Orientadores: Bernardino Ribeiro Figueiredo, Issamu Endo / Dissertação (metrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-07-23T16:26:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borba_RicardoPerobelli.pdf: 9921778 bytes, checksum: e63f0bc8e63cad4d905e61c0d9238206 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: O depósito aurífero de Bico de Pedra situa-se na porção sul do Quadrilátero Ferrífero, no Sinclinal Dom Bosco, próximo à cidade de Ouro Preto. O depósito está localizado próximo do contato, marcado por uma zona de cisalhamento reverso, onde os metassedimentos do Grupo Itacolomi cavalgam sobre as rochas do Grupo Nova Lima (GNL). A mineralização de Cu-Pb-Zn-Au possui indícios de estar geneticamente associada ao magmatismo ácido, ocorrido provavelmente num ambiente tectônico colisional, no Evento Transamazônico. Este magma, representado pelo Aplito Bico de Pedra, possui composição trondhjemitica e foi intrudido sin-tectônicamante em zonas de cisalhamento normais, desenvolvidas quando da formação da Bacía Itacolomi. Ainda no Evento Transamazônico, o prosseguimento da deformação, de natureza dúctil, após a intrusão do aplito nas rochas metaígneas do GNL, levou à formação de zonas de cisalhamento por onde houve a percolação de fluidos hidrotermais. Os fluidos hidrotermais promoveram reações de substituições mineralógicas que proporcionaram o espaço necessário para a deposição da mineralização. O hidrotermalismo modificou a composição química das rochas afetadas através da adição de elementos químicos, indicando uma elevada razão fluido:rocha. Os fluidos hidrotermais, de suposta origem magmática em virtude dos elevados teores de Se presentes na pirita, promoveram a alteração das rochas e a sua mineralização. A fonte dos metais (Au, Ag, Cu, Bi, Pb, Zn, As, Se) também estaria relacionada à cristalização dos trondhjemitos em zonas mais profundas, e a sua concentração nos fluidos estaria relacionada com a devolatização do magma. A natureza polimetálica da mineralização indica que complexos com cloro foram os principais agentes transportadores dos metais, o que implica em fluidos salinos e ácidos, cuja temperatura esteve entre 325-450°C. O Au está associado principalmente ao Zn e ao Pb. A mineralização foi hospedada principalmente no Aplito Bico de Pedra em bandas concordantes com a foliação milonítica e, subordinadamente, se encontram pequenos corpos de minério na metamáfica do GNL, quando estas estão em contato com o aplito. A precipitação do minério deve-se tanto ao processo de alteração hidrotermal do aplito, onde a substituição da albita pela sericita criou espaço físico e condições químicas para a deposição da mineralização, como pela queda de temperatura. O hidrotermalismo e a mineralização apresentam duas fases marcantes. Na Fase Inicial, ocorrida sob temperaturas mais baixas, houve a potassificação das rochas, via crescimento da sericita, a carbonatação e a sulfetação, através da cristalização da pirita, e possivelmente de outros sulfetos. Na Fase Tardia, quando o sistema hidrotermal atingiu o pico da temperatura, houve a recristalização da pirita depositada na fase anterior, e a remobilização/cristalização de sulfetos como pirrotita, calcopirita, bismuto, galena, e tardiamente houve o crescimento da esfalerita. Ainda nesta Fase Tardia a potassificação passou a ser representada pela biotita. A temperatura manteve-se elevada mesmo após a quiescência da deformação, como pode ser observado através da blastese de biotita e anquerita sobre a foliação das rochas. A natureza poli metálica, e a possível influência do magmatismo ácido em sua gênese, tomam o depósito de Bico de Pedra único no contexto do Ferrífero / Abstract: The Bico de Pedra gold deposit is located in the southern part of the Quadrilátero Ferrífero. The deposit is located near the contact between Grupo Itacolomi's metassediments (GI) and metaigneous rocks of the Grupo Nova Lima (GNL). This contact is marked by a reverse shear zone where the GI overthrusts the GNL. The Cu-Pb-Zn-Au mineralization possesses indications that is genetically associated to acid magmatism, which probably occurred in a tectonic collisional setting, in the Transamazonic Event. This magma, of trondhjemitic composition, is represented by the Bico de Pedra Aplite (BPA). This magmatic rock was sintectonically emplaced, probably in normal shear zones which were developed during the Itacolomi Basin formation. In the Transamazonic Event, the development of the deformation with ductile nature, after the intrusion of the BPA in the rocks of GNL, led to the formation of shear zones through which there occurred the percolation of hydrothermal fluids. The hydrothermal fluids promoted reactions of mineralogical substitutions that provided the necessary space for the deposition of the mineralization. The hidrothermalism modified the chemical composition of the rocks through the addition of chemical elements, indicating a high fluid/rock ratio. The hydrothermal fluids of supposed magmatic origin, by virtue of the high contents of Se present in pyrite, promoted the alteration and mineralization of the rocks. The source of the metais (Au, Ag, Cu, Bi, Pb, Zn, Se) would be also related to the crystallization of the trondhjemits in deeper zones, and their concentration ín the fluids would be related with the magma devolatization. The polimetallic nature of the mineralization indicates that chlorine complexes were the main transporter agents of the metais, what implies in saline and acid fluids, of which the temperature was among 325-450°C. Au is associated mainly with Zn and Pb. The mineralization was hosted mainly in BPA in bands with the same orientation of the milonitic foliation. Rarely, small ore bodies are found in rocks of GNL, when these rocks are in contact with the BPA. The precipitation of the sulfides is due to the hydrothermal alteration of the BPA, where the substitution of the albite by sericite created physical space and chemical conditions for the deposition of the sulfides, as well as to the temperature fali. The hydrothermal activity presents, at least, two phases. In the Initial Phase, occurred under lower temperatures, there was the potassification (through growth of the sericite), the carbonatization and the sulphidation (by crystallization of the pyrite and possibly another sulfides) of the rocks. In the Late Phase, when the hydrothermal system reached the pick of the temperature, there was the recrystallization of pyrite deposited in the previous phase, and the remobilizationlcrystallization of pyrrhotite, chalcopyrite, bismuth, galena, and later the sphlerite. In this Late Phase the potassificatíon was represented by the growth of biotita. The temperature remained high even after the quiescence of the deformation, as it can be observed through the growth of biotita and ankerite over the foliation of the rocks. The polimetallic mineralization, and the possible influence of the acid magmatism in its genesis, make the Bico de Pedra gold deposit unique in the Quadrilátero Ferrífero context / Dissertação (metrado) - Univer / Metalogenese / Mestre em Geociências

Orientador: Carlos Roberto de Souza Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-25T01:17:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Passos_RenatoVieira_M.pdf: 12627327 bytes, checksum: 8b45aec2fc0b73dfa30b455c9203784c (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho foi dedicado ao estudo do depósito aurífero de Brumal, a avaliação da espectroscopia de reflexão como uma ferramenta para a caracterização de rochas hidrotermalmente alteradas e a' sua utilização para o mapeamento das zonas de alteração hidrotermal presentes nas encaixantes e hospedeiras da mineralização em Brumal. O depósito aurífero de Brumal localiza-se na porção nordeste do Quadrilátero Ferrífero e está inserido em uma seqüência de rochas vulcano-sedimentares Arquenas que compõe a base do Grupo Nova Lima. A sucessão litológica presente nesta área é caracterizada por duas seqüências distintas: (i) uma seqüência basal dominada por rochas vulcânicas máficas e ultramáficas e, (ii) uma seqüência de topo dominada por rochas sedimentares clásticas e químicas. Duas fases de deformação afetaram a área do depósito de Brumal, DI e D2. As estruturas pertencentes a estas fases são coaxiais e provavelmente foram geradas no mesmo evento de deformação, associadas a esforços compressivos para WNW. Este evento teve caráter heterogêneo, não coaxial e progressivo. A mineralização aurífera encontra-se hospedada principalmente na camada de formação ferrífera bandada, em geral no seu contato inferior e superior com os xistos carbonosos. A mineralização está relacionada à presença de sulfetos, especialmente de arsenopirita. O ouro ocorre principalmente incluso neste mineral, ou em suas bordas, e mais raramente associado à pirrotita ou na forma livre. A formação ferrífera bandada, em função de suas características químicas, texturais (porosidade primária e permeabilidade) e estruturais (permeabilidade secundária), favoreceu a percolação de fluidos hidrotermais mineralizantes e funcionou como um forte controle litológico para a deposição do ouro. Os fluidos hidrotermais alteraram tanto as rochas hospedeiras, quanto as encaixantes da mineralização aurífera. Nas rochas encaixantes foram caracterizadas três zonas de alteração que compreendem: zona da clorita, zona do carbonato e zona da sericita. Já na formação ferrífera foram observadas duas zonas arranjadas de acordo com a distância dos corpos de minério: zona do carbonato (mais distante) e zona da estilplomelana (mais próxima). A comparação dos diferentes métodos de análise mineral realizada nas distintas assembléias de alteração identificadas no depósito de Brumal, mostrou que a espectroscopia de reflexão é um método viável para a caracterização prelíminar de rochas. Os tipos litológicos, bem como as zonas de alteração, podem ser distinguidos por sua assinatura espectral, ou seja pela forma e pela posição dos picos de absorção. A análise espectral fornece um resultado qualitativo, sensível para a detecção de argilo minerais, micas, carbonatos, óxidos e hidróxidos de ferro. Estes minerais são comum ente encontrados em zonas de alteração hidrotermal (inclusive no depósito estudado). A ampla aplicação desta técnica em diversos furos de sondagem na área do depósito de Brumal possibilitou a geração de mapas de distribuição de assembléias minerais, algumas das quais representam as zonas de alteração hidrotermal presentes no depósito. Segundo estes mapas, as zonas de alteração hidrotermal não apresentam um arranjo simétrico de zonas de alteração sucessivas, mas sim se apresentam de forma alternada e intercalada, sem nenhuma simetria / Abstract: The Brumal gold deposit is located in the northeastern portion of the Quadrilatero Ferrifero region. It is encIosed within an Archaean voIcano-sedimentary sequence (i.e., Nova Lima Group). Regional host rocks comprise two distinct greenstone assemblages, from bottom to top: (i) mafic to ultramafic volcanics and (i i) cIastic and chemical sediments. At least two phases of deformation affected these rocks. These two phases were coaxial and probably evolved under a single deformation event associated to compression towards WNW. The gold mineralization is intrinsically associated to banded iron fomations (BIFs), which are usually constrained within carbonaceous-rich schists at both hangingwall and footwall. The ore bodies contain a wealth of sulphides but especially arsenopyrite. Gold occurs mostly as incIusions in arsenopyrite. The development ofsulphide-rich BIFs involved the percolation of mineralizing fluids through structural traps, triggering the sulphidation ofiron carbonates and magnetite. Chemical (iron-rich), textural (primary porosity and permeability) and structural (secondary permeability) characteristics of BIFs favoured the percolation of fluids. The hydrothermal fluids altered both wallrock and host rocks. Wallrock alteration comprises three main zones with particular mineral assemblages. These are chloritic, carbonatic and sericitic zones. Mineralized BIFs (host rocks) comprise two alteration zones which differ spatially in relation to the main ore zones. These are the carbonatic zone (more extensive but away from the ore bodies) and the stilpnomelane-rich zones (cIosest and within the ore). The comparison between different analytical methods applied to distinct assemblages in the Brumal deposit proved that reflectance spectrocopy is a suitable technique to provide a reliable identification of alteration mineraIs. The method is rapid, efficient and can distinguish mineraIs based on their particular spectral signature. The technique is extremely sensitive to alteration mineraIs such as cIays, micas, carbonates, iron oxides and hydroxides and selected sulphates, most of which were documented in Bruma!. SWIR analysis is also sensitive to elemental substitution and changes in order or crystallinity in mineraIs. Having proved its suitability, the technique was employed to map alteration zones throughout the deposito The results show that alteration zones transcend the notion of symmetric haloes and instead are a complex of alternating and intercalated mineral assemblages with no particular zoning. These concIusions added new constraints on the geometry and evolution of hydrothermal systems associated to mesothermal gold mineralizations hosted by Archaean greenstone belt sequences / Mestrado / Metalogenese / Mestre em Geociências

Orientadores: Roberto Perez Xavier, Fernando Roberto Mendes Pires / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-22T00:04:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cabral_AlexandreRaphael_M.pdf: 5618814 bytes, checksum: e38b7c5defa54769441279737156ccb5 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A mina de Gongo Soco tomou-se célebre por volta de 1830 pelo seu minério aurífero de alto teor. Em 30 anos (1826-1856) a companhia inglesa Imperial Brazilian Mining Association produziu 12.887 kg de ouro. Apesar da importância econômica e histórica da mina de Gongo Soco, a gênese de seu minério é ainda pouco conhecida devido, em parte, à inacessibilidade aos antigos trabalhos mineiros subterrâneos. O presente estudo tem contemplado os corpos auríferos recentemente expostos pela lavra de minério de ferro na mina de ferro de Gongo Soco. O empreendimento inglês lavrou estreitos leitos auríferos entremeados concordantemente ao minério de ferro brando de alto teor da formação ferrífera Itabira (FFl), paleoproterozóica, do Quadrilátero Ferrífero (QF), Minas Gerais, Brasil. Os corpos auríferos, conhecidos como jacutinga, eram compostos de hematita especular, talco, caulinita e óxido de manganês, e caracterizava-se pela ausência de minerais sulfurados. A disposição linear dos corpos de minério na direção leste é atribuído à lineação de estiramento com caimento para leste. O ouro tipicamente ocorre como partículas livres ou como inclusões em hematita especular, pirolusita ou goethita. Dois estágios de mineralização aurífera hidrotermal são propostos: (i) um estágio inicial sincrônico à formação da hematita especular e talco e (ü) uma deposição em baixa temperatura, com goethita e pirolusita. Atribui-se a processos supergênicos o enriquecimento final em ouro. A morfologia dos grãos de ouro varia desde formas prolatas e encurvadas àquelas arredondadas e facetadas. Análises por microssonda eletrônica de grãos de ouro têm confirmado existência de paládio, ainda que em quantidades menores que aquelas reportadas na literatura do século XIX. A prata excede o conteúdo de paládio em até cinco vezes. Uma intrigante película negra de paládio e ferro ao redor de grão de ouro é digno de menção. Um ambiente hidrotermal oxidante e ácido é assumido com base na existência de hematita especular e caulinita. Nestas condições (tampão hematita-magnetita) espera-se que o ouro seja transportado como complexos clorados. Um mecanismo de deposição eficiente se processa quando tal fluido reage com magnetita e promove sua oxidação para hematita, precipitando ouro de sua forma aquosa. A interface entre a capa de hematita dura impermeável e a lapa de itabirito silicoso seria um sítio adequado à passagem de fluido e à reações de precipitação. Este cenário coincide com o metamorfismo ácido e oxidante da FFI em sua zona da cummingtonita. A medida que a temperatura decresce, a fugacidade de oxigênio aumenta suficientemente para precipitar óxido/hidróxido de manganês e goethita juntamente com ouro. Este estágio tardio de mineralização aurífera, em que o ouro é solúvel como complexo clorado, é considerada uma remobilização do estágio inicial, de temperatura mais elevada. Alguns dados de homogeneização de inclusões fluidas em tomo de 130°C estão compatíveis com a assembléia goethita-pirolusita; salinidades variam de 8,0 até 17,5 % equivalente de NaCl. Desde há muito sabe-se que a FFI contém pequenas quantidades de ouro. Assim como as porções manganesíferas da FFI, o ouro é supostamente um componente singenético que poderia ter sido primariamente concentrado. Metamorfismo e lixiviação hidrotermal da FFI mobilizaram o ouro, que foi posteriormente depositado nas proximidades da rocha fonte sedimentar enriquecida em ouro. Esta hipótese é tomada em preferência à lixiviação hidrotermal das rochas verdes arqueanas do Supergrupo Rio da Velhas (SGRV). A inexistência de mineralização paladiada no SGRV constitui evidência de que o paládio é um elemento particular a FFI O paládio é tentativamente correlacionado às porções singenéticas ricas em manganês da FFI / Abstract: The Gongo Soco gold mine became famous around 1830 for its astonishing high grade gold ore. fu 30 years (1826-1856) the English company "Imperial Brazilian Mining Association" produced 12.887 kg of gold. . In spite of the economic and historical importance of the Gongo Soco mine its ore genesis is still poorly understood in part due to inaccessibility to the ancient underground workings. This study has aimed at the recently exposed auriferous bodies by iron ore mining at the Gongo Soco iron mine. The English enterprise wrought thin auriferous layers intermingled conformably to the adjoining soft high-grade haematite ore of the Lower Proterozoic Itabira iron formation (IIF) of the Quadrilátero Ferrífero (QF), Minas Gerais, Brazil. These bunches, known as jacutinga, were composed by specular haematite, talc, kaolinite and manganese oxide and characterized by absence of sulphide mineraIs. The linear disposition of the ore bodies towards east is assigned to the eastward dipping stretching lineation. Gold occurs typically as free particles or as inclusions within specular haematite, pyrolusite or goethite. Two stages of hydrothermal gold mineralization are envisaged: (i) an early stage synchronous with specular haematite and talc formation and (ii) a low temperature deposition together with goethite and pyrolusite. The impressive old descriptions of gold prills reaching few pounds seem to be related to mobility and enrichment in supergene environrnent as they were usually found near surface. Gold grain morphology varies from prolate and bent to rounded and faced forms. The prolate ones have been considered to be in response to stretching. Microprobe analyses of gold grains have confirmed the existence of palladium although in less quantities than those reported in the nineteenth century literature. Silver exceeds palladium contents up to five times. An intriguing dark palladium and iron-rich coating around gold grain is worthy of note. A highly oxidizing and acidic environment is assured upon the basis of the existence of specular haematite and kaolinite. Under these conditions (haematite-magnetite buffer) gold is expected to be transported as chloro complexes. An efficient depositing mechanism is achieved by reacting such a fluid with magnetite promoting its oxidation to haematite and precipitating gold species. The interface between impermeable hard haematite hanging-wall and cherty itabirite footwall would be a suitable path way to allow fluid flow and precipitation reactions. This scenario is congruous with the acidic and oxidizing metamorphism of the IIF in its cummingtonite zone. As temperature decreases, oxygen gets high enough to account for precipitation of manganese oxidelhydroxide and goethite along with gold. This later stage of gold mineralization, wherein gold is soluble as chloro complexes, is considered a remobilization of the higher temperature stage. Some fluid inclusion homogenization data near 130°C are compatible with the goethite-pyrolusite assemblage; salinities range from 8,0 to 17,5 % NaCI equivalent. It has long been known that the IIF contains small amounts of gold. Like the manganese-bearing portions of the IIF, gold is supposed to be a syngenetic component that could have been primarily concentrated elsewhere. Metamorphism and hydrothermal leaching of the IIF mobilized gold that was deposited in the proximity to the source sedimentary-enriched stratum. This hypothesis is taken in preference to the hydrothermalleaching of the Archaean greenstone rocks of the Rio das Velhas Supergroup (RVS). The inexistence of palladium mineralization in the RVS supports evidence that palladium is an element particular to the IIF. Palladium is tentatively correlated with the syngenetic manganese-rich portions of the IIF / Mestrado / Metalogenese / Mestre em Geociências

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-05-27T17:06:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 21174 bytes, checksum: b98541e59f955f816d2d78f2222e44c8 (MD5) TESE_EstudoViabilidadeUso.pdf: 8920403 bytes, checksum: 4900922da83e776c974b6a2eb846125b (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-05-27T18:00:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 21174 bytes, checksum: b98541e59f955f816d2d78f2222e44c8 (MD5) TESE_EstudoViabilidadeUso.pdf: 8920403 bytes, checksum: 4900922da83e776c974b6a2eb846125b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-27T18:00:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 21174 bytes, checksum: b98541e59f955f816d2d78f2222e44c8 (MD5) TESE_EstudoViabilidadeUso.pdf: 8920403 bytes, checksum: 4900922da83e776c974b6a2eb846125b (MD5) Previous issue date: 2015 / Estudos prévios sobre a gênese dos depósitos argilosos cenozóicos do Quadrilátero Ferrífero foram fundamentais para a seleção das fácies mais argilosas em três ocorrências dessa região e para o estudo da viabilidade da sua aplicação tecnológica em cerâmica vermelha, tal como na fabricação de tijolos comuns obtidos a altas temperaturas, visando sua utilização como material de construção, e na fabricação de geopolímeros obtidos a baixa temperatura, também para sua utilização como material de construção e como material filtrante de águas poluídas. As matérias-primas empregadas nessa pesquisa foram as argilas cauliníticas das fácies arenito coesivo maciço (ACM), diamictito branco (DB) e diamictito vermelho (DV), do depósito de Padre Domingos, localizado no sinclinal Moeda; das fácies argilosa friável (FS) e argilosa maciça (AM), do depósito Morro do Caxambu, localizado no sinclinal Dom Bosco e; das fácies R1 e R5, localizadas em cortes da rodovia BR-356. Como aditivos foram usados filito (F), que é o embasamento dos depósitos argilosos, e quartzito (Q), proveniente de rejeitos da fabricação de placas de revestimento, localizados na cidade de Ouro Preto. Adicionalmente na elaboração de geopolímeros foi também utilizada lama vermelha (LMV) proveniente de resíduos da indústria de alumínio, da região de Poços de Caldas, Minas Gerais. Foram coletados 10 kg de amostra em cada uma das fácies selecionadas. As amostras foram secadas, destorroadas, homogeneizadas, quarteadas, moídas e peneiradas a 35 mesh (0,425 mm). Seguidamente, análises granulométricas, difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X (FRX), análises termodiferenciais (ATD) e termogravimétricas (ATG), plasticidade, densidade, superfície especifica, porosidade, microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitiram confirmar a predominância da caulinita e, secundariamente, quartzo, hematita, feldspato, muscovita e goethita, além de conhecer detalhadamente outras características físicas, química e texturais das argilas. As cores apresentadas pelas amostras estão diretamente relacionadas ao conteúdo em Fe2O3. Após ajustar a umidade à 8,5 % corpos de prova foram confeccionados e queimados a 900 e a 1.100 °C. Os corpos cerâmicos obtidos com as amostras DV e R1 resultaram com superfícies homogêneas e sem fraturas, atingindo valores apropriados de absorção de água, retração linear e de resistência à compressão às normas técnicas para tijolos para alvenaria. As cinco amostras restantes (ACM, DB, FS, AM e R5) foram testadas com o aditivo filito (F), em diferentes proporções. Somente as misturas ACM+15F, DB+5F, FS+5F, AM+5F e, R5+5F após queimadas a 900 ºC resultaram em corpos com características físicas e mecânicas adequadas à indústria de cerâmica vermelha. Ensaios adicionais com uma solução alcalina (12 mol/L NaOH) resultaram no aumento da resistência mecânica e na redução da absorção de água dos corpos. Para a obtenção de geopolímeros, rejeitos de quartzito (Q), três amostras das argilas cauliníticas (DB, R1 e R5) e lama vermelha (LMV), foram misturados adequadamente nas proporções: 34%Q_66%R5; 33%Q_67%DB; 49%R1_51%R5; 48%R1_52%DB; 34%Q_56%DB_10%LMV e 34%Q_46%DB_20% LMV. Adicionalmente, geopolímeros também foram obtidos com as amostras R1 e ACM misturadas com lama vermelha (LMV) na proporção de 50%R1_40%ACM_10%LMV. Todos os geopolímeros obtidos mostraram superfícies homogêneas e sem fraturas, com valores de resistência mecânica superiores aos estipulados para sua utilização como tijolo para alvenaria. A mineralogia dos produtos obtidos indicou a formação de sodalita e zeólita, que são espécies comuns nos geopolímeros. Finalmente, pesquisando novas aplicações, ensaios de filtragem utilizando os geopolímeros como filtros de águas ácidas contendo metais pesados mostraram a viabilidade do seu uso na obtenção de águas alcalinas e/ou ligeiramente ácidas e com uma importante redução do conteúdo de metais pesados. Os resultados desta pesquisa permitiram valorizar matérias-primas para o seu uso na indústria de cerâmica vermelha, além de oferecer um destino final ambientamente correto tanto para o quartzito quanto para a lama vermelha, que atualmente são fontes geradoras de poluentes ambientais. ________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Previous studies on Cenozoic clay deposits of the Quadrilátero Ferrífero were essential to the selection of the most clayey facies in three occurrences of this region and to study the feasibility of technological application in red ceramic, such as in the fabrication of common bricks obtained at high temperatures, for their use as construction material, and in the fabrication of geopolymers obtained at low temperature, for their use as construction material and as filter material for polluted water. The raw materials used in this research were the kaolinitic clay of massive cohesive sandstone (ACM), white diamictite (DB) and red diamictite (DV) facies, of the Padre Domingos deposit, located in the Moeda syncline; of friable clayey (FS) and massive clayey (AM) facies of Morro do Caxambu deposit, located in the syncline Dom Bosco and; the R1 and R5 facies, located in BR-356 highway cuts. As additives were used phyllite (F), which is the basement of clay deposits, and quartzite (Q), from wastes of fabrication of coating plates, located in Ouro Preto city. Additionally in the fabrication of geopolymers was also used red mud (LMV) from waste of the aluminum industry, from Poços de Caldas region, Minas Gerais. Was collected 10 kg sample of each one of the selected facies. The samples were dried, disaggregated, homogenized, reduced, milling and sieved to 35 mesh (0.425 mm). Next, granulometric analyses, X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), thermodifferential (DTA) and thermogravimetric (TGA) analysis, plasticity, density, surface area, porosity, scanning electron microscopy (SEM) allowed to confirm the predominance of kaolinite and secondarily, quartz, hematite, feldspar, muscovite and goethite, as well as know in detail other physical, chemical and textural characteristics of clays. The colors in the samples are directly associated to the content of Fe2O3. After adjusted the humidity to 8.5% the samples were prepared and fired at 900 and 1,100 °C. The ceramic samples with DV and R1 resulted with homogeneous surfaces and without fractures, reaching appropriate values of water absorption, linear shrinkage and compressive resistance to technical standards for brick masonry. The remaining five samples (ACM, DB, FS, AM and R5) were tested with the additive phyllite (F), in different proportions. Only the blends ACM + 15F, DB + 5F, FS + 5F, AM + 5F and R5 + 5F after burning at 900 °C resulted in bodies with physical and mechanical properties appropriated to the ceramic industry. Additional tests with an alkaline solution (12 mol / L NaOH) resulted in a increase of the mechanical strength and reduction of water absorption from the bodies. To obtain geopolymers, quartzite tailings (Q) of three samples of kaolinitic clay (DB, R1 and R5) and red mud (LMV) were adequately mixed in the proportions: 34%Q_66%R5; 33%Q_67%DB; 49%R1_51%R5; 48%R1_52%DB; 34%Q_56%DB_10%LMV and 34%Q_46%DB_20%LMV. Additionally, geopolymers were also obtained samples with the R1 and ACM mixed with red mud (LMV) in the proportion of 50%R1_40%ACM_10% LMV. All geopolymers showed homogeneous surfaces and without fractures, with strength values higher than those required for use as brick masonry. The mineralogy of the products obtained indicated the formation of sodalite and zeolite species which are common in geopolymers. Finally, searching for new applications, filtration assays using the geopolymers as a filter for acidic water containing heavy metals shown the feasibility of their use in obtaining alkaline and/or slightly acidic water, with a significant reduction in heavy metal content. The results of these research allowed evaluate raw materials for use in the ceramic industry and offer a final destination environmentally correctly for both quartzite and the red mud, which are currently sources of environmental pollutants.

Orientador: Roberto Perez Xavier / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-04T05:11:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_PauloFernandoRavacci_D.pdf: 6584205 bytes, checksum: 739eaf46946561db1cdef0606b9985b2 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Os metaconglomerados auríferos da Formação Moeda, Supergrupo Minas, encontram-se em porções basais dessa formação, em contato com litotipos do Supergrupo Rio das Velhas. Os metaconglomerados mineralizados formam estreitos horizontes, todavia com teores de ouro elevados, normalmente sotopostos por planos de cisalhamento tangenciais ao acamamento. Os horizontes que hospedam a mineralização aurífera consistem de metaconglomerados suportados por clastos ou matriz arenosa de granulação média; os clastos incluem seixos de quartzo de veio, com dimensões centimétricas, clastos angulosos de metachert e BIF, além de metavulcânicas ácidas. Características consideradas comuns nestes metaconglomerados incluem a presença de pirita arredondada, com ou sem inclusões de material carbonoso, comumente mostrando sobrecrescimento de pirita de segunda geração, pirofilita e, localmente, clorita. Adicionalmente também se observa que os horizontes mineralizados apresentam maior concentração da matéria carbonosa. Estas características se assemelham aos horizontes mineralizados de Witwatersrand, na África do Sul. A formação dos filossilicatos hidratados e da pirita de sobrescimento é atribuída à percolação de fluidos hidrotermais, em momento de pós-pico metamórfico, durante o desenvolvimento de zonas de cisalhamento subparalelas ao acamamento. O geotermômetro da clorita indica temperaturas em torno de 3000 C para a formação desses minerais. A matéria carbonosa relacionada à mineralização aurífera mostra-se com baixo grau de cristalinidade, de acordo com os estudos de microespectroscopia Raman. Sua distribuição e concentração encontram-se diretamente vinculadas a porções onde os metaconglomerados da base da Formação Moeda (unidade I) apresentam menor espessura, ou seja, em paleo-canais relacionados a altos estruturais. Diferentes tipos de pirita foram observados nos horizontes mineralizados, dentre os quais se destacam a pirita de sobrecrescimento, pirita arredondada compacta, pirita arredondada porosa e pirita euhedral / Abstract: The Quadrilátero Ferrífero has historically been one of the most important gold province in Brazil, with a significant number of productive greenstone-hosted lode gold deposits within the Rio das Velhas Supergroup together with those associated with the metasedimentary sequence of the Minas Supergroup. At the base of the Moeda formation, Minas Supergroup, particularly at the contact with rocks of the Rio das Velhas Supergroup, there are several medium to small size, high grade gold deposits hosted by metaconglomerates, which bear similar features with the world-class Witwatersrand gold fields in South Africa. The gold mineralization forms narrow horizons within the metaconglomerates, generally above bedding-parallel shear planes. The host metaconglomerate_ consist of different proportions of clasts of centimeter size vein quartz, metachert, BIF and felsic metavolcanics, immersed in an arenaceous matrix of medium grain size. A higher concentration of carbonaceous matter, the presence of rounded pyrite, with or without inclusions of carbonaceous matter and overgrowths of later pyrite, pyrophyllite and, locally, chlorite are the main characteristics of the gold-bearing horizons in the metaconglomerates. Pyrophyllite, chlorite and the overgrowth pyrite are interpreted as the result of hydrothermal fluids which circulated along the bedding parallel shear zones, after the peak of metamorphism. The chlorite geothermometry yielded 300°C as an estimate for the precipitation of these hydrothermal minerais and gold mineralization. The ore-related carbonaceous matter displays a low degree of cristallinity, as demonstrated by Raman micro-espectroscopy analysis, and shows more significant concentrations where the Moeda Formation metaconglomerates are thinner (e.g. Unit I), that is, in paleo channel related to structural highs. Pyrite overgrowth, rounded compact pyrite, rounded porous pyrite and euhedrical pyrite are the most frequent types of pyrite observed in the mineralized reefs, in which trace element analyses and sulphur isotopic studies were undertaken. The average concentrations of As (O, 13at%) and Ni (0,08at%) in the different types of pyrite are generally higher than the values of these elements obtained in pyrite from gold deposits (As=0,07at%; Ni=0,007at%) of the Rio das Velhas Supergrupo, considered as a source area from the metaconglomeratic pyrites. Additionally , d34S values ranging from -13%0 to -20%0 indicate a diagenetic origin for the rounded pyrite of the Batatal Formation, implying that being rounded is not a necessary pre-requisite to support a detritic origin. The porous pyrite rich with inclusions of carbonaceous matter shows d34S values between 2%0 and 4 %O, close to those d34S values, yilded by the pyrite yielded by the pyrite from the Rio das Velhas Supergroup gold deposits. Nevertheless, the former contains higher concentrations of As and Ni than the latter, whose values rarely exceed 0,23at% for As and tclose to O at% for Ni. The compact pyrite in the mineralized reefs displays d34S values ranging from -6%0 to 9%0. Reasons to explain this large d34S interval include (1) a detritic origin of the pyrite, with the large 034S variation attributed to the existence of different source areas (Hallbauer,1986; England et aI., 2002); (2) bacterial reduction of the seawater S04 to H2S (Ohmoto et aI., 1993; Strauss e Beukes, 1996); (3) mixing of oxidizíng (S04-bearing) and reducing (H2S-bearing) fluids during diagenesis or hydrothermal event. Alternative (1) implies that the atmosphere was reducing in the Archean, whereas an oxidizing nature for the Archean atmosphere has to be considered for (2) and (3). Gold occurs mainly confined to fractures, together with pyrophyllite, in rounded pyrite, in paragenesis with pyrophyllite, chlorite and skeletal pyrite (possible replacement of the carbonaceous matter), and as inclusions or fractures in overgrowth pyrite. These modes of occurrence of the gold, together with its absence in rounded compact pyrite, suggest that part of the mineralization was epigenetic and linked to the influence of hydrothermal fluids. Thus, shear zones, carbonaceous matter and the presence of conglomerate layers rich in Fe-Mg minerais seem to have played an important role in the precipitation of the gold by hydrothermal fluids. In this context, the gold occurrences and deposits hosted by the Moeda Formation metaconglomerates are interpreted as paleoplacer deposits, highly modified by hydrothermal processes along shear zones, or typical shear zone-hosted gold deposits. Gold may have been remobilized both from the host rock and from rocks of the Rio das Velhas Supergroup. Considering the depositional aspects related to the metaconglomerates, the conspicuous occurrence of carbonaceous matter in the ore zones, the presence of bedding-parallel shear zones and the similarities with Witwatersrand, possible potential areas to contain conglomerate-hosted gold mineralization are the southern sector of the Gandarela Syncline and western sector of the Ouro Fino Syncline / Doutorado / Metalogenese / Doutor em Ciências

Orientador : Bernardino Ribeiro de Figueiredo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-01T03:33:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borba_RicardoPerobelli_D.pdf: 7837806 bytes, checksum: b307dc0e07f5168e1e2cd5092cd1bed0 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado / Metalogenese / Doutor em Geociências