaSBG_ProcessosHidrotermalismo_24Abril2020.pdf. Acesso em: 2 set. 2021.


PALESTRA I - Processos Metalogenéticos hidrotermais: conceitos e exemplos de depósitos minerais. Profa. Rosaline C Figueiredo e Silva. Youtube: SEG UFMG, 2021. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=9eOsq5_VIpQ&list=PLkQsP4OxlTAMJLAHEBQuq_k2ZSiLpyTCV&index=1. Acesso em: 2 set. 2021.


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