A mineralização aurífera da mina São Bento, localizada na porção NE do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, foi estudada com métodos de campo e laboratoriais mineralógicos-petrográficos e geoquímicos, visando contribuir a petro-metalogênese desse depósito em ambientes greenstone belt arqueano. A mineralização ocorre no Grupo Nova Lima vulcano-sedimentar máfico estratigraficamente médio do greenstone belt arqueano Rio das Velhas (Supergrupo Rio das Velhas) em formações ferríferas bandadas (BIF) de tipo Algoma de fácies óxido com magnetita, carbonato, silicato, sulfeto e mistas. Levantamentos de campo e subsolo confirmam a atitude geral N30-35E/50-55SE do Grupo Nova Lima e sua subdivisão de mapeamento, na área do manifesto, em quatro unidades litoestratigráficas informais, de NW para SE designadas: Formação Ferrífera Inferior, Formação Grafitosa Basal, Formação Ferrífera São Bento e Formação Carrapato. A Formação Ferrífera São Bento, hospedeira da mineralização de ouro foi subdividida informalmente em Membro Ferrífero Basal, com até quatro horizontes mineralizados (Oeste, Middle, São Bento e Leste) e intercalações de BIF estéreis e xistos metapelíticos finos; e Membro Ferrífero do Topo, de BIF de fácies carbonato, óxido com magnetita e silicato. Todos os horizontes mineralizados são BIF de fácies sulfeto puras ou mistas, em proporções subordinadas variáveis, com fácies carbonato, óxido e silicato, apresentando correlação direta entre os teores de ouro e de sulfetos totais. Ouro e também todos os sulfetos, pirita, arsenopirita e pirrotita (principais) e esfarelita e calcopirita (subordinados) ocorrem em diversas gerações texturais e genéticas. Metamorfismo regional principal e tectônica causaram recristalização e deformação heterogênea nos sulfetos, como a concentração por segregação de cristais deformados de pirrotita, alongados e estirados na foliação. Diferentemente, pirita e arsenopirita ocorrem como cristais idioblásticos com bordas idiomórficas (sem inclusões) e partes internas ricas em inclusões de minerais de ganga, outros sulfetos e ouro, além de cristais idiomórficos (sem inclusões) neoformados; eventualmente, sofreram ainda processos rúpteis de fraturamento/quebra. O ouro ocorre principalmente como inclusões refratárias (\'< OU =\' 5\'mü\'m - \'< OU =\'10\'mü\'m) na pirita e arsenopirita (perfazendo ~ 80% do metal do minério lavrado) e como grãos mais grossos (\'> OU =\' 20\'mü\'m - 250 \'mü\'m) livres ou intercrescidos nos concentrados de pirrotitas deformadas, sugerindo crescimento acretivo dos grãos durante a remobilização com redistribuição e recristalização principalmente da pirrotita, mas também dos demais sulfetos com inclusões primárias de ouro. Entre as diferentes fácies de BIF não existem diferenças geoquímicas significativas para os óxidos maiores e os metais de transição V, Cr, Co, Ni, e Zn, os quais ainda demonstram similaridades à BIF de Isua. Os teores de ETR para os BIF de fácies carbonato, óxido e sulfeto são similares, apresentando teores totais baixos e fracionamento dos ETR leves, assim como pronunciadas anomalias negativas de Ce e positivas de Eu. A mineralização aurífera de São Bento é estratiforme e de origem sedimentar vulcano-exalativa distal (singenética), por suas características geológicas, petro-metalogenéticas e geoquímicas. Processos tectono-metamórficos e hidrotermais posteriores geraram principalmente efeitos mineralógico-texturais e estruturais. / The gold mineralization of the São Bento Mine in the NE of the Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, was studied with field and mineralogicaI, petrographical and geochemical laboratory methods, aiming at a contribution to the petrogenesis and metallogenesis of this deposit in an Archean greenstone belt environment. The mineralization occurs in the volcano-sedimentary mafic Nova Lima Group, the middle unit of the Rio das Velhas greenstone belt stratigraphical succession (Rio das Velhas Supergroup), in Algoma-type banded iron formations (BIF) of oxyde-magnetite-, carbonate-, silicate-, sulphide- and mixed facies. Field and underground studies confirmed N30-35E/50-55SE as the major structural outline of the Nova Lima Group and its subdivision in the mining-area into four informal lithostratigraphical NE-trending mapping units from NW to SE, named: Lower Banded Iron Formation (Formação Ferrífera Inferior), Basal Graphitic Formation (Formação Grafitosa Basal), São Bento Iron Formation (Formação Ferrífera São Bento) and Carrapato Formation (Formação Carrapato). The São Bento Iron Formation hosts the gold mineralization and was informally subdivided into the Basal Ferriferous Member (Membro Ferrífero Basal) containing up to four mineralized horizons (West, Middle, ,São Bento, and East) with intercalations of barren BIF and metapelitic schists, and the Ferriferous Member of the Top (Membro Ferrífero do Topo) of carbonate-, oxyde-magnetite-, and silicate-facies BIF. The mineralized horizons are sulphide-facies BIF, pure or mixed, in variable but subordinated proportions,with carbonate-, oxyde- and silicate-facies BIF. They show direct correlation between the gold contents and total sulphides. Gold and also all of the sulphides, pyrite, arsenopyrite and pyrrhotite (majors) and sphalerite and calcopyrite (minors) occur in various textural and genetic generations. The main regional metamorphism and tectonics caused recrystallization and heterogeneous deformation of the sulphides, for instance, the concentration through segregation of deformed pyrrhotite crystals into lenticular aggregates parallel to the foliation. Differently, pyrite and arsenopyrite occur as idioblastic crystals showing idiomorphic clean border zones (without inclusions) and internal parts rich in inclusions of gangue minerals, other sulphides and gold; they also occur as newly-formed clean idiomorphic crystals (without inclusions) and, both types, still underwent later ruptile deformations of fracturing/ breakage. Gold occurs mainly as refractory inclusions (\'< OU =\' 5\'mü\'m - \'< OU =\'10\'mü\'m in the pyrite and arsenopyrite (totalling ~80% of the metal content of the mined ore) and as coarser grains (\'> OU =\' 20\'mü\'m - 250 \'mü\'m) free in the ore and intergrown in the lenticular concentrations of deformed pyrrhotites. The coarser gold grains suggest accretive growth during the metamorphic remobilization with redistribution, deformation and recrystallization mainly of the pyrrhotite, but also of other sulphides that contained refractory gold inclusions. The different BIF facies ot the São Bento lron Formation do not show significant geochemical differences for the major oxides and the transition metals V, Cr, Co, Ni and Zn, which, however, do show similiarities to the Isua-BIF. The REE contents of the carbonate-, oxydeand sulphide-facies are similar, too, showing low total-REE, fractionation of the light REE and clear negative anomalies of Ce and positive anomalies of Eu. In view of its geological, petro-metallogenetic and geochemical characteristics the gold mineralization of the São Bento mine is stratiform and considered of sedimentary volcanoexhalative distal (syngenetic) origin. Later tectono-metamorphic and hydrothermal processes caused mainly mineralogical-textural and structural modifications.

O mapeamento lito-estrutural, estratigráfico, de semi-detalhe (esc. 1:25.000), da sub-quadrícula NE da folha topográfica Catas Altas 1:50.000, informalmente denominada de Quadrícula Bateias, evidencia para esta região pré-cambriana a continuação dos principais conjuntos litológicos, crustais e supracrustais que também constituem a parte leste do Quadrilátero Ferrífero, quais sejam: o complexo regional fundamental TTG arqueano constituído de rochas crustais sensu lato graníticas, sequências metavulcano-sedimentares supracrustais arqueanas do greenstone belt, Supergrupo Rio das Velhas, e sequências metassedimentares proterozóicas dos supergrupos Minas e Espinhaço. Um forte condicionamento estrutural, dado por falhas de empurrão de direção principal N-S com caimentos para E, caracteriza a Quadrícula em toda sua extensão, e desenvolveu-se durante o principal evento tectono-metamórfico regional proterozóico, do Ciclo Minas/Espinhaço. Estudos laboratoriais mineralógicos-topográficos e litogeoquímicos complementares, evidenciaram para as rochas sensu lato graníticas do Complexo TTG, composição geral hololeucocrática, natureza poli-metamórfica-retrometamórfica pelo principal evento de metamorfismo regional proterozóicos, tendência geoquímica sodi-cálcica e derivação orogênica por processos associados, metamórficos de alto grau e intrusivos-ígneos. Localmente ocorrem efeitos de metassomatismo potássico em zonas de milonitização/cisalhamento. As seqüências Vulcano-sedimentares do greenstone belt Rio das Velhas incluem rochas metaultramáficas extrusivas (metakomatiitos), anfibolitos de lavas básicas, xistos máficos a metapelíticos e metassedimentos químicos diversos. As rochas metakomatiíticas evidenciam forte variabilidade geoquímica por processos anisoquímicos que afetaram grande parte dos elementos analisados, inclusive alguns dos elementos em geral considerados imóveis: Ti, Nb, Y, La, Ce, Nd, entre outros. Os anfibolitos metabásicos foram caracterizados como toleítos, variando desde olivina normativos a quartzo normativos e apresentam características de fundo oceânico, mais provavelmente de bacia retro-arco. Ocasionalmente notam-se efeitos de processos hidrotermais-mineralizantes (pré-metamórficos) por anomalias positivas de ETRL, Zr e metais base, entre outros. Os metassedimentos Espinhaço, proterozóicos, representam as ocorrências mais meridionais deste Supergrupo atualmente confirmadas em Minas Gerais e incluem entre outros, conjuntos litológicos típicos das formações Sopa Brumadinho e Galho do Miguel. Os metassedimentos do Supergrupo Minas, do Proterozóico Inferior, são quantitativamente pouco expressivos na Quadrícula estudada e caracterizados por itabiritos quartzo-hematíticos com minérios ricos de hematita associada, do Grupo Itabira, Formação Cauê. Seu estado de deformação e metamorfismo em comparação ao Supergrupo Espinhaço indicam origem alóctone, de nappes pré-metamórficas, para o Supergrupo Minas na Quadrícula Bateias. Evidências de diferenças de idade relativa e/ou em termos de ciclos orogênicos entre os metassedimentos dos supergrupos Espinhaço e Minas não foram encontradas; portanto ficam incluídos num ciclo orogênico único, no Ciclo Minas/Espinhaço, considerado do Proterozóico Inferior a (?)Médio. Os metabasitos/anfibolitos as Suíte Subvulcânica Básica intrudem todas as unidades pré-cambrianas da área estudada, apenas no Supergrupo Minas não foram verificadas. Estas rochas também foram afetadas pelo metamorfismo regional do Ciclo Minas/Espinhaço. Petrologicamente trata-se de toleítos continentais, que variam de quartzo - a olivina normativos. A Quadrícula Bateias tem, em geral, características polimetamórficas, onde se destacam a matureza \"barroviana\", de pressão intermediária com cianita, a polaridade com intensidade crescente de W para E da fácies xisto verde superior a anfibolito (?)médio, do principal evento regional, dínamo-termal proterozóicos do Ciclo Minas/Espinhaçõ. Processos geológicos posteriores incluem retrometamorfismo, diversos eventos de fraturamentos, soerguimentos e erosão, desde pré-cambrianos, alguns relacionados ao Ciclo Brasiliano, a fanerozóicos. / The litho-strutural, stratigraphic semi-detailed mapping of the NE sub-quadrangle of the Catas Altas (1:50.000) topographic sheet, informally called Bateias Quadrangle, has shown that this precambrian region contains continuations of the crustal and supracrustal lithological units which constitute the eastern part of the Quadrilátero Ferrífero (Iron Quadrangle), that is: the regional Archean TTG complex constituted of crustal sensu lato granitic rocks, the volcano-sedimentary Archean greenstone belt of Rio das Velhas Supergroup, and Proterozoic metasedimentary sequences of the Minas and Espinhaço supergroups. The area has strong structural conditioning due to N-S trending and E dipping thrust faults, developed during the main Proterozoic regional tectono-thermal event, the Minas/Espinhaço Orogeny. Complementary mineralogical-petrographical and litho-chemical studies, show that the sensu lato granitic rocks of the TTG complex have a general hololeucocratic composition, polymetamorphic-retrometamorphic nature due to the main Proterozoic regional metamorphic event, sodi-calcic geochemical tendency and orogenic derivation by associated high-grade metamorphism and igneous intrusions. Locally there are effects of K-metassomatism in mylonitic zones. The volcano-sedimentary sequences of the Rio das Velhas greenstone belt contain metaultramafic extrusive rocks (meta-komatiites), amphibolites of basic lavas, mafic to metapelitic schist and various chemical metasediments. The metakomatiitic rocks show strong geochemical variability due to anisochemical processes that affected most analysed elements, including some of the elements normally considered immobile: Ti, Nb, Y, La, Ce, Nd, amongst others. The metabasic amphibolites were characterized as derived from tholeiites of olivine normative to quartz normative compositions, ocean floor characteristics, that were formed probably in a retro-arc basin. Occasionally one notices hydrothermal-mineralizing processes (pre-metamorphic), due to positive anomalies of LREE, Zr and base metals, amongst others. The Proterozoic Espinhaço metasediments, are the southernmost occurrences of this Supergroup yet confirmed in Minas Gerais State, including amongst others, lithologies typical of the Sopa Brumadinho and Galho do Miguel formations. The metasediments of the Lower Proterozoic Minas Supergroup, are quantitatively not expressive in the studied Quadrangle and characterized by quartz-hemtitic itabirites, with associated high grade hematite ores of the Itabira Group, Caue Formation. Its deformation and metamorphic states when compared to the Espinhaçõ Supergroup indicate allochthonous origin, of pre-metamorphic nappes, for the Minas Supergroup in the Bateias Quadrangle. Evidences of relative age differences and/or in the terms of orogenic cycles between the metasediments of the Espinhaço and Minas supergroups have not been found; therefore they have been included in a single orogenic cycle, the Minas/Espinhaço Cycle, considered to be of Lower to (?)Middle Proterozoic age. The metabasic rocks / amphibolites of the Basic Subvulcanic Suite intrude all Precambrian units in the studied area, yet they have not been found in the Minas Supergroup. These rocks were also affected by the regional metamorphism of the Minas/Espinhaço Cycle. Petrologically they are continental tholeiites. All are hypersthene normative, ranging from quartz to olivine normative. The Bateias Quadrangle has in general polymetamorphic characteristics. Outstanding are the barrovian nature, of intermediate pressure with cyanite, the polarity increasing from W to E from the upper green-schist to (?)middle amphibolite facies, of the main regionalproterozoic tectono-thermal event of the Minas/Espinhaço Cycle. Later geological processes include events of retrometamorphism, fracturing, uplift and erosion, since the Precambrian, some of which are related to the Brasiliano Cycle, up to Phanerozoic.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-17T13:11:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6645123 bytes, checksum: 83f71dcce9fa8879f480a490a4f8f0ce (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T13:11:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6645123 bytes, checksum: 83f71dcce9fa8879f480a490a4f8f0ce (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A RPPN Serra do Caraça se enquadra na borda leste da província geológica do Quadrilátero Ferrífero, estado do Minas Gerais. A Reserva abrange refúgios ecológicos montanos e altimontanos em litologia predominantemente quartzítica, sendo portanto um forte fator de distribuição dos geoambientes locais. No local, diferentes patamares com vegetação principalmente endêmica formam um complexo entre campos cerrados e enclaves de mata atlântica. Além disso, a área em estudo contempla um dos mais complexos sistemas cársticos em quartzitos do Brasil. É notório a ocorrência de feições como dolinas e cavidades. Nesse contexto, procurou-se identificar, caracterizar e mapear os geoambientes para entender as dinâmicas e as relações ecológicas, para subsidiar as estratégias de manejo e visitação do parque. Para definir as unidades geoambientais utilizou-se uma metodologia pedogeomorfológica, identificando as principais características ecogeográficas. Utilizaram-se imagens satelitais ASTER de alta resolução e mapa 1: 50.000 planialtimétrico, para auxiliar as campanhas de estudo in loco. Foram abertos doze perfis de solos em diferentes níveis da paisagem, contemplando os topos, afloramentos, encostas, vales de acúmulo e diques. Cada perfil foi descrito e os horizontes coletado, identificação dos principais processos pedogenéticos e posteriormente submetidos às análises físicas, químicas e mineralógicas. As rochas de cavidades naturais foram analisadas por difratometria de raios-X (XRD) e microscopia eletrônica de varredura com microssonda EDS acoplada (MEV/EDS), procurando assim entender a gênese deste sistema cárstico quartzítico. Também foram identificadas as principais fitofisionomias vegetais, através da descrição em campo e coleta, quando necessário. Produziu-se o mapa das unidades geoambientais, sendo cada unidade caracterizada pormenorizadamente, procurando estabelecer as interações entre eles. Foram identificadas nove unidades: Campos rupestres, Campos cerrados, Brejos e turfeiras, Matas de encosta, Matas nebulares e Matas de candeias. Particular ênfase foi dada aos ambientes desenvolvidos sobre intrusões de rochas metabásicas, que proporcionaram solos distróficos porém texturalmente mais argilosos, com maior retenção hídrica e consequentemente desenvolveram fitofisionomias contrastantes, de maior porte. Todos os outros perfis se mostraram com texturas substancialmente arenosas, alumínicos e ácidos. Os dados levaram a entender que na RPPN, a taxa de pedogênese é menor que a morfogênese, sendo os ambientes definidos pelo controle morfoestrutural. As análises MEV/EDS das amostras de rochas mostraram mobilidade do Fe e Al intergranulares, podendo capear saprolitos e formar concreções nas paredes das grutas. A caracterização das unidades geoambientais permitiu esclarecer as relações entre os diferentes níveis da paisagem da Serra do Caraça, corroborada pelas análises físicas, químicas e mineralógicas dos solos, que em geral se mostraram gibbsiticos, com distrofismo e elevada saturação por alumínio. Assim, dado às condições extremas desses solos, as espécies vegetais ocorrentes indicam um alto grau de especialização e endemismo, que sujerem adaptações que otimizam a ciclagem biogeoquímica, tolerância à toxidez, e bioacumulação de alumínio. / The RPPN Serra do Caraça falls on the eastern edge of the geologic province of the Iron Quadrangle, State of Minas Gerais. The Reserve covers ecological and montane highland refuges in lithology predominantly quartzite and is therefore a strong distribution factor of local Geoenvironments. On site, different levels with mostly endemic vegetation form a complex between savanna and niche of Atlantic forest. In addition the study area includes one of the most complex karst systems in quartzite from Brazil, it is clear the present features such as sinkholes and cavities. In this context we sought to identify, characterize and map the Geoenvironments to understand the dynamics and ecological relationships, to support management strategies and visiting the park. To define the environmental Units used a methodology pedogeomorphological identifying key characteristics ecogeographic. We used high-resolution ASTER satellite images and map 1: 50,000 planialtimetric to assist the on-site study of campaigns. Twelve soil profiles were opened at different levels of the landscape, covering the tops, outcrops, slopes, valleys and accumulation of dikes. Each profile was described and collected horizons, identifying key processes pedogenetic and subsequently subjected to physical, chemical and mineralogical. The rocks of natural cavities were analyzed by diffraction of X-ray (XRD) and scanning electron microscopy coupled with EDS microprobe (SEM / EDS), thus seeking to understand the genesis of this quartzite karst system. Also the main plant vegetation types were identified by describing the field and collect when needed. The map of the geo-environmental units was produced, each unit being characterized in detail, trying to establish the interactions between them. Nine units were identified: Outcrops, Savannas, Swamps and Bogs, Hillside Forest, Elfin Forest and Lamps. Particular emphasis was given to the developed environments on intrusion metabasic rocks, which provided dystrophic soils but texturally more clayey, with greater water retention and consequently developed contrasting vegetation types, of greater size. All other profiles have proven to substantially sandy textures, aluminic and acids. The data led to the understanding that the PRNP pedogenesis rate is less than the morphogenesis, the environments being defined by morphostructural control. Analyses SEM / EDS of rock samples showed the mobility of Fe and Al intergranular and can coat saprolite and form concretions on the walls of caves. Characterization of geoenvironmental units has clarified the relationships between the different levels of landscape Caraça, corroborated by physical, chemical and mineralogical soil, which generally showed gibbsitic, with dystrophic and high aluminum saturation. So, given the extreme conditions of these soils, the plant species occurring indicate a high degree of specialization and endemism, which suggest adaptations that optimize the biogeochemical cycling, tolerance toxicity, and aluminum bioaccumulation.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-27T16:54:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudosAumentoVida.pdf: 3824253 bytes, checksum: c1f680d3bc47011f5af8b486e2e990df (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-27T18:28:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudosAumentoVida.pdf: 3824253 bytes, checksum: c1f680d3bc47011f5af8b486e2e990df (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-27T18:28:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudosAumentoVida.pdf: 3824253 bytes, checksum: c1f680d3bc47011f5af8b486e2e990df (MD5) Previous issue date: 2015 / O Quadrilátero Ferrífero (Q.F.) sempre foi a principal província mineral produtora de minério de ferro no Brasil. Em função da necessidade de matéria prima mineral para a indústria siderúrgica nacional e internacional, principalmente os mercados asiático e europeu, a exploração de minérios hematíticos (material de baixo custo de lavra, alto teor de ferro e baixo teor de contaminantes) foi o grande diferencial para atender a crescente demanda. Porém, com o processo de exaustão do minério de alto teor de ferro e a necessidade em atender o mercado transoceânico do minério de ferro, tornou-se imprescindível a lavra de materiais itabiríticos (baixo teor de ferro) para a continuidade das minas em operação. Este trabalho foi proposto visando analisar as possibilidades de aumento da vida útil das minas de minério de ferro do Q.F. em Minas Gerais. Estado este em que a mineração contribuiu e continua contribuindo significativamente para o desenvolvimento das regiões impactadas direta (áreas de cava e beneficiamento) e indiretamente (municípios em torno, áreas de ferrovias e portos). Para ilustrar a argumentação proposta foi realizado um estudo comparativo real entre um Plano Diretor de Lavra (PDL) de material hematítico e o PDL de material itabirítico para uma mesma mina em diferentes épocas, com base em seus respectivos Planos de Aproveitamento Econômico (PAE´s). Ainda, foi realizado o levantamento do IDHM (Índice de Desenvolvimento Humano Municipal), dos principais municípios produtores de minério de ferro e o impacto da CFEM (Compensação Financeira pela Exploração de Recursos Minerais) nos atuais orçamentos municipais para comprovar a importância desse empreendimento econômico nos municípios produtores. A partir desse estudo procura-se demonstrar a viabilidade do aumento da vida útil das minas de minério de ferro, estendendo os benefícios da continuação da atividade mineradora para toda a sociedade de uma forma sustentável. É o que se pretende demonstrar nessa dissertação. Palavras chaves: minério de ferro, vida útil da mina, sustentabilidade na mineração, Índice de Desenvolvimento Humano Municipal. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The Quadrilátero Ferrífero (Q.F.) has always been the principal iron ore producer for Brazil. In function of the need for this raw material for the national and international metallurgies, mainly in the European and Asiatic markets, the exploitation of hematitic ore (low-cost mining material with high iron/low contaminant ratio) has been a great differential for attending this growing demand. However, with the increasing exhaustion of high-content iron ore, in order to attend the needs of the transoceanic market for iron ore, the mining of itabiritic ore (low iron content ore) has become inevitable for mining operations to continue. The objective of this study was to analyze the possibility of increasing the useful life of the iron ore mines in the Quadrilátero Ferrífero in Minas Gerais, state, Brazil, where mining operations significantly contribute to the development of regions that are directly impacted (pit and processing areas) and indirectly impacted (surrounding municipalities, railroads and ports). To achieve this objective, a comparative study between actual Directional Mining Plans for hematite and itabirite material was performed for the same mine at different periods, based on its respective Economic Exploitation Plans (EEP). Furthermore, a Municipal Human Development Index (MHDI) survey was done in the main iron ore producing municipalities and another survey was done for the impact of Financial Compensation for Mineral Reserve Exploration (FCMRE) on the current municipal budgets in order to demonstrate the importance of the economic endeaver to the producing municipalities. With the results of this study, the goal is to demonstrate the feasibility of increasing the useful life of the iron ore mines, extending the benefits for all of society with the continuation of the mining activities in a sustainable manner. It is this that I pretend to demonstrate in this dissertation.

Em margens ativas, processos orogênicos como acreção e colisão podem gerar cinturões metamórficos. Mediante esses mecanismos se adiciona e/ou se produz espessamento da crosta continental. Durante a evolução de um orógeno é possível formar depósitos auríferos de diversas origens, paragêneses minerais particulares e associações metalíferas. Desse modo, depósitos hospedados em cinturões metamórficos apresentam características condizentes com o ambiente tectônico formador, as quais permitem inferir sua gênese. Na região do Quadrilátero Ferrífero a maioria dos principais depósitos auríferos hospedados nas rochas metavulcanossedimentares do greenstone belt Rio das Velhas consideram-se do tipo stratabound associados a formações ferríferas bandadas (Ribeiro-Rodrigues et al.1997), no entanto os relacionados com zonas de cisalhamento são restritos, pouco estudados e de baixo interesse para a exploração mineral, mas de relevante importância para a pesquisa geológica, pois podem ser marcadores de fases orogênicas. Ao oeste do Quadrilátero Ferrífero na região de Pitangui, o depósito de ouro Turmalina está conformado por dois corpos tabulares dispostos em atitude NW-SE com caimento para Norte e a rocha encaixante evidencia principalmente alteração silícea e clorítica. Neste depósito o ouro está acompanhado de pirita, pirrotita, arsenopirita, quartzo como ganga e turmalina. Muscovita e apatita como minerais de alteração hidrotermal. Ele se encaixa na zona de cisalhamento Pará de Minas pertencente ao sistema Pitangui e se hospeda em rochas metavulcanossedimentares do grupo Nova Lima (greenstone belt Rio das Velhas). Estas rochas exibem deformação milonítica e minerais metamórficos indicativos de fácies anfibolito. A paragênese metamórfica característica das rochas do depósito Turmalina que consiste de granada, estaurolita, cummingtonita, biotita, clorita, plagioclásio e quartzo, formou-se a temperaturas que se estima chegaram a 600 °C e pressões de até 6.6 Kb. Idades isocrônicas no intervalo 2076 \'+ OU -\'60 a 2184 \'+ OU -\'39 Ma, para esse metamorfismo Riaciano foram determinadas mediante Sm-Nd rocha total granada. Uma isócrona rocha total - sericita de 1928 \'+ OU -\'2.6 Ma representa a idade da alteração hidrotermal induzida pela passagem dos fluidos geradores do minério. Esta idade foi comprovada por uma idade 1951 \'+ OU -\' 330 Ma de cinco pontos Pb-Pb em material lixiviado de arsenopirita, sulfeto que acompanha o ouro, e pela idade isocrônica Rb-Sr de 2023 \'+ OU -\'110 Ma., obtida também em arsenopirita. O estudo microtermométrico de inclusões fluidas aquosas, aquocarbônicas e carbônicas retidas em cristais de quartzo associados ao ouro do depósito Turmalina, evidenciaram que os fluidos a partir dos quais precipitaram o ouro, o quartzo e os sulfetos de ferro foram aprisionados em temperaturas elevadas (~600 °C). Depois da cristalização do quartzo houve misturas dos fluidos originais com outros mais frios e menos salinos, que causaram boiling contínuo e particionamento de componentes salinos. Esses fluidos foram retidos em inclusões fluidas liquidas que co-existiram com outras ricas em vapor em temperaturas semelhantes. Também foi comprovado aprisionamento de fluidos aquocarbônicos originalmente imiscíveis (efervescência) cujo início teria ocorrido em condições próximas de 340 °C e pressões de 1.3 kbar o qual se estendeu até temperaturas mais baixas com imiscibilidade contínua. Uma etapa mais antiga de aprisionamento e formação do quartzo em temperaturas ao redor de 600 °C foi registrada em umas poucas inclusões ainda preservadas. Os fluidos a partir dos quais precipitou o ouro no depósito aurífero Turmalina tiveram temperaturas superiores a 400 °C. O transporte de ouro teria ocorrido sob a forma de complexos clorados, cuja deposição esteve relacionada com a diminuição da temperatura, e modificações na química dos fluidos decorrentes de processos de mistura e imiscibilidade de fluidos hidrotermais. A origem da energia cinética que movimentou esses fluidos seria relacionada com a ativação e reativação das zonas de cisalhamento pertencentes ao sistema Pitangui que hospedam o depósito Turmalina. A deposição do ouro teve continuidade durante todo o processo de cristalização do quartzo sempre promovida por mecanismos e processos resultantes da atividade dinamotérmica no Riaciano. / In an active margin, orogenic processes such as accretion and collision can generate metamorphic belts and those mechanisms are responsible for the addition and/or thickening of the continental crust. Gold deposits of several origins could occur during orogen evolution in particular mineral paragenesis and metalliferous associations. Hence deposits in metamorphic belts exhibit characteristics compatible with the tectonic environment where these were formed, which enables knowing their genesis. In the Quadrilátero Ferrífero region, most of the main gold deposits in the meta-vulcanosedimentary rocks of the Rio das Velhas greenstone belt are considered as stratabound type associated to banded iron formations (Ribeiro-Rodrigues et al.1997). However, those related with shear zones are restricted, poorly studied and of insignificant interest in mineral exploration, although with relevance in geological research because they could be markers of orogenic phases. Western Quadrilátero Ferrífero region of Pitangui, the Turmalina gold deposit is shaped by two tabular NW-trending and N-dipping bodies where the basement shows silica and chlorite as the main alteration products. In this deposit, gold is associated with pyrite, pyrrothite, and arsenopyrite, with associated quartz as gangue, and tourmaline, muscovite and apatite as hydrothermal alteration products. It is located at the Pará de Minas shear zone belonging to the Pitangui system and embedded in the meta-vulcanosedimentary rocks of the Nova Lima Group (Rio das Velhas greenstone belt). These rocks exhibit mylonitic fabrics and metamorphic minerals belonging to amphibolite facies. A metamorphic association with garnet, staurolite, cummingtonite, biotite, chlorite, plagioclase and quartz was formed in approximate temperature of 600 ºC and pressure of 6.6 kbar. whole rock and garnet Sm-Nd isochron ages of 2076 \'+ OU -\'60 to 2184 \'+ OU -\'39 Ma were determined for the Riaciano metamorphic event. An isochron of whole rock - sericite of 1928 \'+ OU -\'2.6 Ma represents the age of the hydrothermal alteration induced by the infiltration of the mineral-forming fluid. This age was confirmed by an age of 1951 \'+ OU -\'330 Ma of five points on Pb-Pb in leaching from arsenopyrite, sulphide associated with the gold and by the Rb-Sr isochron age of 2023 \'+ OU -\'110 Ma, also obtained in arsenopyrite. Microthermometric studies on carbonic aqueous fluid inclusions retained in quartz crystals associated to the gold at the Turmalina deposit, show that the fluids from which the gold was precipitated, quartz and iron pyrite were trapped at high temperatures (~600 ºC). After the crystallization of quartz, there was a mixing of the original fluids with cooler and less saline ones which caused continuous boiling and partitioning of the saline components. These fluids were retained as liquid fluid inclusions co-existing with other vapour-rich at similar temperatures. The trapping of carbonic fluids originally immiscible (effervescent) was proved that began at about 340 ºC and at pressure of 1.3 kbar until very low temperatures with continuous immiscibility. An older step of trapping and formation of quartz at temperatures around 600 ºC was recorded in some preserved inclusions. The fluids from which the gold precipitated in the Turmalina gold deposits had temperatures above 400 ºC. The transportation of the gold might occurred as chloride complexes whose deposition was related with the reduction of the temperature and modifications in the chemistry of the fluids from the processes of mixing and immiscibility of hydrothermal fluids. The origin of kinetic energy which carried these fluids should be related to the activation and reactivation of the shear zones belonging to the Pitangui system that encloses this Turmaline deposit. The deposition of the gold continued during all the processes of quartz crystallization always catalyzed by mechanisms and processes from dynamothermal activities in the Riaciano period.

O minério de ferro e os itabiritos da Mina de Águas Claras foram estudados em detalhe do ponto de vista mineralógico, petrológico e geoquímico, com os objetivos de caracterizá-los e de contribuir para o melhor entendimento da gênese dos mesmos. Dois tipos de itabiritos ocorrem em Águas Claras: dolomítico e quartzo itabirito. Os minérios de alto teor (%Fe >64%) foram formados a partir do primeiro. Tanto um como outro tipo de itabirito apresentam meso e microbandamento. No itabirito dolomítico alternam-se bandas ricas em hematita com bandas ricas em dolomita, enquanto que no quartzo itabirito a alternância ocorre entre bandas ricas em quartzo com bandas ricas em hematita. Dolomita, quartzo e hematita são os principais constituintes mineralógicos, ocorrendo clorita, sericita, talco e apatita como minerais acessórios. A composição química dos itabiritos é muito simples. \'Fe IND. 2\'\'O IND. 3\', CaO, MgO e PF são os principais componentes do itabirito dolomítico e \'Fe IND. 2\'\'O IND. 3\' e Si\'O IND. 2\' do quartzo itabirito. Os teores de elementos menores são geralmente inferiores a 10 ppm, tanto no itabirito dolomítico como no quartzo itabirito, sem evidenciarem uma maior concentração em um ou outro tipo de BIF. Apenas Zn, Sr e Pb estão mais caracteristicamente associados com o itabirito dolomítico, e Cd, Sb e Ge com o quartzo itabirito. O padrão de fracionamento dos ETR, quando normalizados pelo padrão PAAS, assemelha-se aos de outras BIFs paleoproterozóicas, com anomalias positivas de Eu e Y e aumento gradativo dos ETR leves em direção aos pesados. Os isótopos de C e O do itabirito dolomítico apresentaram valores negativos de \'\'delta\' POT. 13\' C variando entre -2,5%o e -0,8%o, enquanto que os dados isotópicos de O mostraram valores de \'\'delta\' POT. 18\'O entre -12,4%o e -8,5%o, compatíveis com os valores de \'\'delta\' POT. 13\'C e \'\'delta\' POT. 18\'O encontrados em outras seqüências carbonáticas paleoproterozóicas. As observações de campo e os dados de laboratório sugerem que o itabirito dolomítico e o quartzo itabirito representem variações faciológicas laterais e verticais dos sedimentos originais da Formação Cauê. Dois tipos principais de minério de alto teor foram reconhecidos: friável e compacto. O minério friável é o principal tipo, ocorrendo na forma de uma lente contínua de cerca de 2,5 km de extensão, no interior da qual ocorrem lentes subordinadas de minério compacto. O minério friável passa lateral e verticalmente para o itabitito dolomítico (protominério). Nesta transição, as bandas ricas em hematita do itabirito passam a ser as bandas maciças do minério, enquanto que as bandas dolomíticas passam a constituir as bandas porosas. A hematita é o mineral minério tanto do minério friável como do minério compacto, ocorrendo sob a forma de hematita granular e tabular, com tamanho de cristal entre 10 e 30 \'mü\'m. Os minerais de ganga são raros e consistem de apatita, clorita, sericita, talco e, eventualmente, dolomita, além de ferridrita e minerais de manganês, estes últimos originados na dissolução da dolomita. Os minérios friável e compacto consistem quase que totalmente de \'Fe IND. 2\'\'O IND. 3\', com teores médios superiores a 96% no primeiro e a 98% no segundo. As impurezas consistem de \'Al IND. 2\'\'O IND. 3\', Si\'O IND. 2\', MnO e \'P IND. 2\'\'O IND. 5\', cujos teores são ligeiramente maiores no minério friável do que no minério compacto. Os dois tipos de minério são muito pobres em elementos traços. Uma grande parte destes elementos ficou abaixo do limite de detecção do método analítico, sendo que a quase totalidade dos mesmos apresentou teor médio inferior a 30 ppm, com exceção do Ba, V, Zn e Cr, que apresentaram teores médios entre 30 e 100 ppm. Os teores de elementos traços são significativamente maiores na banda porosa do que na banda maciça, indicando que a maior parte dos mesmos está associado aos minerais de ganga do minério, presentes em maior volume na banda porosa. Tanto um como outro tipo de minério apresentaram baixos totais de ETR. Quando normalizados pelo PAAS, o minério friável mostra padrão de fracionamento dos ETR similar ao do protominério. Já o minério compacto apresenta padrão de fracionamento distinto com relação aos ETR pesados, os quais sofrem discreto empobrecimento em relação aos ETR médios. Os dados de campo, petrológicos, geoquímicos e geocronológicos indicam uma origem hipogênica para o minério compacto e supergênica para o minério friável. A datação pelo método \'ANTPOT. 40 Ar\'/\'ANTPOT. 39 Ar\' de minerais de manganês presentes no itabirito manganesífero das Minas do Sapecado e Andaime trouxe importantes informações sobre a evolução do perfil de intemperismo das BIFs no Quadrilátero Ferrífero e sobre o minério de ferro supergênico nele contido. Os resultados geocronológicos forneceram idades entre 61.5 \'+OU-\' 1.2 Ma a 14.2 \'+OU-\'0.18 Ma, sugerindo uma prolongada história de intemperismo na região. A maior parte dos óxidos de Mn, entretanto, precipitou no intervalo entre 51 e 41 Ma, com um pico em 46.7 Ma, indicando um período de intenso intemperismo químico, durante o qual formou-se a maior parte do minério friável da mina de Águas Claras. Os dados apresentados neste trabalho mostraram que, sob idênticas condições estruturais, topográficas e climáticas, o itabirito dolomítico é muito mais favorável à formação de depósitos de ferro de alto teor do que o quartzo itabirito. Forneceram também indicações de que a gênese de depósitos gigantes de minério friável de alto teor a partir do quartzo itabirito requer a atuação de outros controles além do litológico, possivelmente envolvendo processos hipogênicos e supergênicos. / Iron ore and itabilites from Águas Claras mine were accurately examined and assessed for their mineralogical, petrological and geochemical features, in order to appropriately characterize and better understand their respective genesis. Two types of itabirite were identified in the Águas Claras mine, to wit: dolomitic itabirite and quartz itabirite. High-grade ores (%Fe >64%) were originally formed from dolomitic itabirite. Both itabirite types feature meso and microbanding. Dolomitic itabirite consists of alternating hematite-rich and dolomite-rich bands, whereas quartz itabirite consists of alternating quartz-rich and hematite-rich bands. Dolomite, quartz and hematite are the major minerals, the accessory minerals being chlorite, sericite, talc and apatite. Itabirites have a quite simple chemical composition. \'Fe IND. 2\'\'O IND. 3\', CaO, MgO and PF are the major elements in dolomitic itabirite\'s composition, whereas \'Fe IND. 2\'\'O IND. 3\' and Si\'O IND. 2\' are predominant in quartz itabirite. The contents of minor elements generally equal less than t0 ppm in both dolomitic and quartz itabirites, and no higher concentration is found in any other BIF type. Only Zn, Sr and Pb are more specifically associated with dolomitic itabirite, whereas Cd, Sb and Ge are associated with quartz itabirite. Itabirite\'s REE (Rare Earth Elements) fractionation pattern, when normalized by PAAS standard, is similar to other Paleoproterzoic BIFs\' patterns, displaying Eu and Y positive anomalies and gradual increase of light REE towards the heavy REE. C and O isotopes of dolomitic itabirite have shown negative values for \'\'delta\' POT. 13\'C, ranging from -2,5%o to -0,8%o, while O isotopic data has shown values for \'\'delta\' POT. 18\'O between -12,4%o and -8,5%o, which are compatible with the \'\'delta\' POT. 13\'C and \'\'delta\' POT. 18\'O values identified in other Paleoproterozoic carbonate sequences, Field relationships and laboratory data suggest that both dolomitic and quartz itabirite represent the lateral and vertical facies transitions of the Cauê Formation\'s original sediments. Two main high-grade ore types have been identified: soft and hard ores. Soft ore is dominant and occurs as a continuous lens approximately 2,5 km long, comprising subordinate lenses of hard ore. Soft itabirite undergoes a lateral and vertical transition and turns into dolomitic itabirite (protore). During the above-mentioned transition, the hematite-rich bands turn into massive ore bands, whereas the dolomitic bands turn into porous bands. Hematite is the ore mineral of both soft and hard ore and occurs as granular and tabular hematite, its crystal size ranging from l0 to 30 \'mü\'m. Gangue minerals are scarce and consist of apatite, chlorite, sericite, talc and, occasionally, dolomite, ferrihydrite and Mn-minerals, the latter two resulting from dolomite dissolution. Soft and hard ores consist almost entirely of \'Fe IND. 2\'\'O IND. 3\', with average contents exceeding 96% for soft ores and 98% for hard ores. Impurities consist of \'Al IND. 2\'\'O IND. 3\', Si\'O IND. 2\', MnO and \'P IND. 2\'\'O IND. 5\'. Their contents are slightly higher in soft ore than in hard ore. Trace element content is quite low in both ore types. The level of most trace elements stand below the analytical method detection limit, having almost all of them showing an average content of less than 30 ppm, except for Ba, V, Zn e Cr, whose average contents range between 30 and 100 ppm. The trace element contents are significantly higher within the porous band than within the massive band, thus indicating that most of them are associated with ore gangue minerals, which are concentrated in the porous band. Both types of ore feature low REE totals. When normalized by PAAS, the soft ore presents a REE fractionation pattern similar to the protore pattern. On the other hand, the hard ore displays a different fractionation pattern with regard to heavy REE, which undergoes a slight depletion when compared to middle REE. The petrological, geochemical and geochronological field relationships indicate a hipogene origin for the hard ore and a supergene origin for the soft ore. \'ANTPOT. 40 Ar\'/\'ANTPOT. 39 Ar\' dating of the Mn-minerals detected in the manganesiferous itabirite from the Sapecado and Andaime Mines has provided signifìcant information on the development of the weathering profile of BIFs in the Quadrilátero Ferrífero and on the supergene iron ore therein contained. According to the geochronological results, ages from 61.5 \'+OU-\' 1.2 Ma to 14.2 \'+OU-\' 0.18 Ma were obtained, therefore suggesting this region underwent a long, lasting weathering period experienced. However, most of Mn oxides precipitated between 5l and 4l Ma, a peak being identified in 46.7 Ma. The data above indicates a period of intense chemical weathering during which most of the soft ore found in Águas Claras Mine was formed. The data contained in this paper shows that under identical structural, topographic and climatic conditions, dolomitic itabirite is much more liable to forming high-grade iron deposits than quartz itabirite. There are also indications that the genesis of the huge high-grade soft ore deposits originally formed from quartz itabirite requires the action of other controls, besides the lithological one, possibly involving hipogene and supergene processes.

O minério de ferro e os itabiritos da Mina de Águas Claras foram estudados em detalhe do ponto de vista mineralógico, petrológico e geoquímico, com os objetivos de caracterizá-los e de contribuir para o melhor entendimento da gênese dos mesmos. Dois tipos de itabiritos ocorrem em Águas Claras: dolomítico e quartzo itabirito. Os minérios de alto teor (%Fe >64%) foram formados a partir do primeiro. Tanto um como outro tipo de itabirito apresentam meso e microbandamento. No itabirito dolomítico alternam-se bandas ricas em hematita com bandas ricas em dolomita, enquanto que no quartzo itabirito a alternância ocorre entre bandas ricas em quartzo com bandas ricas em hematita. Dolomita, quartzo e hematita são os principais constituintes mineralógicos, ocorrendo clorita, sericita, talco e apatita como minerais acessórios. A composição química dos itabiritos é muito simples. \'Fe IND. 2\'\'O IND. 3\', CaO, MgO e PF são os principais componentes do itabirito dolomítico e \'Fe IND. 2\'\'O IND. 3\' e Si\'O IND. 2\' do quartzo itabirito. Os teores de elementos menores são geralmente inferiores a 10 ppm, tanto no itabirito dolomítico como no quartzo itabirito, sem evidenciarem uma maior concentração em um ou outro tipo de BIF. Apenas Zn, Sr e Pb estão mais caracteristicamente associados com o itabirito dolomítico, e Cd, Sb e Ge com o quartzo itabirito. O padrão de fracionamento dos ETR, quando normalizados pelo padrão PAAS, assemelha-se aos de outras BIFs paleoproterozóicas, com anomalias positivas de Eu e Y e aumento gradativo dos ETR leves em direção aos pesados. Os isótopos de C e O do itabirito dolomítico apresentaram valores negativos de \'\'delta\' POT. 13\' C variando entre -2,5%o e -0,8%o, enquanto que os dados isotópicos de O mostraram valores de \'\'delta\' POT. 18\'O entre -12,4%o e -8,5%o, compatíveis com os valores de \'\'delta\' POT. 13\'C e \'\'delta\' POT. 18\'O encontrados em outras seqüências carbonáticas paleoproterozóicas. As observações de campo e os dados de laboratório sugerem que o itabirito dolomítico e o quartzo itabirito representem variações faciológicas laterais e verticais dos sedimentos originais da Formação Cauê. Dois tipos principais de minério de alto teor foram reconhecidos: friável e compacto. O minério friável é o principal tipo, ocorrendo na forma de uma lente contínua de cerca de 2,5 km de extensão, no interior da qual ocorrem lentes subordinadas de minério compacto. O minério friável passa lateral e verticalmente para o itabitito dolomítico (protominério). Nesta transição, as bandas ricas em hematita do itabirito passam a ser as bandas maciças do minério, enquanto que as bandas dolomíticas passam a constituir as bandas porosas. A hematita é o mineral minério tanto do minério friável como do minério compacto, ocorrendo sob a forma de hematita granular e tabular, com tamanho de cristal entre 10 e 30 \'mü\'m. Os minerais de ganga são raros e consistem de apatita, clorita, sericita, talco e, eventualmente, dolomita, além de ferridrita e minerais de manganês, estes últimos originados na dissolução da dolomita. Os minérios friável e compacto consistem quase que totalmente de \'Fe IND. 2\'\'O IND. 3\', com teores médios superiores a 96% no primeiro e a 98% no segundo. As impurezas consistem de \'Al IND. 2\'\'O IND. 3\', Si\'O IND. 2\', MnO e \'P IND. 2\'\'O IND. 5\', cujos teores são ligeiramente maiores no minério friável do que no minério compacto. Os dois tipos de minério são muito pobres em elementos traços. Uma grande parte destes elementos ficou abaixo do limite de detecção do método analítico, sendo que a quase totalidade dos mesmos apresentou teor médio inferior a 30 ppm, com exceção do Ba, V, Zn e Cr, que apresentaram teores médios entre 30 e 100 ppm. Os teores de elementos traços são significativamente maiores na banda porosa do que na banda maciça, indicando que a maior parte dos mesmos está associado aos minerais de ganga do minério, presentes em maior volume na banda porosa. Tanto um como outro tipo de minério apresentaram baixos totais de ETR. Quando normalizados pelo PAAS, o minério friável mostra padrão de fracionamento dos ETR similar ao do protominério. Já o minério compacto apresenta padrão de fracionamento distinto com relação aos ETR pesados, os quais sofrem discreto empobrecimento em relação aos ETR médios. Os dados de campo, petrológicos, geoquímicos e geocronológicos indicam uma origem hipogênica para o minério compacto e supergênica para o minério friável. A datação pelo método \'ANTPOT. 40 Ar\'/\'ANTPOT. 39 Ar\' de minerais de manganês presentes no itabirito manganesífero das Minas do Sapecado e Andaime trouxe importantes informações sobre a evolução do perfil de intemperismo das BIFs no Quadrilátero Ferrífero e sobre o minério de ferro supergênico nele contido. Os resultados geocronológicos forneceram idades entre 61.5 \'+OU-\' 1.2 Ma a 14.2 \'+OU-\'0.18 Ma, sugerindo uma prolongada história de intemperismo na região. A maior parte dos óxidos de Mn, entretanto, precipitou no intervalo entre 51 e 41 Ma, com um pico em 46.7 Ma, indicando um período de intenso intemperismo químico, durante o qual formou-se a maior parte do minério friável da mina de Águas Claras. Os dados apresentados neste trabalho mostraram que, sob idênticas condições estruturais, topográficas e climáticas, o itabirito dolomítico é muito mais favorável à formação de depósitos de ferro de alto teor do que o quartzo itabirito. Forneceram também indicações de que a gênese de depósitos gigantes de minério friável de alto teor a partir do quartzo itabirito requer a atuação de outros controles além do litológico, possivelmente envolvendo processos hipogênicos e supergênicos. / Iron ore and itabilites from Águas Claras mine were accurately examined and assessed for their mineralogical, petrological and geochemical features, in order to appropriately characterize and better understand their respective genesis. Two types of itabirite were identified in the Águas Claras mine, to wit: dolomitic itabirite and quartz itabirite. High-grade ores (%Fe >64%) were originally formed from dolomitic itabirite. Both itabirite types feature meso and microbanding. Dolomitic itabirite consists of alternating hematite-rich and dolomite-rich bands, whereas quartz itabirite consists of alternating quartz-rich and hematite-rich bands. Dolomite, quartz and hematite are the major minerals, the accessory minerals being chlorite, sericite, talc and apatite. Itabirites have a quite simple chemical composition. \'Fe IND. 2\'\'O IND. 3\', CaO, MgO and PF are the major elements in dolomitic itabirite\'s composition, whereas \'Fe IND. 2\'\'O IND. 3\' and Si\'O IND. 2\' are predominant in quartz itabirite. The contents of minor elements generally equal less than t0 ppm in both dolomitic and quartz itabirites, and no higher concentration is found in any other BIF type. Only Zn, Sr and Pb are more specifically associated with dolomitic itabirite, whereas Cd, Sb and Ge are associated with quartz itabirite. Itabirite\'s REE (Rare Earth Elements) fractionation pattern, when normalized by PAAS standard, is similar to other Paleoproterzoic BIFs\' patterns, displaying Eu and Y positive anomalies and gradual increase of light REE towards the heavy REE. C and O isotopes of dolomitic itabirite have shown negative values for \'\'delta\' POT. 13\'C, ranging from -2,5%o to -0,8%o, while O isotopic data has shown values for \'\'delta\' POT. 18\'O between -12,4%o and -8,5%o, which are compatible with the \'\'delta\' POT. 13\'C and \'\'delta\' POT. 18\'O values identified in other Paleoproterozoic carbonate sequences, Field relationships and laboratory data suggest that both dolomitic and quartz itabirite represent the lateral and vertical facies transitions of the Cauê Formation\'s original sediments. Two main high-grade ore types have been identified: soft and hard ores. Soft ore is dominant and occurs as a continuous lens approximately 2,5 km long, comprising subordinate lenses of hard ore. Soft itabirite undergoes a lateral and vertical transition and turns into dolomitic itabirite (protore). During the above-mentioned transition, the hematite-rich bands turn into massive ore bands, whereas the dolomitic bands turn into porous bands. Hematite is the ore mineral of both soft and hard ore and occurs as granular and tabular hematite, its crystal size ranging from l0 to 30 \'mü\'m. Gangue minerals are scarce and consist of apatite, chlorite, sericite, talc and, occasionally, dolomite, ferrihydrite and Mn-minerals, the latter two resulting from dolomite dissolution. Soft and hard ores consist almost entirely of \'Fe IND. 2\'\'O IND. 3\', with average contents exceeding 96% for soft ores and 98% for hard ores. Impurities consist of \'Al IND. 2\'\'O IND. 3\', Si\'O IND. 2\', MnO and \'P IND. 2\'\'O IND. 5\'. Their contents are slightly higher in soft ore than in hard ore. Trace element content is quite low in both ore types. The level of most trace elements stand below the analytical method detection limit, having almost all of them showing an average content of less than 30 ppm, except for Ba, V, Zn e Cr, whose average contents range between 30 and 100 ppm. The trace element contents are significantly higher within the porous band than within the massive band, thus indicating that most of them are associated with ore gangue minerals, which are concentrated in the porous band. Both types of ore feature low REE totals. When normalized by PAAS, the soft ore presents a REE fractionation pattern similar to the protore pattern. On the other hand, the hard ore displays a different fractionation pattern with regard to heavy REE, which undergoes a slight depletion when compared to middle REE. The petrological, geochemical and geochronological field relationships indicate a hipogene origin for the hard ore and a supergene origin for the soft ore. \'ANTPOT. 40 Ar\'/\'ANTPOT. 39 Ar\' dating of the Mn-minerals detected in the manganesiferous itabirite from the Sapecado and Andaime Mines has provided signifìcant information on the development of the weathering profile of BIFs in the Quadrilátero Ferrífero and on the supergene iron ore therein contained. According to the geochronological results, ages from 61.5 \'+OU-\' 1.2 Ma to 14.2 \'+OU-\' 0.18 Ma were obtained, therefore suggesting this region underwent a long, lasting weathering period experienced. However, most of Mn oxides precipitated between 5l and 4l Ma, a peak being identified in 46.7 Ma. The data above indicates a period of intense chemical weathering during which most of the soft ore found in Águas Claras Mine was formed. The data contained in this paper shows that under identical structural, topographic and climatic conditions, dolomitic itabirite is much more liable to forming high-grade iron deposits than quartz itabirite. There are also indications that the genesis of the huge high-grade soft ore deposits originally formed from quartz itabirite requires the action of other controls, besides the lithological one, possibly involving hipogene and supergene processes.

Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2013-02-22T18:40:50Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_MetodologiaAnáliseHierárquica.pdf: 5159962 bytes, checksum: de1c4585690dce166f57f73940ee766a (MD5) / Approved for entry into archive by Neide Nativa (neide@sisbin.ufop.br) on 2013-02-25T14:11:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_MetodologiaAnáliseHierárquica.pdf: 5159962 bytes, checksum: de1c4585690dce166f57f73940ee766a (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-25T14:11:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_MetodologiaAnáliseHierárquica.pdf: 5159962 bytes, checksum: de1c4585690dce166f57f73940ee766a (MD5) Previous issue date: 2009 / ABSTRACT: The mining industry, to ensure their survival, now has to explore deposits poorest, especially the mining of iron in the Quadrilátero Ferrífero. This fact led to an increase in the generation of waste, with emphasis on fine-grained (tailings) of the fine fraction of the ore’s treatment. Another highlight is the distance between the point of generation and the point of disposal. Before the site was next. It is now increasingly distant. As a result to de mining industry, the provision of these wastes is becoming a complex activity. Because of this complexity, the selection system is demanding attention. Before the choice was easy, with simple features and in small numbers for analysis and decision. Today involves various aspects and factors belonging to entirely different disciplines. One can cite as an example: the environmental aspect, the place to build the system, characteristics of the ore and the cost of building and operation. It is necessary to apply a scientific methodology that considers several attributes in order to avoid subjectivity in the selection. It is better to apply a multicriterial method to support the choice of alternatives to the disposal system by sub products of mining. The method should allow the interaction between the aspects involved, be easy to use and provide clear result. Among the methods that fit into this category and have the characteristics mentioned above, it was decided to apply the Analyses Hierarchy Process, created for this situation. The application was made in two studies, one already being implemented and others to be built. After analysis of the main criteria, they were compared in pairs, prepared comprehensive assessment and came to the result indicates that the best alternative to the established goal. This trial, during the review process, was evaluated in terms of consistency. The method was feasible for this purpose and can be an important and effective tool, for situations involving an analysis of options and choices in a complex context. / A indústria extrativa mineral, para garantir sua sobrevivência, passou a ter que explorar jazidas mais pobres, principalmente a mineração de ferro na região do Quadrilátero Ferrífero. Este fato provocou aumento na geração de subprodutos, com ênfase nos rejeitos de tratamento da fração fina do minério. Outro ponto de destaque é a distância entre o ponto de geração e o ponto de disposição. Antes o local estava ao lado. Agora está cada vez mais distante. Como conseqüência para a mineração, a disposição destes subprodutos está se tornando atividade complexa. Devido a esta complexidade, a seleção do sistema está demandando atenção especial. Antes a escolha era fácil, com aspectos simples e em pequeno número para análise e decisão. Hoje envolve vários aspectos e fatores pertencentes a disciplinas completamente diferentes. Pode-se citar como exemplo: aspecto ambiental, local para implantar o empreendimento, características do minério e custos de implantação e operação. Torna-se necessária a aplicação de uma metodologia científica que considere vários atributos, de forma a evitar a subjetividade na seleção. Buscou-se então a aplicação de um método multicriterial como apoio na escolha das alternativas para o sistema de disposição subprodutos da mineração. O método deve permitir a interação entre os aspectos envolvidos, ser de fácil aplicação e apresentar resultado claro. Dentre os métodos que se encaixam nesta categoria e possuem as características citadas anteriormente, decidiu-se por aplicar o método de análise hierárquica, criado para esta situação. A aplicação foi feita em dois estudos de casos, sendo um já implantado e outro a ser implantado. Após análise dos principais critérios, os mesmos foram comparados em pares, elaborado avaliação global e chegou-se ao resultado que indica a melhor alternativa para o objetivo estabelecido. Este julgamento, durante o processo de análise, foi avaliado em termos de consistência. O método mostrou-se viável para este fim e pode ser uma importante e eficaz ferramenta, para situações que envolvam análise e escolhas de opções num contexto complexo. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-04-26T16:18:36Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3005514 bytes, checksum: 29e81b9e621dbfe46d7503fd12f30914 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-26T16:18:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3005514 bytes, checksum: 29e81b9e621dbfe46d7503fd12f30914 (MD5) Previous issue date: 2016-07-06 / Os complexos rupestres ferruginosos na região do Quadrilátero Ferrífero vêm sofrendo forte pressão de atividades antrópicas, incluindo a coleta indiscriminada de espécies de valor paisagístico, o uso do fogo, a expansão urbana e, principalmente, a mineração. Em virtude da coincidência do complexo rupestre ferruginoso com ocorrências de minério de ferro com elevado valor comercial, torna-se necessário não só o desenvolvimento de estudos orientados para a identificação das possibilidades de exploração mineral, sem que haja o comprometimento destes ecossistemas, mas também a realização de pesquisas que possibilitem o melhor conhecimento acerca destas formações, o que possibilitará melhorar a proteção à biodiversidade destes ambientes. Diante do exposto, os objetivos do presente trabalho são: i) as características ecológicas destas formações, com ênfase na similaridade florística entre diferentes áreas de campo rupestre ferruginoso e entre o campo rupestre ferruginoso e o campo rupestre quartzítico; ii) estabelecer quais são as variáveis ambientais que controlam a distribuição espacial das espécies que compõem estas comunidades tão singulares e iii) avaliar a dinâmica ecológica das ilhas florestais sobre canga. Para tanto, selecionamos quatro áreas onde foram realizadas amostragens fitossociológicas contemplando os estratos herbáceo, arbustivo e arbóreo. Em cada área foram alocadas dez parcelas para cada estrato estudado, onde foram levantados os parâmetros fitossociológicos. As variáveis físicas e químicas do solo foram obtidas através da coleta de três amostras simples de solo em cada parcela fitossociológica. Já as variáveis térmicas e hídricas do solo foram obtidas através de sensores TDR que se encontram instalados nas áreas pesquisadas. O intervalo das medições para o estudo de dinâmica florestal foi de cinco anos. Os resultados demonstraram que a similaridade entre as áreas de campo rupestre ferruginoso é baixa sendo ainda menor entre estas e os campos rupestres quartzíticos. As variáveis ambientais que demonstraram significância estatística para a distribuição de abundância de espécies foram Al 3+ trocável, Argila, e CTC efetiva. As ilhas florestais mostraram dinâmica intensa, indicando que estas comunidades não se encontram estáveis. / Ferruginous complex associated with rock outcrops, or Canga, in the Iron Quadrangle region have been under strong pressure from human activities, including the indiscriminate collection of species of landscape value, the use of fire, urban sprawl, and especially mining. By virtue of the coincidence of the rock rust complex with iron ore occurrences of high commercial value, it becomes necessary not only to the development of targeted research for identifying opportunities for mineral exploration, without the involvement of these ecosystems, but also the conducting research to enable a better knowledge of these formations, which will enable to improve the protection of biodiversity of these environments. Given the above, the objective of this study is to increase knowledge about the ecological characteristics of these formations, with emphasis on floristic similarity between different areas of ferruginous rocky fields and between the ferruginous rocky fields and quartzite rock field, establish what the environmental variables that control the spatial distribution of species that make up these communities so unique, finally study the ecological dynamics of forest thickets on sarong. We selected four areas which were carried out phytosociological samples of vegetation in its herbaceous, shrubs and trees. In each area ten plots were allocated to each stratum studied, where they raised their phytosociology. The physical and chemical parameters of soil were obtained by collecting three simple soil samples in each phytosociological plot. Since the thermal characteristics of the soil and water was obtained through TDR sensors that are installed in the screened areas. The range of measurements for studying forest dynamics was five. The results showed that the similarity between the areas of ferruginous rocky fields is low and between areas of ferruginous rocky fields and quartzite rock field is even smaller. The environmental variables that showed statistical significance for the distribution of species abundance were exchangeable Al 3+, clay, and CTC. Forest capons showed very strong momentum, indicating that these communities are not stable.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-12-02T19:27:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_ClassificaçãoDiagnósticoEstradas.pdf: 4170941 bytes, checksum: 53680465a7e62774b9f129fef2be2c3f (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-12-09T20:50:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_ClassificaçãoDiagnósticoEstradas.pdf: 4170941 bytes, checksum: 53680465a7e62774b9f129fef2be2c3f (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-09T20:50:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_ClassificaçãoDiagnósticoEstradas.pdf: 4170941 bytes, checksum: 53680465a7e62774b9f129fef2be2c3f (MD5) Previous issue date: 2014 / O presente trabalho propõe a padronização de procedimentos para a obtenção e gerenciamento de estradas de mina, em lavra de minério de ferro, dentro do Quadrilátero Ferrífero, com foco em um sistema de classificação dessas vias. O trabalho foi todo desenvolvido dentro de um contexto real da mineração, através da seleção de uma unidade representativa das condições gerais de estradas e envolvendo o pessoal que atua no setor. A sequência metodológica contou com uma extensa revisão das práticas correntes, nivelamento teórico dos participantes da pesquisa, formalização da experiência existente e sugestões de melhoria, através de workshops e visitas técnicas e, finalmente, a consolidação do trabalho com a produção de vários documentos técnicos e científicos. A unidade selecionada para a condução do trabalho foi o Complexo de Itabira, em Minas Gerais, onde as estradas de mina foram divididas em acessos principais, acessos secundários, e acessos à praça (de lavra ou de descarga, quando em depósitos de estéril), com base em critérios de funcionalidade, permanência, extensão e nível de serviço. Além da definição das classes e dos critérios de classificação, para cada categoria de estrada foi determinado um conjunto de fatores a serem observados nas três mais importantes macroatividades das estradas – projeto, construção e manutenção – grupados na forma de matrizes. Tal classificação guia a obtenção de uma estrada adequada dentro de sua função, ao mesmo tempo em que contribui para a racionalização do uso de recursos no planejamento de produção. Os resultados desse trabalho quanto às matrizes de fatores são diferenciados. As definições dos requisitos que, para os mineradores, produzem maiores impactos sobre as estradas e sobre os quais o conhecimento prévio era maior (projeto geométrico, projeto de drenagem e manutenção) foram mais conclusivas e enfáticas, do que aqueles relacionados às demais etapas (projeto de pavimento e construção), que são conduzidas com menos critério. Acredita-se que essa classificação de estradas de mina tem grande potencial de utilização, contando com os ajustes devidos à propagação de seu uso e a necessária complementação de análises econômicas comparativas. Espera-se que essa nova visão do tema possa se estender também para estradas de mina de lavras de outros minérios e em diferentes cenários. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: This research propose the standardization of procedures around obtainment and management of mine haul roads, in iron ore mining, within the Quadrilátero Ferrífero, focusing on a classification system of these structures. The work was developed within a real context of mining, through the selection of a representative site about the general conditions of roads and involving staff acting in the sector. The methodology was composed by an extensive review of current practices, a theoretical leveling of the research participants, the formalization of existing experience and improvement suggestions, through workshops and technical visits, and finally, the consolidation of all information with the production of various technical and scientific documents. The selected site for the research conduction was the Itabira Complex, in Minas Gerais, where the mine haul roads were divided main access, secondary access, and access to the (load or discharge, when in waste dumps) square, considering functionality, permanence, extent, and service level criteria. Besides the definition of classes and of classification criteria, for each mine haul road category was given a factors set to be observed in the three most important macro activities involving roads – design, construction and maintenance – grouped in matrices. This classification guides the obtainment of a proper mine haul road, within its function, while contributing to a rational use of resources, in production planning. The results of this research, about the factors matrices, are differentiated. The requirements definition related to macro activities, which for miners have higher impacts on the mine haul roads and on which the prior knowledge was greater (geometric design, drainage design and maintenance) were more conclusive and emphatic, than those related to other stages (pavement design and construction), which are conducted under criterion. It is believed that this mine haul road classification system has a great use potential, mainly with the adjustments due to the spread of its use, and the necessary complementation with comparative economic analyses. It is hoped that this new view of the subject “mine haul roads” can also be extended for access of other minerals mines and in different scenarios.