Orogenic gold ores in three-dimensions: A case study of distinct mineralization styles at the world-class Cuiabá deposit, Brazil, using high-resolution X-ray computed tomography on gold particles

Abstract

Estudos de minério usando métodos petrográficos convencionais têm uma limitação intrínseca de que a distribuição espacial (tridimensional, 3-D), orientação, forma e associações minerais têm que ser inferidas por observações e medições 2-D. Além disso, desenvolver conjuntos de dados estatisticamente significativos é particularmente difícil para minérios de ouro, dado o tamanho de grão fino e a baixa abundância de ouro, mesmo em minérios de alto teor. Usamos tomografia computadorizada de raios X de alta resolução (HRXCT) e métodos de processamento aprimorados para fornecer dados 3-D de texturas de minério e partículas de ouro in-situ para discernir estilos de mineralização e melhorar a recuperação de minério. Este é um estudo de caso do depósito de ouro orogênico de Cuiabá, de classe mundial, no Quadrilátero Ferrífero, a maior mina subterrânea do Brasil. Amostras selecionadas representam estilos distintos de mineralização na mina de Cuiabá: minério hospedado em BIF do corpo de minério Fonte Grande Sul (FGS) e veios de quartzo-carbonato contendo ouro hospedados em uma unidade metamáfica do corpo de minério Veio de Quartzo (VQZ). Este estudo caracteriza a forma, tamanho, orientação e associações minerais de mais de 16.000 partículas de ouro. A segmentação e as medições quantitativas de partículas de ouro são particularmente desafiadoras devido ao seu pequeno tamanho de grão. Esta questão é abordada usando o método de volume parcial e desfoque (PVB) recentemente formalizado. Os estilos de mineralização de ouro diferem em aspectos texturais e quantitativos 3-D, incluindo tamanho e distribuição espacial. A análise da amostra VQZ mostra que as partículas de ouro estão principalmente livres na matriz de quartzo-carbonato, com muitas partículas em contato direto com um conjunto diverso de minerais de sulfeto. As partículas de ouro no minério FGS hospedado em BIF formam faixas em associação com zonas de alta pirrotita dentro de faixas ricas em carbonato de ferro. Análise PVB mostra que o eixo longo das partículas medidas em ambos os tipos de minério varia de ~25 μm a 1,4 mm, com valores medianos em torno de 115 μm. Partículas maiores são predominantemente subequantes a esferoides prolatos, com partículas menores parecendo ser predominantemente subequantes a grãos equantes. Os dados HRXCT revelam que os processos cinemáticos afetam a forma e a orientação do ouro e indicam a influência da deformação na escala de grãos.