Vibrational spectroscopic characterization of the arsenate mineral barahonaite: Implications for the molecular structure

The mineral barahonaite is in all probability a member of the smolianinovite group. The mineral is an arsenate mineral formed as a secondary mineral in the oxidized zone of sulphide deposits. We have studied the barahonaite mineral using a combination of Raman and infrared spectroscopy. The mineral is characterized by a series of Raman bands at 863 cm−1 with low wavenumber shoulders at 802 and 828 cm−1. These bands are assigned to the arsenate and hydrogen arsenate stretching vibrations. The infrared spectrum shows a broad spectral profile. Two Raman bands at 506 and 529 cm−1 are assigned to the triply degenerate arsenate bending vibration (F 2, ν4), and the Raman bands at 325, 360, and 399 cm−1 are attributed to the arsenate ν2 bending vibration. Raman and infrared bands in the 2500–3800 cm−1 spectral range are assigned to water and hydroxyl stretching vibrations. The application of Raman spectroscopy to study the structure of barahonaite is better than infrared spectroscopy, probably because of the much higher spatial resolution.

Allochthonous and autochthonous mire deposits, slope instability and palaeoenvironmental investigations in the Borve Valley, Barra, Outer Hebrides, Scotland

Ashmore, P. Brayshay, B.A Edwards, K.J Gilbertson, D. Grattan, J. Kent, M. Pratt, K. Weaver, R. 'Allochthonous and autochthonous mire deposits, slope instability and palaeoenvironmental investigations in the Borve Valley, Barra, Outer Hebrides, Scotland' The Holocene 2000 10, 1 pp.97-108

Mineralogy of selected geological deposits from the United Kingdom and the Republic of Ireland as possible capping materials for low-level radioactive waste disposal facilities

Solid low-level radioactive waste (LLW) is currently being disposed at a number of facilities in the United Kingdom (UK). The safety of these facilities relies to some extent on the use of engineered barriers, such as a cap, to isolate the waste and protect the environment. Generally, the material used as the barrier layer within such a cap should be of low permeability and it should retain this property over long timescales (beyond a few decades normally required for facilities containing non-radioactive wastes). The objective of this research is to determine the mineralogy of selected geological deposits from the UK and Ireland as part of a larger project to examine their suitability as a capping material, particularly on LLW sites. Mineral transformations, as a result of future climate change, may impact on the long-term performance of the cap and even the disposal facility. X-ray diffraction (XRD) was carried-out on the sand, silt and clay fractions of the London Clay, Belfast Upper Boulder Clay, Irish Glacial Till, Belfast Sleech, and Ampthill Clay geological deposits. Minerals were present that could pose both positive and negative effects on the long-term performance of the cap. Smectite, which has a high shrink swell potential, may produce cracks in London Clay, Belfast Upper Boulder Clay and Ampthill Clay capping material during dry, hotter periods as a possible consequence of future climate change; thus, resulting in higher permeability. Ampthill Clay and Belfast Sleech had elevated amounts of organic matter (OM) at 5.93% and 5.88%, respectively, which may also contribute to cracking. Over time, this OM may decompose and result in increased permeability. Gypsum (CaSO4) in the silt and sand fractions of Ampthill Clay may reduce the impact of erosion during wetter periods if it is incorporated into the upper portion of the cap. There are potential negative effects from the acidity created by the weathering of pyrite (FeS2) present in the silt and sand fractions of Belfast Sleech and Ampthill Clay that could impede the growth of grasses used to stabilize the surface of the capping material if this material is used as part of the vegetative soil layer. Additionally, acidic waters generated from pyrite weathering could negatively impact the lower lying capping layers and the disposal facility in general. However, the calcium carbonate (CaCO3) present in the silt and sand fractions of these deposits, and dolomite (CaMg(CO3)2) in Belfast Sleech, may counter act the acidity.

Using geostatistical Bayesian Updating to integrate airborne radiometrics and soil geochemistry to improve mapping for mineral exploration

Mineral exploration programmes around the world use data from remote sensing, geophysics and direct sampling. On a regional scale, the combination of airborne geophysics and ground-based geochemical sampling can aid geological mapping and economic minerals exploration. The fact that airborne geophysical and traditional soil-sampling data are generated at different spatial resolutions means that they are not immediately comparable due to their different sampling density. Several geostatistical techniques, including indicator cokriging and collocated cokriging, can be used to integrate different types of data into a geostatistical model. With increasing numbers of variables the inference of the cross-covariance model required for cokriging can be demanding in terms of effort and computational time. In this paper a Gaussian-based Bayesian updating approach is applied to integrate airborne radiometric data and ground-sampled geochemical soil data to maximise information generated from the soil survey, to enable more accurate geological interpretation for the exploration and development of natural resources. The Bayesian updating technique decomposes the collocated estimate into a production of two models: prior and likelihood models. The prior model is built from primary information and the likelihood model is built from secondary information. The prior model is then updated with the likelihood model to build the final model. The approach allows multiple secondary variables to be simultaneously integrated into the mapping of the primary variable. The Bayesian updating approach is demonstrated using a case study from Northern Ireland where the history of mineral prospecting for precious and base metals dates from the 18th century. Vein-hosted, strata-bound and volcanogenic occurrences of mineralisation are found. The geostatistical technique was used to improve the resolution of soil geochemistry, collected one sample per 2 km2, by integrating more closely measured airborne geophysical data from the GSNI Tellus Survey, measured over a footprint of 65 x 200 m. The directly measured geochemistry data were considered as primary data in the Bayesian approach and the airborne radiometric data were used as secondary data. The approach produced more detailed updated maps and in particular maximized information on mapped estimates of zinc, copper and lead. Greater delineation of an elongated northwest/southeast trending zone in the updated maps strengthened the potential to investigate stratabound base metal deposits.

Development of hypogene and supergene alteration and copper mineralization patterns, Sar Cheshmeh porphyry copper deposits, Iran /

The formation of the Sar Cheshmeh porphyry Cu-Mo deposit is related to the culmination of calc-alkaline igneous activity in the Kerman region. The deposit comprises a suite of Late Cenozoic intrusive sub-volcanic and extrusive rocks emplaced into a folded series of Eocene andesitic lavas and pyroclastic sediments. The earliest stage of magmatism was emplacement of a large granodiorite stock about 29 m.y.b.p. This was followed by intrusion of two separate porphyritic bodies at 15 (Sar Cheshrneh porphyry) and 12 m.y.b.p. (Late porphyry) and a series of sub-volcanic dikes between 12 and 9 m.y.b.p. Magmatic activity terminated with multi-phase extrusion of a Pelean dacitic dome complex between 10 and 2.8 m.y.b.p. The country rocks and the earlier porphyritic intrusions are pervasively altered to biotite-rich potassium silicate (metasomatic and hydrothermal) sericite-clay, phyllic and chlorite-clay, argillic assemblages. These grade outwards to an extensive propylitic zone. Within the ore body, the later intra-. and post-mineral dikes only reach the propylitic grade. At least three different sets of quartz veins are present, including a sericite-chlorite-quartz set which locally retrogrades pervasive secondary biotite to sericite. In the hypogene zone, metasomatic and hydrothermal alteration is related to all stages of magmatism but copper mineralization and veining are restricted to a period of 15 to 9 m.y.b.p.related to the early intrusive phases. The copper mineralization and silicate alteration do not fit a simple annular ring model but have been greatly modified by, 1. The existence of an ititial, outer ring, of metasomatic alteration overprinted by an inner.ring of hydrothermal alteration and, 2. later extensive dilating effects of intra- and post-mineral dikes. The hydrothermal clay mineral assemblage in the hypogene zone is illite-chlorite-kaolinite-smectite (beidellite). Preliminary studies indicate that the amount of each of these clays varies vertically and that hydrothermal zonation of clay minerals is possible. However, these minerals alter to illite-kaolinite assemblages in the supergene sulfide zone and to more kaolinite-rich assemblages in the supergene leached zone. Hydrothermal biotite breaks down readily in the supergene zone and is not well preserved in surface outcrops. The distribution of copper minerals in the supergene sulfide enrichment zone is only partly related to rock type being more dependent on topography and the availability of fractures.

DEFORMATION OF INTERIOR LAYERED DEPOSITS (ILD) AND THEIR ASSOCIATED LANDFORMS IN WEST CANDOR CHASMA, MARS: IMPLICATIONS FOR THE TIMING OF ILD DEPOSITION

On Mars, interior layered deposits (ILD) provide evidence that water was once stable at the surface of the planet and present in large quantities. In West Candor Chasma, the ILD and their associated landforms record the depositional history of the chasma, and the deformation of those deposits provide insight into the stresses acting on them and the chasma as a whole. The post ILD structural history of West Candor is interpreted by analyzing the spatial relationships and orientation trends of structural features within the ILD. Therecording of stresses through brittle deformation of ILDs implies that the ILD had been lithified before the stress was imposed. Based on the prominent orientation trends of deformation features, the orientation of the stress regime acting upon the ILD appears to be linked to the regime that initially created the chasma-forming faults. An additional minor stress orientation was also revealed and may be related to large structures outside west Candor Chasma. The late depositional history of Ceti Mensa is herein investigated by examining the attributes and spatial relationship between unique corrugated, linear formations (CLF). The CLFs appear to be aeolian in origin but display clear indications of brittle deformation, indicating they have been Iithified. Evidence of lithification and the mineral composition of the surrounding material support the interpretation of circulating water in the area.

Mineral Trioxide Aggregate-based Endodontic Sealer Stimulates Hydroxyapatite Nucleation in Human Osteoblast-like Cell Culture

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Programa de apoio à legalização mineral de olarias da região de Rio Claro (SP)

Esse artigo apresenta os resultados de um projeto denominado de Projeto Parceria, desenvolvido no período de 2007 a 2010, com objetivo de orientar, tecnicamente, os oleiros associados da ASCER, para a correta condução das atividades de extração de matéria-prima das jazidas utilizadas pela indústria oleira. As atividades desenvolvidas, nesse projeto, contemplam a legalização da situação minerária das atuais áreas de extração, orientação em relação à recuperação das áreas degradadas pela mineração e caracterização cerâmica dos materiais argilosos utilizados na produção de tijolos. Fizeram parte desse estudo quatorze Olarias situadas na região de Rio Claro (SP). A legalização das atividades de extração mineral, na área da jazida de cada olaria, conduziu, automaticamente, à legalização ambiental, que está sendo atualmente executada. Duas olarias não puderam regularizar as suas extrações, pois as áreas de suas propriedades estavam oneradas no DNPM. Outras duas olarias não possuíam documentações referentes à parte jurídica das empresas, necessárias para legalização de suas áreas. Os materiais argilosos utilizados pelos oleiros foram caracterizados quanto às suas aplicações cerâmicas como material nobre para a fabricação de telhas e tijolos, gerando produtos de alta qualidade.

Mapeamento de Paleosuperfícies associadas a identificação de depósitos supérgenos de cobre como ferramenta de exploração mineral na região de Itapeva e Ribeirão Branco- Vale do Ribeira, estado de São Paulo, Brasil

A few examples of supergene ore formation and their interaction with morphogenesis (palaeosurfaces) and weathering mineralogy are discussed. Geomorphological and mineralogical records to characterize palaeosurfaces associate the weathering of primary minerals and their relationship with concentrations of cooper and iron ore deposits in southeastern state of São Paulo, Brazil. We have distinguished two palaeosurfaces generated by several weathering phases and controlled by the geological framework. The first and oldest upper palaeosurfaces (900 - 1000 m a.s.l.), situated in Riberão Branco (Alto do Brancal), were developed on silico-limestones. It is formed by typical iron laterites enriched by secondary products of cooper. The second and younger level palaeosurfaces located in Itapeva (Santa Blandina and Bairro do Sambra). This palaeosurface is formed by copper percolating through the weathered rock (saprolite). Other features can be observed like neo-formed products in laterites. They are classified into two types: clay like silico- cupriferous products (with noticeable amounts of iron) and copper minerals (crysocolla, in their flat slopes). These features allowed the presence of copper ores and their morphogenesis control will help in the exploration and prospecting of supergene ore mineral.

Geoelectrical prospection of disseminated sulfide mineral occurrences in Camaquã Sedimentary Basin, Rio Grande do Sul State, Brazil

The mineral exploration is a complex activity that should involve a combination of direct and indirect techniques of geological investigation. The growing demand for base metals in the national and international market provides the revaluation of mineral occurrences that can become deposits and mines. This paper presents the results of the electrical resistivity and induced polarization geophysical methods in azimuthal arrangement, applied in a mineral occurrence of disseminated copper sulfides, previously studied through trenches and core drilling, located in the Camaquã Sedimentary Basin, Rio Grande do Sul State, Brazil. The inversion models indicate the coincidence of high chargeability and low resistivity values. The integration of geophysical data permitted the elaboration of 3D attributes visualization models for the mineralization enclosed in volcanic tuffs. The integrated geophysical and geological analysis indicates the potential of a new mineralized area. © 2012 Sociedade Brasileira de Geofísica.

Definição da assinatura geoquímica multielemento secundária dos depósitos Canoas e Perau - Vale do Ribeira - PR e sua aplicação como ferramenta na seleção de novas áreas potenciais para pesquisa mineral

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Proveniência de arenitos albianos (Grupo Itapecuru), borda leste da bacia de São Luís-Grajaú, Maranhão, usando análise de minerais pesados e química mineral

Depósitos albianos da bacia de São Luís-Grajaú, antigamente conhecidos apenas em subsuperfície como ‘Unidade Indiferenciada’ do Grupo Itapecuru, foram recentemente encontrados ao longo do rio Itapecuru, na parte leste desta bacia. São argilitos avermelhados, esverdeados a cinzas, arenitos estratificados e maciços e subordinadamente calcários, interpretados como depósitos de delta progradante para ENE/E e ESE e conectado a uma plataforma restrita. Para determinar a proveniência de arenitos albianos, foram coletadas 18 amostras para estudos de minerais pesados (fração 0,062-0,125 mm) usando-se microscópio petrográfico convencional e microscópio eletrônico de varredura. Os arenitos foram classificados como quartzo-arenito moderadamente a bem selecionado, cimentado por dolomita, cujos principais minerais pesados são zircão (4-70%), granada (12-74%), turmalina (3-20%), estaurolita (1-9%), rutilo (1-8%) e barita (0-55%), enquanto cianita, anatásio (autigênico), anfibólio (hornblenda), andaluzita, sillimanita, espinélio e ilmenita ocorrem raramente. A maioria dos grãos é irregular angulosa, mas grãos bem arredondados, particularmente de turmalina e zircão, também estão presentes. Texturas superficiais incluem fraturas conchoidais, marcas de percussão em V e pequenos buracos, estes últimos em grãos arredondados de turmalina e zircão, enquanto feições de corrosão estão principalmente presentes em barita (cavidades rômbicas), cianita, estaurolita (superfície mamilar) e granada (facetas bem formadas por dissolução). Grãos de zircão, com texturas de zoneamento oscilatório e razões U/Th ≥ 0,5 e Zr/Hf média de 29, indicam proveniência de granitos e migmatitos, enquanto os tipos de turmalina, determinados como dravita e shorlita, são oriundos, principalmente, de metapelitos e metapsamitos aluminosos e/ou pobres em Al, com menor contribuição de granitos e rochas meta-ultramáficas. As granadas, por sua vez, são ricas em almandina e têm baixos teores dos componentes de espessartita, grossulária e piropo. Suas fontes potenciais são rochas metamórficas de baixo a médio grau e granitos. Com base em análises de minerais pesados e progradação do sistema deltaico para ENE/E e ESE, as áreas mais prováveis como fontes potenciais de arenitos albianos são o cráton São Luís, os cinturões neoproterozóicos Araguaia e Gurupi, bem como a bacia paleozóica do Parnaíba, esta fornecendo sedimentos de grãos arredondados.

Estudos isotópicos (Pb, O, H, S) em zonas alteradas e mineralizadas do depósito cupro-aurífero Visconde, Província Mineral de Carajás

O depósito cupro-aurífero Visconde está localizado na Província Mineral de Carajás, a cerca de 15 km a leste do depósito congênere de classe mundial Sossego. Encontra-se em uma zona de cisalhamento de direção WNW-ESE, que marca o contato das rochas metavulcanossedimentares da Bacia Carajás com o embasamento. Nessa zona ocorrem outros depósitos hidrotermais cupro-auríferos com características similares (Alvo 118, Cristalino, Jatobá, Bacaba, Bacuri, Castanha), que têm sido enquadrados na classe IOCG (Iron Oxide Copper-Gold), embora muitas dúvidas ainda existam quanto a sua gênese, principalmente no que diz respeito à idade da mineralização e fontes dos fluidos, ligantes e metais. O depósito Visconde está hospedado em rochas arqueanas variavelmente cisalhadas e alteradas hidrotermalmente, as principais sendo metavulcânicas félsicas (2968 ± 15 Ma), o Granito Serra Dourada (2860 ± 22 Ma) e gabros/dioritos. Elas registram diversos tipos de alteração hidrotermal com forte controle estrutural, destacando-se as alterações sódica (albita + escapolita) e sódico-cálcica (albita + actinolita ± turmalina ± quartzo ± magnetita ± escapolita), mais precoces, que promoveram a substituição ubíqua de minerais primários das rochas e a disseminação de calcopirita, pirita, molibdenita e pentlandita. Dados isotópicos de oxigênio e hidrogênio de minerais representativos desses tipos de alteração mostram que os fluidos hidrotermais foram quentes (410 – 355°C) e ricos em ¹⁸O (δ¹⁸O_H2O= +4,2 a 9,4‰). Sobreveio a alteração potássica, caracterizada pela intensa biotitização das rochas, a qual ocorreu concomitantemente ao desenvolvimento de foliação milonítica, notavelmente desenhada pela orientação de palhetas de biotita, que precipitaram de fluidos com assinatura isotópica de oxigênio similar à dos estágios anteriores (δ¹⁸O_H2O entre +4,8 e +7,2‰, a 355°C). Microclina e alanita são outras fases características desse estágio, além da calcopirita precipitada nos planos da foliação. A temperaturas mais baixas (230 ± 11°C), fluidos empobrecidos em ¹⁸O (δ¹⁸O_H2O = -1,3 a +3,7‰) geraram associações de minerais cálcico-magnesianos (albita + epidoto + clorita ± calcita ± actinolita) que são contemporâneas à mineralização. Valores de δ¹⁸D_H2O e δO_H2O indicam que os fluidos hidrotermais foram inicialmente formados por águas metamórficas e formacionais, a que se misturou alguma água de fonte magmática. Nos estágios tardios, houve considerável influxo de águas superficiais. Diluição e queda da temperatura provocaram a precipitação de abundantes sulfetos (calcopirita ± bornita ± calcocita ± digenita), os quais se concentraram principalmente em brechas tectônicas - os principais corpos de minério - que chegam a conter até cerca de 60% de sulfetos. Veios constituídos por minerais sódico-cálcicos também apresentam comumente sulfetos. A associação de minerais de minério e ganga indica uma assinatura de Cu-Au- Fe-Ni-ETRL-B-P para a mineralização. Os valores de δ³⁴S (-1,2 a +3,4‰) de sulfetos sugerem enxofre de origem magmática (proveniente da exsolução de magmas ou da dissolução de sulfetos das rochas ígneas pré-existentes) e precipitação em condições levemente oxidantes. Datação do minério por lixiviação e dissolução total de Pb em calcopirita forneceu idades de 2736 ± 100 Ma e 2729 ± 150 Ma, que indicam ser a mineralização neoarqueana e, a despeito dos altos erros, permite descartar um evento mineralizador paleoproterozoico. A idade de 2746 ± 7 Ma (MSDW=4,9; evaporação de Pb em zircão), obtida em um corpo granítico não mineralizado (correlacionado à Suíte Planalto) que ocorre na área do depósito, foi interpretada como a idade mínima da mineralização. Assim, a formação do depósito Visconde teria relação com o evento transpressivo ocorrido entre 2,76 e 2,74 Ga, reponsável pela inversão da Bacia Carajás e pela geração de magmatismo granítico nos domínios Carajás e de Transição. Esse evento teria desencadeado reações de devolatilização em rochas do Supergrupo Itacaiúnas, ou mesmo, provocado a expulsão de fluidos conatos salinos aprisionados em seus intertícios. Esses fluidos teriam migrado pelas zonas de cisalhamento e reagido com as rochas (da bacia e do embasamento) pelas quais se movimentaram durante a fase dúctil. As concentrações subeconômicas do depósito Visconde devem ser resultado da ausência de grandes estruturas que teriam favorecido maior influxo de fluidos superficiais, tal como ocorreu na formação dos depósitos Sossego e Alvo 118.

The Tocantinzinho gold deposit, Tapajós province, state of Pará: host granite, hydrothermal alteration and mineral chemistry

Este trabalho apresenta dados geológicos, petrográficos e mineralógicos referentes ao granito que hospeda o depósito aurífero Tocantinzinho e objetivou contribuir ao entendimento dos processos hidrotermais associados à sua gênese. O depósito ocorre em biotita monzogranito tardi a pós-tectônico, do subtipo oxidado da série ilmenita, que foi alojado a profundidades de 6 - 9 km. Esse granitoide encontra-se bastante fraturado e localmente brechado, tendo experimentado processos hidrotermais de grau fraco a moderado, os quais geraram duas principais variedades (salame e smoky) sem diferenças mineralógicas ou químicas importantes, porém macroscopicamente muito distintas. Vários tipos de alteração hidrotermal foram reconhecidos nas rochas granitoides, sendo representados principalmente por vênulas e pela substituição de minerais primários. A história hidrotermal teve início com a microclinização, durante a qual o protólito granítico foi em parte transformado na variedade salame. A temperaturas em torno de 330 oC ocorreu a cloritização, que produziu chamosita com X_Fe na faixa de 0,55 - 0,70. Seguiu-se a sericitização, durante a qual os fluidos mineralizadores precipitaram pirita, calcopirita, esfalerita, galena e ouro. À medida que a alteração progrediu, as soluções se saturaram em sílica e precipitaram quartzo em vênulas. No estágio mais tardio (carbonatação), provavelmente houve mistura entre fluidos aquosos e aquocarbônicos, de que teria resultado a reação entre Ca²⁺ e CO₂ e formação de calcita. A maioria dos sulfetos encontra-se em vênulas, algumas em trama stockwork. O ouro é normalmente muito fino e ocorre principalmente como inclusões submicroscópicas ou ao longo de microfraturas em pirita e quartzo. O depósito Tocantinzinho é muito similar aos depósitos Batalha, Palito e São Jorge, e aos do campo Cuiú-Cuiú. Tipologicamente poderia ser classificado como depósito relacionado a intrusões.