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Type: Dissertação de Mestrado
Title: Análises in situ por ablação a laser ICP-MS em óxidos de ferro e estudos mineralógicos, petrográficos e geoquímicos em itabiritos e veios do depósito Serra do Sapo, MG
Authors: Marco Aurelio Maia Teodoro
First Advisor: Rosaline Cristina Figueiredo e Silva
First Co-advisor: Carlos Alberto Rosiere
First Referee: Herminio Arias Nalini Junior
Second Referee: francisco javier rios
Abstract: Análises in situ por ablação a laser ICP-MS em óxidos de Fe e estudos mineralógicos, petrográficos e geoquímicos possibilitaram o entendimento das características das rochas pertencentes ao depósito de ferro Serra do Sapo. Localizado na borda leste da Serra do Espinhaço Meridional, o depósito é constituído por formações ferríferas bandadas (FFBs) metamorfizadas e veios de quartzo e hematita associados e que se inserem na Formação Serra do Sapo. Estudos petrográficos por microscopia ótica em FFB, veios de quartzo e hematita, e quartzito permitem a identificação dos óxidos de ferro de forma a individualizá-los por meio de suas características morfológicas e texturais, que apontam a seguinte evolução: magnetita kenomagnetita martita hematita tabular hematita especular. Esta última, especificamente, encontra-se associada a veios de quartzo. Muscovita, clorita, zircão e apatita também são observados. Além disso, são identificadas estruturas como bandamento composicional, típico da rocha, laminação, microdobras e venulações. Análises por difratometria de raios X (DRX) confirmam a mineralogia principal, ainda que não permita a distinção entre as morfologias presentes. O agrupamento das análises em clusters propiciou a separação das amostras com padrões congruentes e ainda a indicação de amostras com comportamento característico. Estudos geoquímicos de rocha total mostram rochas compostas especialmente por SiO2 e Fe2O3, a depender da análise, e subordinadamente por Al2O3 e K2O. Teores altos de Ba e Zr em algumas amostras também são importantes. Os resultados de elementos terras raras (ETR) apresentam padrões típicos para FFBs, com exceções singulares, tanto normalizados ao Post-Archean Australian Shale (PAAS), quanto ao Condrito. Estes resultados sugerem que não ocorreu forte contaminação detrítica, ainda que algumas amostras mostrem características para tal, como a presença de zircão e estrutura sedimentar. Em contrapartida, a influência hidrotermal sobre as amostras pode ser verificada em diferentes diagramas. Análises de química mineral pela técnica de Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) realizadas em óxidos de ferro, indicam uma variação nos teores dos elementos traço em consonância com as transições observadas pela petrografia. Os resultados para ETR mostram enriquecimento dos teores de ETR leves (ETRL) de kenomagnetita para martita, e diminuição dos teores de ETR pesados (ETRP). Na transição martita hematita tabular é observado empobrecimento tanto de ETRL quanto de ETRP. A hematita especular apresenta um comportamento diferente para diversos elementos, como Ti, Al e ETR, com teores muito inferiores em relação às outras fases minerais. Além disso, os resultados de análises in situ nos minerais possuem características que indicam gênese dos minerais de ferro com influência hidrotermal, ratificam a sequência paragenética mineral indicada pela petrografia e ainda sugerem uma química destes fluidos. Os resultados obtidos, comparados a estudos de inclusão fluida (IF) da literatura realizados no depósito Serra do Sapo, mostram que os fluidos hidrotermais responsáveis pela gênese mineral possuem uma influência ígnea, com temperatura acima da temperatura submagmática.
Abstract: In situ analyses by laser ablation ICP-MS in Fe oxides and the mineralogical, petrographic and geochemical studies allowed the understanding of the characteristics of Serra-do-Sapo-iron-deposit rocks. Located on the eastern border of southern Serra do Espinhaço, the deposit is hosted by of metamorphosed banded iron formation (BIFs) and associated quartz-and-hematite veins. Petrographic studies by optical microscopy in BIF, quartz-and-hematite veins, and quartzite allowed identification of assemblages of different iron-bearing minerals in order to individualize them by morphological and textural feature relationships, which showed the following evolution: magnetite kenomagnetite martite tabular hematite specular hematite. The latter, specifically, is associated with quartz- veins. Muscovite, chlorite, zircon, and apatite are also observed. In addition, structures such as compositional banding, which is typical in this rock, lamination, microfolds, and veinlets are identified. X-ray diffraction (XRD) analysis confirms the main mineralogy, although it does not allow the morphology distinction. The cluster analysis allowed the sample partition with similar patterns and the indication of samples with characteristic behavior. The whole rock geochemistry studies show rocks composed especially of SiO2 and Fe2O3, depending on the analysis, and less by Al2O3 and K2O. High contents of Ba and Zr in some samples also are important. The results of rare earth elements (REE) show typical patterns for BIFs, with few exceptions, both normalized to Post-Archean Australian Shale (PAAS), and Chondrite. These results suggest that there was no strong detrital contamination, although some samples show characteristics such as the presence of zircon and sedimentary structure. On the other hand, the hydrothermal influence on the samples can be verified in different diagrams. Mineral chemistry analyses by the technique of Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (LA-ICP-MS), which was carried out on iron oxides, indicate variation in the trace element contents, in conformity with the observed transitions by petrography. Rare earth elements results show enrichment of light REE (LREE) contents from kenomagnetite to martite, and decrease of heavy REE (HREE) contents. In the martite tabular hematite transition is observed depletion of LREE and HREE. Specular hematite presents a different behavior for several elements, such as Ti, Al, and REE, with lower contents than the other mineral phases. Furthermore, the results of in situ analyses in minerals have features that indicate the iron-minerals genesis with hydrothermal influence, ratify the mineral paragenetic sequence indicated by petrography and still suggest a chemistry of these fluids. The obtained results, compared to studies of fluid inclusion (FI) of the literature realized in the Serra do Sapo deposit, show that the hydrothermal fluids, which is responsible for the mineral genesis, have an igneous influence, with temperature above the submagmatic temperature.
Subject: Petrologia  Minas Gerais
Mineralogia  Minas Gerais
Geoquímica  Minas Gerais 
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/IGCC-BBLSYR
Issue Date: 19-Dec-2018
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