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Formações Ferríferas Bandadas

Updated: Sep 19

Formação ferrífera é uma rocha sedimentar química rica em ferro, onde os minerais de ferro são intercalados com quartzo, chert ou carbonato. Sua ocorrência é delimitada a determinados intervalos do tempo geológico, em especial no registro estratigráfico do inicio do Pré-Cambriano, do Paleoarqueano ao Neoproterozoico. Assim, são rochas antigas com idades entre 2700 e 1800 milhões de anos.

Imagem 1 – Formação de Ferro Bandada. Fonte: Seção de Materiais Didáticos do IGc-USP, 2021.


Para entendermos sua formação, podemos usar o modelo criado por Cloud (1973). Houve um período onde a atmosfera tinha pouco oxigênio livre e as águas marinhas eram abundantes em ferro (Fe2+). A oxidação do ferro em correntes ascendentes, combinada com a proliferação de organismos fotossintetizantes – estes, diretamente ligados ao aumento do teor de oxigênio nos oceanos – foram responsáveis pela deposição de uma rica camada de ferro em sua forma oxidada (Fe3+) no assoalho oceânico.


Em algum momento, a formação de óxido de ferro foi impedida devido à redução da quantidade de oxigênio na água do mar, depositando assim uma camada de sílica e/ou carbonato sobre a anterior, de ferro oxidado. Essa alternância de finas camadas de minerais de ferro e chert (ou quartzo) é uma das principais características da formação ferrífera.


As descontinuidades destas formações são um fator importante para o entendimento da evolução de toda a Terra, estando relacionadas à evolução da vida no planeta, à evolução dos oceanos, da atmosfera e, consequentemente, às grandes alterações na biosfera. São também testemunhas importantes da tectônica dos supercontinentes, das dinâmicas e das movimentações mantélicas, da criação e destruição da crosta (Santosh, 2010).


Desta forma, são necessárias condições ambientais específicas para a deposição de formações ferríferas bandadas, geradas pela ação de plumas mantélicas, com a formação de supercontinentes, a geração de grandes províncias ígneas e o aumento do hidrotermalismo submarino (Rolim, 2016), necessitando, portanto, de:


1. Uma atividade contínua de grandes sistemas hidrotermais em um fundo oceânico, produzindo grandes quantidades de ferro e sílica;


2. Deposição do ferro em locais apropriados, isto é, nas bordas de supercontinentes com estabilidade tectônica por longos períodos;


3. Um oceano estratificado, com o fundo pobre em oxigênio, onde se acumulava o ferro, mas com livre circulação que permitisse levar as águas ricas em ferro do fundo oceânico para as bacias de deposição com águas superficiais ricas em oxigênio (Simonson, 2003, apud Rolim, 2016).

Figura 2 – Modelo de deposição das BIF’s. Fonte: Recursos Minerais de Minas Gerais/CODEMG.


O QUE SÃO AS BIF’s?


O termo “formações ferríferas bandadas” é alvo de uma problemática bastante discutida, com inúmeras propostas de classificação. Sua origem se deu a partir das descrições de Van Hise & Leith (1911), em um depósito da região do Lago Superior, no Canadá. James (1954) definiu as formações ferríferas como “um sedimento químico, finamente laminado, com 15% ou mais de ferro de origem sedimentar, podendo apresentar, comumente, mas não necessariamente, camadas de chert” e distinguiu quatro fácies (óxido, silicato, carbonato e sulfeto) para as formações ferríferas na região do Lago Superior, onde as variações na mineralogia seriam em função do aumento de profundas mudanças de Eh e pH. Apesar desta relação conceitual não ser demonstrada na região tipo ou em outras localidades, a classificação continua sendo empregada para relacionar os correspondentes mineralógicos com suas respectivas composições químicas.


Gross (1980) reconheceu dois tipos de formações ferríferas silicáticas, Algoma e Lago Superior. Posteriormente, Trendall (2002, apud Ramsauer, 2012, pág.20) sugeriu que a divisão mais significativa das formações ferríferas seria em: Formações Ferríferas Bandadas (Banded Iron Formations - BIF), que inclui a maioria das ocorrências; e em Formações Ferríferas Granulares (Granular Iron-Formation - GIF), que ocorrem caracteristicamente no Cinturão Ungava, da América do Norte.

Figura 3 - Tipos de Formação Ferrífera Bandada e seus respectivos ambientes de deposição. Figura original inspirada nos modelos propostos por Gross (1983), Young (1976) e Klein & Beukes (1993). Fonte: Recursos Minerais de Minas Gerais/CODEMG.


No que diz a respeito às BIF’s, estas são classificadas da seguinte forma, segundo Klein, (2005):


a) Algoma: em geral de idade arqueana, do início da história da Terra (mais de 2,5 Ga), decorrente de atividade vulcanoexalativa em ambiente marinho profundo. São encontradas intercaladas com rochas vulcânicas e associadas a Greenstone belts. São tipicamente descontínuas, frequentemente dobradas e muito deformadas tectonicamente.


b) Superior ou Lago Superior: formadas por depósitos de grande extensão lateral, de idade Paleoproterozoica (entre 2,5 e 1,8 Ga), em bacias intracratônicas ou em ambiente de plataforma continental (margens continentais passivas), com envolvimento de processos de transgressão e regressão marinha. Essas formações estão relacionadas ao grande evento de oxidação e são as maiores e mais ricas em conteúdo de ferro. Associam-se a rochas sedimentares e não apresentam vinculação direta com atividade vulcânica;


c) Rapitan, de idade Neoproterozoica, relacionada a fenômenos de glaciação (Snowball Earth) e, portanto, associadas a sedimentos glaciogênicos tais como tilitos e dropstones.


PRINCIPAIS BIF’S NO BRASIL


No Brasil, existem diversas unidades de formações ferríferas bandadas, porém as duas maiores e principais províncias são: a do Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais; e a de Carajás, no Pará.


QUADRILÁTERO FERRÍFERO


O Quadrilátero Ferrífero, termo que batiza a principal província mineral ferrífera do Brasil, hospeda formações de ferro de idade Paleoproterozoica, do tipo Lago Superior. Aquelas com teor de minério de ferro explorável estão na Formação Cauê na forma de itabiritos, rochas metamórficas que compõem um grande número de depósitos de minério de alto teor e têm importância econômica de extrema relevância.


Dorr (1969) faz a subdivisão litoestratigráfica conforme tempo geológico, sendo o Supergrupo Minas e o Grupo Itacolomi pertencentes ao Paleoproterozoico, enquanto o Supergrupo Rio das Velhas pertencente ao Arqueano. A Formação Cauê, citada anteriormente pelo seu potencial de exploração, se insere no Supergrupo Minas.

Figura 4 - Mapa geológico simplificado do Quadrilátero Ferrífero, com a localização das principais minas e municípios. Figura original com o traçado da geologia do Quadrilátero Ferrífero, em linhas gerais, baseado em Dorr (1969). Fonte: Recursos Minerais de Minas Gerais/CODEMG.


Foi, inclusive, no Quadrilátero Ferrífero onde se iniciou a exploração de minério de ferro no Brasil, na cidade de Itabira. No século XIX, Dom Pedro II convidou Claude Henry Gorceix para desenvolver estudos geológicos no então império. Como consequência, foi criada a Escola de Minas de Ouro Preto, em 1876. Em 1908, em Estocolmo, um estudo sobre as jazidas mineiras feito por Gonzaga de Campos, ex-aluno da Escola de Minas de Ouro Preto, provocou um interesse imediato de países industrializados como Inglaterra, Estados Unidos, Alemanha, Bélgica e França. As imensas reservas de ferro de Minas Gerais, a partir de 1910, já pertenciam a empresas inglesas; assim como, também, pertencia aos ingleses a mina de ouro de Morro Velho e as jazidas ferríferas do Pico de Itabirito e da Serra do Curral.


No contexto de formações ferríferas, Dorr (1969) subdividiu o Grupo Itabira em duas formações, da base para o topo:


- Formação Cauê: composto principalmente de formações ferríferas e subordinadamente contendo itabiritos dolomíticos com pequenas lentes de filitos e margas, além de horizontes manganíferos;


- Formação Gandarela: rochas carbonáticas representadas principalmente por dolomitos e subordinadamente por itabiritos, filitos dolomíticos e filito.

Figura 5 – À esquerda, Pico do Cauê em 1942 durante mapeamento feito para exploração. À direita, o mesmo local em 2007 em processo de exploração. Fonte: Companhia Vale do Rio Doce: 50 anos de História, 1992; Cristiane Magalhães, 2007


CARAJÁS


A Serra dos Carajás, no estado do Pará, é resultante de deformação e metamorfismo regional associados a zonas de cisalhamento regionais que marcaram a estabilização da área. É considerada a segunda principal província mineral do Brasil, com produção e potencial crescente para Fe, Mn, Cu, Au, Ni, U, Ag, Pd, Pt e Os, entre outros.


Seu reconhecimento como depósito se deu em 1965, sendo iniciado o Projeto Carajás em 1978, pela Companhia Vale do Rio do Doce – que à época, já explorava também em Itabira. A primeira mina entrou em operação em 1985, com a inauguração das instalações de transporte e embarque de minério.

Imagem 6 – Complexo S11D Eliezer Batista, em Carajás. Fonte: Vale.


Várias hipóteses tentam explicar fontes de sílica e ferro, e seus respectivos mecanismos de transporte e deposição. São reconhecidas duas fontes principais de ferro para BIF pré-cambrianas: uma predominantemente hidrotermal, associada à atividade vulcânica (Isley and Abbott, 1999; Barley et al., 1997; Jacobsen e Pimentel-Klose, 1988a); e outra em geral associada a processos de intemperismo continental (James, 1954; Li et al., 2015) (apud Justo, 2018, anexo 2 - pág 2).


A BIF da Serra dos Carajás insere-se, portanto, nos tipos Algoma e Lago Superior em decorrência de seu caráter vulcanogênico e, simultaneamente, de natureza oxidada dos minerais de ferro.


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS


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Autor: Leonardo Loureiro

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