O leitor encontrará neste livro as informações necessárias para o entendimento dos processos de formação e evolução dos depósitos minerais metálicos, com vários estudos de casos de jazidas minerais brasileiras de metais preciosos; sulfetos e óxidos. Também são abordados nesta obra os prováveis danos ambientais e à saúde humana que podem ser provocados pela indústria de mineração e metalurgia. O autor, geólogo e professor titular do Instituto de Geociências da Unicamp, defende a tese de que o conhecimento mais profundo das fontes de metais é essencial para a gestão dos recursos minerais com responsabilidade ambiental e social. O exame dessa matéria interessa a todos os profissionais, estudantes e leitores envolvidos com a produção de matéria-prima de origem mineral, remediação ambiental e saúde pública.
PREFÁCIO – 15
Parte I - SISTEMAS QUÍMICOS E ISOTÓPICOS
Capítulo 1 - INTRODUÇÃO À PETROLOGIA DE MINÉRIOS – 21 1. Metodologias experimentais em petrologia de minérios – 21 1.1 Sínteses a seco (dry synthesis) – 22 1.2 Sínteses hidrotermais (hydrothermal crystallization) – 24 2. Técnicas analíticas utilizadas na petrologia de minérios – 25 2.1 Microscopia óptica – 25 2.2 Difratometria de raios X – 25 2.3 Análise termodiferencial (ATD) – 26 2.4 Microscopia eletrônica de varredura (MEV) – 26 2.5 Microssonda eletrônica – 27 2.6 Microssonda Raman – 27 2.7 Espectrometria de refletância – 28 3. Conceitos básicos de química mineral – 28 3.1 Fugacidade (fS² f0² etc.) – 28 3.2 Atividade (aS², a0², aFeS, aNaCl etc.) – 28 3.3 Solução sólida (s.s.) e minerais estequiométricos – 29 3.4 Solução sólida ideal e não ideal – 29 3.5 Constante de equilíbrio (k) – 30 3.6 Energia livre de Gibbs (G) – 30 3.7 Potencial químico (u) – 31 3.8 Equilíbrio químico – 32 3.9 Regra de fases de Gibbs – 33 3.10 Potencial hidrogeno-iônico (pH) e potencial redox (Eh) – 34 3.11 Unidades de concentração – 35 4. O enxofre e o oxigênio – 35 4.1 O enxofre – 35 4.2 O oxigênio – 36 5. Tipos de diagramas de equilíbrio de fases – 37 6. Limitações e propriedades dos diagramas de equilíbrio de fases – 38 7. Microscopia, petrografia e petrologia de minérios – 41
Quadro 1 - MODELOS DE DEPÓSITOS – 42
Capítulo 2 - CONDIÇÕES DE FORMAÇÃO DOS DEPÓSITOS MINERAIS - 45 1. A influência da temperatura - 45 2. A influência da pressão - 47 3. As influências das fugacidades de O² e S² - 51 4. A influência do pH das soluções - 51 5. A influência do tempo (t) - 55
Quadro 2 - MINÉRIOS E SISTEMAS - 55
Capítulo 3 - OS SULFETOS E ÓXIDOS DE FERRO – 57 1. O sistema Fe-S – 57 2. O sistema Fe-O – 60 3. O sistema Fe-S-O – 61 4. Uso de sulfetos e óxidos de ferro em geobarometria de S² e O² – 67
Quadro 3 - GRUPOS ESTRUTURAIS DE SULFETOS E ÓXIDOS – 69
Capítulo 4 - OS SULFETOS DE COBRE – 73 1. O sistema Cu-S – 74 2. O sistema Cu-Fe-S – 76 3. Aplicações no estudo da evolução dos depósitos – 81
Quadro 4 - O MODELO Cu-Au CARAJÁS – 85
Capítulo 5 - Os ÓXIDOS DE TITÂNIO E OS ESPINÉLIOS – 89 1. O sistema Fe-Ti-O – 89 2. Os óxidos das séries dos espinélios – 93 3. Texturas resultantes de exsolução por oxidação – 95 4. Aplicações nos estudos de depósitos de Ni-Cu magmático – 97 5. Aplicações nos estudos de depósitos de Cu-Ni metamorfizados – 98
Quadro 5 - O MODELO Cu-Nr CARAÍBA – 102
Capítulo 6 - OS SULFETOS DE NÍQUEL - 105 1. Os sistemas Ni-S e Fe-Ni-S - 105 2. Aplicações nos estudos de depósitos magmáticos de Ni e Cu - 109 3. Os minerais de elementos do grupo da platina (EGP) - 111
Quadro 6 - A JAZIDA DE NI-PT DE FORTALEZA DE MINAS - 114
Capítulo 7 - OS SULFETOS ZINCO E CHUMBO - 117 1. Os sulfetos de zinco - 117 2. Relações de fases entre esfalerita e calcopirita - 120 3. Os sulfetos de chumbo - 122 4. Exemplos de modelos de depósitos Pb-Zn - 125
Quadro 7 - As JAZIDAS DE PB-ZN DO VALE DO RIBEIRA - 129
Capítulo 8 - OS SULFOSSAIS, TELURETOS E SELENETOS - 131 1. Sulfossais e paragêneses minerais - 131 2. O sistema Fe-As-S - 134 3. O significado da presença de arsenetos nos minérios - 137 4. O significado da presença de bismutetos, selenetos e teluretos nos minérios - 138 5. Implicações em tecnologia mineral e gestão ambiental - 139
Quadro 8 - A JAZIDA DE OURO E COBRE DO CABAÇAL - 140
Capítulo 9 - O OURO E METAIS PRECIOSOS – 143 1. Ligas e paragêneses do ouro – 143 2. Mineralização mesotermal de ouro (gold only) em greenstone belts – 146 2.1 Greenstone belt do rio das Velhas, Quadrilátero Ferrífero (MG) – 146 2.2 Greenstone belt de Crixás (GO) – 149 2.3 Greenstone belt do rio Itapicuru (BA) – 149 3. Mineralização mesotermal de ouro associado a metais-base em greenstone belts – 151 3.1 Jazida de Au-Cu do Cabaçal (MT) – 151 3.2 Depósito de Au-Cu de Bico de Pedra (MG) – 153 4. Outros depósitos hidrotermais de ouro – 155
Quadro 9 - A JAZIDA DE OURO DE FAZENDA BRASILEIRO (BA) – 158
FOTOMICROGRAFIAS – 161
Capítulo 10 - SISTEMAS DE ISÓTOPOS ESTÁVEIS – 195 1. Os isótopos estáveis mais comuns – 195 2. Aplicações dos isótopos de hidrogênio e oxigênio nos estudos de fluidos – 196 3. Aplicações dos isótopos de hidrogênio e oxigênio nos estudos de depósitos minerais – 198 4. Aplicações dos isótopos de enxofre e de carbono nos estudos de depósitos minerais – 201 5. Outros exemplos de aplicações dos isótopos de enxofre e de carbono – 204 6. O uso dos isótopos de oxigênio e hidrogênio em exploração mineral – 206
Quadro 10 - ISÓTOPOS ESTÁVEIS E AMBIENTE – 207
Capítulo 11 - SISTEMAS DE ISÓTOPOS RADIOGÊNICOS – 209 1. Determinações de idades das mineralizações - 210 1.1 Os sistemas K-Ar e Ar-Ar - 210 1.2 O sistema Rb-Sr - 212 1.3 O sistema Sm-Nd - 214 1.4 O sistema U-Th-Pb - 215 2. Avaliação das fontes de fluidos e metais - 220 2.1 Aplicação da geologia isotópica do estrôncio - 220 2.2 Aplicação da geologia isotópica do neodímio - 222 2.3 Aplicação da geologia isotópica do chumbo - 223 3. Relações temporais (timing) e duração dos eventos mineralizantes - 226
Quadro 11 - ISÓTOPOS DE CHUMBO E AMBIENTE - 228
Parte II - PROCESSOS E MODELOS
Capítulo 12 - PROCESSOS MAGMÁTICOS E SEDIMENTARES - 233 1. Depósitos magmáticos - 233 2. Depósitos de segregação magmática - 234 3. Depósitos porfiríticos e outros relacionados a granitos - 236 4. Depósitos sedimentares - 237 5. Depósitos tipo placer - 239 6. Depósitos vulcanogênicos e sedimentar-exalativos - 240
Capítulo 13 - PROCESSOS HIDROTERMAIS - 259 1. O transporte - 245 2. Condições de deposição - 248 2.1 Precipitação a partir dos complexos de CI - 248 2.2 Precipitação a partir de tiocomplexos - 249 3. Depósitos mesotermais de ouro (gold only) - 252 4. Depósitos mesotermais de ouro e metais-base - 254 5. Depósitos epitermais de Au – Ag - 257
Quadro 13 - FLUIDOS E ESTRUTURAS – 259
Capítulo 14 - METAMORFISMO E DEFORMAÇÃO - 263 1. Efeitos do metamorfismo - 263 2. Efeitos da deformação - 264 3. Metamorfismo e texturas deformacionais de minérios - 269 4. A teoria poligenética e as transformações pós-deposicionais - 272
Quadro 14 - CONTRIBUIÇÃO DA PETROGRAFIA DE MINÉRIOS À TECNOLOGIA MINERAL - 273
Capítulo 15 - TERMOBAROMETRIA GEOLÓGICA – 277 1. Exemplos de geotermômetros e geobarômetros – 277 1.1 Minerais índices e grids petrogenéticos – 277 1.2 Termometria de admistura - 278 1.3 Termometria isotópica - 279 1.4 Intercâmbio iônico intercristalino - 280 1.5 Composições químicas de minerais e de inclusões fluidas - 284 2. Geobarômetros de O² e S² - 289 3. O significado da exatidão em geologia - 292
Quadro 15 - INTERPRETAÇÃO DE PARAGÊNESES NATURAIS - 294
Capítulo 16 - PROCESSOS SUPERGÊNICOS - 297 1. Depósitos lateríticos de Fe, Mn, Ni, Al e Au - 297 2. Zonas de oxidação e de enriquecimento secundário - 300 3. Alteração supergênica de jazidas minerais metálicas - 302
Quadro 16 - EXPLORAÇÃO MINERAL EM PAÍSES TROPICAIS – 305
Capítulo 17 - MODELOS DE DEPÓSITOS MINERAIS - 307 1. Conceito de modelos de depósitos minerais – 307 2. Classificação de depósitos minerais - 308 3. Quais são as propostas de modelos mais comuns? - 309 4. Modelos descritivos e genéticos - 310 5. O método DPC - 311 6. O modelo teor/tonelagem - 312 7. O modelo de probabilidade de ocorrência - 314 8. Aplicações de sensoriamento remoto na construção de modelos exploratórios - 317 9. Quais as principais aplicações dos modelos de depósitos minerais? - 318
Quadro 17 - ROTEIRO DE DESCRIÇÃO DE DEPÓSITOS - 321
Parte III - AMBIENTE E SAÚDE HUMANA
Capítulo 18 - MINERAÇÃO: EFEITOS NO MEIO AMBIETE E SAÚDE HUMANA - 325 1. Os impactos ambientais da mineração - 325 2. Os metais e a saúde humana - 326 3. A formação de drenagens ácidas de minas - 328 4. Propriedades do Fe e Cu e saúde humana - 329 5. Propriedades do Ni, Co e Cr e saúde humana - 330 6. Propriedades do Pb, Zn e Cd e saúde humana - 331 7. Propriedades do arsênio e saúde humana - 333 8. Propriedades do mercúrio e saúde humana - 334 9. Estudos biogeoquímicos e ecotoxicológicos - 335
Quadro 18 - ANÁLISE DE RISCO AMBIENTAL - 337
Capítulo 19 - MODELOS GEOLÓGICOS E AMBIENTAIS – 341 1. Estudos biogeoquímicos – 342 1.1 Águas superficiais – 343 1.2 Sedimentos – 344 2. A província de Pb-Zn do Vale do Ribeira (PR-SP) – 344 2.1 Contexto geológico e mineralizações – 344 2.2 Fisiografia e hidrografia (Vale do Ribeira) – 345 2.3 Efeitos no meio ambiente – 346 2.4 Efeitos na saúde humana – 347 3. A província aurífera do Quadrilátero Ferrífero (MG) – 347 3.1 Contexto geológico e mineralizaçôes – 348 3.2 Fisiografia e hidrografia – 349 3.3 Efeitos no meio ambiente – 350 3.4 Águas superficiais e sedimentos – 350 3.5 Água subterrânea – 351 3.6 Paleodepositos de rejeitos, solos e plantas – 351 3.7 Efeitos na saúde humana – 351 4. Alguns comentários sobre os estudos de caso – 352 5. A elaboração dos modelos geológicos e ambientais de depósitos minerais e suas aplicações - 353
Quadro 19 - ESTRATÉGIAS E TECNOLOGIAS DE REMEDIAÇÃO AMBIENTAL - 355
Capítulo 20 - A GEOLOGIA ECONÔMICA E NÓS - 359 1. O breve século XX - 359 2. Evolução da mineração - 360 3. A mineração no Brasil - 362 4. Evolução da geologia econômica - 362 5. A Geologia Econômica e Ambiental – GEA - 364
Quadro 20 - A ÉTICA PROFISSIONAL E A AGENDA 21 - 366
BIBLIOGRAFIA – 369
Apêndice - ELEMENTOS DE PETROGRAFIA DE MINÉRIOS – 391 1. Os materiais – 391 2. Petrografia de minérios – 393 3. Os minerais de minérios que devemos saber de cor – 397 4. Interpretação de paragêneses e modelos de depósitos - 398
Autor: Bernardino Ribeiro Figueiredo Ano: 2000 Número de Páginas: 399 Tamanho: 21 X 28 cm Editora: Unicamp Acabamento: Brochura ISBN: 978-85-268-0878-2
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