Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2011. / Submitted by Marília Freitas (marilia@bce.unb.br) on 2013-01-28T12:51:40Z No. of bitstreams: 1 2011_MatheusPalmieri_PARCIAL.pdf: 4854589 bytes, checksum: ebb7fb9a316e212263f4067ce901b349 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-03-11T12:16:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_MatheusPalmieri_PARCIAL.pdf: 4854589 bytes, checksum: ebb7fb9a316e212263f4067ce901b349 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-11T12:16:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_MatheusPalmieri_PARCIAL.pdf: 4854589 bytes, checksum: ebb7fb9a316e212263f4067ce901b349 (MD5) / O depósito de nióbio do Morro do Padre, no Complexo Alcalino Carbonatítico Catalão II, foi descoberto na década de 80, porém até 2005 nenhum trabalho representativo havia sido feito para melhor caracterizar a mineralização ali presente. Com as campanhas de sondagem de 2005 a 2010, foi possível realizar a modelagem geológica e econômica tanto da porção alterada quanto da primária do depósito. Técnicas de geoestatística foram utilizadas para entender espacialmente as distribuições das diferentes populações presentes na área. Os dados de geoquímica exploratória foram interpolados por krigagem ordinária para obter teores estimados ao longo de todo o volume mineralizado. Análises químicas de rocha total e dados de química mineral de pirocloro, bem como estudos mineralógicos e texturais em testemunhos de sondagem e lâminas delgadas polidas auxiliaram na definição de tipos litológicos e evolução magmática do minério primário. Dados mineralógicos e texturais do solo desenvolvido sobre o minério primário, obtidos por microscopia eletrônica e difratometria de raios-x permitiram compreender a distribuição, estrutura e variações do minério supergênico. A modelagem das diferentes rochas e dos corpos mineralizados apoiada nessas informações permitiu estabelecer a geometria, relações de contato e evolução tanto das rochas quanto dos minérios primário e supergênico do depósito de nióbio do Morro do Padre. O depósito pode ser dividido em três zonas, Superior, Intermediária, e Inferior, sendo que a primeira corresponde ao minério supergênico, coincidente com o manto de intemperismo, e as outras duas a distintos domínios da mineralização em rocha fresca (minério primário). A zona superior, ou manto de intemperismo, foi modelada levando em consideração os diferentes níveis intempéricos, representados por variações mineralógicas, como o minério caulinítico-oxidado, minério do tipo silcrete, e minério micáceo. A relação direta entre o solo e a rocha é evidenciada pelas zonas estéreis intercaladas com zonas mineralizadas no solo tal qual na rocha fresca. O minério supergênico tem um fator de enriquecimento residual de nióbio de cerca de 30% devido à lixiviação principalmente dos carbonatitos.A porosidade dos solos desenvolvidos sobre as rochas intrusivas facilitou a percolação de fluidos durante o intemperismo, o que levou à formação de níveis de silcrete, preferencialmente sobre as regiões de minério mais rico. A profundidade destes níveis é controlada pela interface entre o minério caulinítico-oxidado e o minério micáceo, que representa uma superfície de contraste de permeabilidade. O envelope mineralizado no solo tem orientação principal E-W, possui cerca de 70 metros de profundidade, 475 metros de comprimento na direção leste-oeste, e 100 metros de largura na direção norte-sul e totaliza 2.981.000 toneladas com teor de 1,69 % Nb2O5. A rocha fresca foi dividida em duas zonas. A zona intermediária, sotoposta à zona superior, consite de enxame de diques de apatitanelsonito (N1), calciocarbonatito (C1), pseudonelsonito (N2) e magnesiocarbonatito (C2),encaixados em fraturas nos filitos e anfibolitos fenitizados do Grupo Araxá. Nesta zona predominam rochas das unidades N2 e C2, as quais estão espacial e geneticamente relacionadas, uma vez que os pseudonelsonitos N2 formam-se como cumulados nas paredes dos diques de magnesiocarbonatito C2. A geometria dessa zona varia com a profundidade. Nas porçoes mais profundas, os enxames de diques de nelsonito e carbonatito estão concentrados em uma faixa estreita, que se alarga em direção à superfície. Tal comportamento está provavelmente relacionado com a diminuição da pressão litostática nos níveis superiores, permitindo a ocorrência de um maior número de fraturas abertas por onde os magmas carbonatítico e, em menor intensidade, nelsonítico, puderam percolar. A zona inferior consiste de um sill ou pequena câmara acamadada,onde ciclos sucessivos e rítmicos mostram a evolução dosnelsonitos N1 para os calciocarbonatitos C1 por cristalização fracionada a partir de um magma original nelsonítico. O depósito de nióbio de rocha fresca, isto é zona intermediária somada à zona inferior, possui 11.518.000 toneladas de recursos de nióbio com teor de 1,48 % de Nb2O5. O montante total de recursos de nióbio no depósito Morro do Padre (medido+indicado+inferido em minério primário + minério residual) é de 14.499.000 toneladas, a 1,52 % Nb2O5. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Morro do Padre Nb deposit, in the Catalão 2 alkaline-carbonatite complex was discovered in the 80's, but detailed exploration was not undertaken in this deposit until 2005. Extensive drilling campaigns from 2005 to 2010 made it possible to model both the supergene and primary domains of the deposit from the geological and economic point of views. Geostatistics techniques were employed to understand the spatial distribution of the several populations present in the area. Geochemical exploration data were interpolated by ordinary krigging in order to estimate Nb grades throughout the ore. Whole-rock chemistry, pyrochlore mineral chemistry, and mineralogical and textural studies on drill cores and thin sections, helped to define the lithological types and magmatic evolution of the primary (fresh-rock) ore. The mineralogy and textures determined for the soil cover by means of electron microscopy and X-ray diffractometry allowed the understanding of the distribution, structure and variations in the supergene (residual) ore. The modeling of the various rock-types and ore-bodies supported by these data lead to establish the geometry, contact relationships and evolution of the igneous rocks, as well as of the primary and secondary ore. The deposit may be subdivided into an upper, intermediate, and lower zones. The first corresponds to the supergene ore, whilst the two later are represented by distinct domains of the primary ore. The upper zone was modeled taking into account the various levels of weathering intensity, represented by mineralogical changes: kaolinite-oxide ore, silcrete ore, and micaceous ore. A direct relatioship between the soil and the fresh rock is depicted by the intercalations of ore and barren vertical bodies that represent the extension of the fresh rock ore bodies into de soil. The supergene ore shows an Nb enrichment factor of ca. 30% due to the leaching of soluble componentes, especially from the altered carbonatites. The high porosity of the soil over the alkaline intrusive rocks (particularly nelsonites) favored the infiltration of meteoric waters, leading to the formation of silcrete crusts preferably from the higher-grade ore. The depth of such silcrete levels is controlled by the limit between the kaolinite-oxide ore and the micaceous ore, since this represents a permeability contrast limit. The ore envelope within the soil cover is elongated E-W, has 70 meters in depth, 475 meters E-W, 100 meters N-S and contains total resources of 2.981 Mt @ 1.69 % Nb2O5. The fresh rock was subdivided in two separate zones (intermediary and lower). The intermediary zone underlies the soil cover and is characterized by dike swarms of apatite-nelsonite (N1), calciocarbonatite (C1), pseudonelsonite (N2) and magnesiocarbonatite (C2), intruded in fenitized phyllites and amphibolites of the Precambrian Araxá Group. This zone is dominated by N2 and C2 rocks, which are geographically and genetically associated, since N2 pseudonelsonites precipitate as cumulates on the walls of the C2 magnesiocarbonatites. The geometry of the intermediary zone varies from a narrow zone with nelsonite and carbonatite dike swarms in deeper levels to a wider zone towards the surface, probably due to the decrease in lithostatic pressure, thus leading to a larger number of open fractures through which the magmas (particularly carbonatite, less so nelsonite) were able to percolate. The lower zone consists of a rhythmically layered sill or small magma chamber, where successive cycles of differentiation and magma replenishment show that the N1 nelsonites evolved to the C1 calciocarbonatites by fractional crystallization. The Nb resources in fresh rock (i.e. Intermediate Zone + Lower Zone) amount to 11.518 Mt @ 1,48 % Nb2O5. The total Nb resources of the deposit (measured + indicated + inferred; primary + secondary ore) is 14.499 Mt @ 1,52 % Nb2O5.