24 resultados para pentlandite
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In previous Analytical Electron Microscope studies of extraterrestrial Chondritic Porous Aggregate (CPA) W7029* A, we have reported on the presence of layer silicates(Rietmeijer and Mackinnon, 1984a; Mackinnon and Rietmeijer, 1983) and metal oxides (Rietmeijer and Mackinnon, 1984a; Mackinnon and Rietmeijer, 1984). We present here a continuation ofthis detailed mineralogical study and propose a scenario which may account for the variety and types of phases observed in this CPA. At least 50% ofCPA W7029*A is carbonaceous material, primarily poorly graphitised carbon (POC) with morphologies similar to POC in acid residues of carbonaceous chondrites (Smith and Busek, 1981; Lumpkin, 1983). The basal spacing of graphite in CPA W7029*A ranges from 3.47-3.52 A and compares with doo, of graphite in the Allende residues (Smith and Buseck, 1981; Lumpkin, 1983). Low-temperature phases comprise - 20% of CPA W7029*A and include layer silicates, Bi,O" a-FeOOH(Rietmeijer and Mackinnon, 1984a; Mackinnon and Rietmeijer, 1983), BaSO.,.Ti.O, plates, pentlandite-violarite and bornite. Clusters of Mg-rich olivine and pyroxene make up - 12% of the aggregate...
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The Fortaleza de Minas Ni-Cu-PGE sulfide deposit is hosted by Archean komatiitic rocks of the Morro do Ferro greenstone belt, near the southwestern margin of the Sa (aFrancisco) over tildeo Francisco craton, Minas Gerais state, Brazil. The deposit contains 6 million tonnes of ore with an average grade of 2.2 wt% Ni, 0.4% Cu, 0.05% Co and 1.2 ppm PGE+Au, and comprises (i) a main orebody, which is metamorphosed, deformed and transposed along a regional shear zone, consisting mainly of disseminated, brecciated and stringer sulfide ores that are interpreted to be of early magmatic origin, and (ii) PGE-rich discordant veins that are hosted in N-S- and NE-SW-trending late faults that cross-cut the main orebody. The discordant PGE-rich ore (up to 4 ppm total PGE) is characterized by thin, discontinuous and irregular veins and lenses of massive sulfides hosted by serpentinite and talc schist, and is relatively undeformed if compared with the early types of ore. It is composed mainly of pyrrhotite, pentlandite, chalcopyrite, magnetite, carbonates, and amphiboles, with minor cobaltite-gersdorffite, sphalerite, ilmenite, and quartz, and rarely maucherite (Ni11Asg), tellurides and platinum-group minerals (PGM). Omeeite, irarsite, sperrylite, and Ni-bearing merenskyite are the main PGM, followed by minor amounts of testibiopalladite and an unknown phase containing Ru, Te, and As. The PGM occur either included in, or at the margins of, sulfides, sulfarsenides, silicates and oxides, or filling fractures in pyrrhotite, pentlandite, and chalcopyrite, suggesting that they started to precipitate with these minerals and continued to precipitate after the sulfides were formed. The mantle-normalized metal distribution of the two samples of discordant veins shows distinct patterns: one richer in Ni-Pd-Ir-Rh-Ru-Os and another with higher amounts of Cu-Pt-Bi. Both are strongly depleted in Cr if compared with the metamorphosed magmatic ore of this deposit, which follows the general Kambalda-type magmatic trend. on the basis of structural, mineralogical and geochemical evidence, we propose that the PGE-rich discordant ore may have formed by remobilization of metals from the deformed, metamorphosed magmatic orebody (which shows a depleted pattern in these elements) by reduced (pyrrhotite - pentlandite - pyrite are stable), neutral to alkaline and carbonic fluids (carbonate-stable). The PGE may have been transported as bisulfide complexes, and precipitated as tellurides (mainly Pd) and arsenides (Pt, Rh, Ru, Os, Ir) in the late N-S and NE-SW-trending faults owing to a decrease in the activity of S caused by the precipitation of sulfides in the veins.
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The Santa Cruz massif, which forms part of the Ipanema mafic/ultramafic Complex, Minas Gerais, Brazil, has an exposed upward sequence of metadunite, metaharzburgite (including three separate chromitite layers), metapyroxenite, metagabbro, and metaanorthosite. Primary igneous chromite grains in the main chromitite layer are poikiloblastic and tectonically fragmented, and have a narrow (10-20 mum) margin of chromian spinel. Cataclased chromite fragments are extensively replaced and mantled by chromian spinel; they have a composite margin comprised of an inner zone of more aluminous spinel and an euhedral outer zone of more Cr-rich spinel, representing granulite and amphibolite facies metamorphic events, respectively. The contents of platinum-group elements (PGE) and Au in chromite separates are relatively high (Os 45, Ir 23, Ru 136, Rh 19, Pt 98, Pd 63, and Au 83 ppb), and significantly enriched (similar to 4x) over whole rock values. Platinum-group minerals are not observed and micrometre-sized inclusions of sulfide minerals (chalcopyrite and pentlandite) in relict chromite are rare. However, comparison of mineral proportions in the separated chromite and whole rock shows that the precious metals are hosted predominantly in the relict igneous chromite grains, rather than the secondary chromian spinel and primary and secondary Mg-rich silicates. The major element composition and average chondrite-normalized PGE pattern of the separated chromite correspond to S-poor stratiform chromitite. We suggest that the precious metals accumulated with chromite during crystallization of a S-poor magma, and were not remobilized in the relict chromite during the subsequent high grade metamorphism.
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
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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 (δ18OH2O= +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 (δ18OH2O 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 (δ18OH2O = -1,3 a +3,7‰) geraram associações de minerais cálcico-magnesianos (albita + epidoto + clorita ± calcita ± actinolita) que são contemporâneas à mineralização. Valores de δ18DH2O e δOH2O 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.
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As opalas de Pedro II e Buriti dos Montes, no estado do Piauí, constituem as mais importantes ocorrências brasileiras dessa gema, tanto em termos de volume quanto pela qualidade gemológica, que é comparável à das famosas opalas australianas. No entanto, a informalidade na extração e comercialização destas opalas, assim como a falta de informações quanto à gênese destes depósitos não permitem a prospecção por novas jazidas e o estabelecimento de um certificado de procedência para as opalas do Piauí que permitisse sua inserção formal no mercado gemológico internacional. Alguns autores têm se dedicado ao estudo dessas opalas, revelando fortes evidências de sua origem hidrotermal, mas até então, nenhum trabalho abordou as características físico-químicas dos fluidos que teriam originado esses depósitos de opalas. Diante disso, o principal objetivo deste trabalho foi entender o sistema hidrotermal responsável pela gênese das opalas do Piauí, ou seja, caracterizar os fluidos que originaram a mineralização e mostrar sua relação com o contexto geológico da região. Os municípios de Pedro II e Buriti dos Montes se localizam na porção nordeste do estado do Piauí, a aproximadamente 230 km a leste da capital Teresina, e as ocorrências de opala se encontram na porção basal da Bacia do Parnaíba, constituindo veios e vênulas nos arenitos dos grupos Serra Grande (Buriti dos Montes) e Canindé (Pedro II), os quais são seccionados por soleiras e diques de diabásio da Formação Sardinha. Elas também ocorrem cimentando brechas e como depósitos coluvionares e de paleocanal. Associados às opalas, localmente encontram-se veios de quartzo, calcedônia, barita e hematita (ou goethita). De maneira geral, as opalas de Pedro II apresentam jogo de cores, são predominantemente brancas ou azuladas com aspecto leitoso, semitranslúcidas a opacas e com inclusões sólidas pouco aparentes. Em contrapartida, as opalas de Buriti dos Montes não apresentam jogo de cores, a cor varia entre amarelo claro e vermelho amarronzado, são semitransparentes a translúcidas e contêm grande variedade de inclusões sólidas. Os dados obtidos revelam que as opalas de Pedro II são tipicamente do tipo amorfo (opala-A), enquanto as opalas de Buriti dos Montes variam entre amorfas e cristobalita-tridimita (opala-CT). Na opala preciosa, o típico jogo de cores é causado pelo arranjo regular das esferas de sílica que as constituem. A ausência de cimento opalino entre as esferas reforça a beleza desse efeito. Em contrapartida, as opalas laranja não apresentam jogo de cores, mas têm maior transparência devido ao diminuto tamanho das esferas. As inclusões sólidas também produzem belos efeitos nas opalas estudadas, principalmente na variedade laranja, que é mais transparente. Além disso, o conjunto de inclusões sólidas revela características intrínsecas aos processos hidrotermais que originaram as opalas estudadas. Agregados botrioidais, dendríticos e nodulares são exemplos de inclusões formadas por fragmentos dos arenitos hospedeiros carreados pelos fluidos hidrotermais que geraram as opalas. As inclusões sólidas também têm relação direta com a cor das opalas. Nas opalas de Buriti dos Montes, os tons de vermelho, laranja e amarelo são produzidos pela dissolução parcial das inclusões constituídas por oxihidróxidos de Fe. De maneira semelhante, a cor verde nas opalas preciosas está relacionada aos microcristais de Co-pentlandita inclusos nas mesmas. O conjunto de minerais associados às opalas conduz a uma assinatura mineralógicogeoquímica marcada pelos elevados teores de Fe e Al nas opalas com inclusões de hematita/goethita e caulinita, e assim também com aumento considerável dos teores de elementos terras raras nas opalas em que se concentram as inclusões de caulinita e apatita. Entre os elementos-traço, Ba é o mais abundante, e provavelmente foi incorporado pelo fluido hidrotermal, tendo em vista que veios de barita são encontrados com frequência nessa região da Bacia do Parnaíba. Várias feições como estruturas de fluxo nas opalas, corrosão e dissolução parcial dos cristais de quartzo hialino e de inclusões mineralógicas, vênulas de quartzo hidrotermal sobrecrescidas aos grãos detríticos, e zoneamento dos cristais de quartzo confirmam que essas opalas têm origem hidrotermal. A ruptura do Gondwana teria provocado um vasto magmatismo básico fissural, que por sua vez foi responsável pelo aporte de calor que gerou as primeiras células convectivas de fluidos quentes. A água contida nos arenitos certamente alimentou o sistema e se enriqueceu em sílica através da dissolução parcial ou total dos próprios grãos de quartzo dos arenitos. Este fluido hidrotermal foi posteriormente aprisionado em sistemas de fraturas e nelas se resfriou, precipitando a opala e minerais associados.
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Distante 15 km a leste da mina Sossego (Canaã de Carajás, no Pará), o depósito Visconde jaz na zona de contato entre o Supergrupo Itacaiúnas (2,76 Ga) e o embasamento (> 3.0 Ga). No depósito e arredores, ocorrem, principalmente, o granito Serra Dourada, riodacitos e gabrodioritos, variavelmente deformados e hidrotermalizados. A Suíte Intrusiva Planalto, também identificada, não mostra feições de alteração das demais rochas. Diques máficos e félsicos cortam o pacote rochoso. Sob condições dúctil-rúpteis iniciais a rúpteis, subsequentemente, a alteração hidrotermal evoluiu de sódico-cálcica (albita, escapolita e anfibólios) precoce e ubíqua para potássica (K-feldspato e Cl-biotita), retomando, em seguida, o caráter sódico-cálcico de efeito local (albita, epidoto, apatita, turmalina e fluorita), para, finalmente, assumir caráter cálcio-magnesiano (clinocloro, actinolita, carbonatos e talco subordinado). No granito Serra Dourada, albitização, epidotização e turmalinização são mais proeminentes e se contrapõem à escapolitização, biotitização, anfibolitização e magnetitização, muito expressivas nos gabros/quartzodioritos, e à K-feldspatização, mais comum nos riodacitos. Os principais corpos de minério são representados por veios e brechas, constituídos por calcopirita-bornita, além de disseminações (calcopirita + pirita ± molibdenita ± pentlandita). A suíte metálica básica é Fe-Cu-Au ± ETR. Abundante sulfeto foi precipitado na transição da alteração potássica para a cálcio-magnesiana, tendo apatita, escapolita, actinolita, epidoto, magnetita, turmalina, calcita, gipsita e fluorita como os principais minerais de ganga. Os metais foram transportados por fluidos hidrotermais ricos em Na, Ca, K, Fe e Mg, além de P, B, F e espécies de S. As similaridades se sobrepõem às diferenças, o que permite considerar os depósitos Visconde e Sossego cogenéticos.
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The purpose of this thesis is to investigate the possibility of concentrating a low grade copper-nickel ore, to determine the most effective method of concentration, and to attempt to draw some conclusions to determine whether or not the concentrates produced would be of sufficient high grade to make the recovery of nickel and copper a profitable enterprise.
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Sulfide mineralogy, sulfur contents, and sulfur isotopic compositions were determined for samples from the 500-m gabbroic section of Ocean Drilling Program Hole 735B in the southwest Indian Ocean. Igneous sulfides (pyrrhotite, chalcopyrite, pentlandite, and troilite) formed by accumulation of immiscible sulfide droplets and crystallization from intercumulus liquids. Primary sulfur contents average around 600 ppm, with a mean sulfide d34S value near 0 per mil, similar to the isotopic composition of sulfur in mid-ocean ridge basalt glass. Rocks from a 48-m interval of oxide gabbros have much higher sulfur contents (1090-2530 ppm S) due to the increased solubility of sulfur in Fe-rich melts. Rocks that were locally affected by early dynamothermal metamorphism (e.g., the upper 40 m of the core) have lost sulfur, averaging only 90 ppm S. Samples from the upper 200 m of the core, which underwent subsequent hydrothermal alteration, also lost sulfur and contain an average of 300 ppm S. Monosulfide minerals in some of the latter have elevated d34S values (up to +6.9 per mil), suggesting local incorporation of seawater-derived sulfur. Secondary sulfides (pyrrhotite, chalcopyrite, pentlandite, troilite, and pyrite) are ubiquitous in trace amounts throughout the core, particularly in altered olivine and in green amphibole. Pyrite also locally replaces igneous pyrrhotite. Rocks containing secondary pyrite associated with late low-temperature smectitic alteration have low d34S values for pyrite sulfur (to - 16.6 per mil). These low values are attributed to isotopic fractionation produced during partial oxidation of igneous sulfides by cold seawater. The rocks contain small amounts of soluble sulfate (6% of total S), which is composed of variable proportions of seawater sulfate and oxidized igneous sulfur. The ultimate effect of secondary processes on layer 3 gabbros is a loss of sulfur to hydrothermal fluids, with little or no net change in d34S.
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Serpentinization of abyssal peridotites is known to produce extremely reducing conditions as a result of dihydrogen (H2,aq) release upon oxidation of ferrous iron in primary phases to ferric iron in secondary minerals by H2O.We have compiled and evaluated thermodynamic data for Fe-Ni-Co-O-S phases and computed phase relations in fO2,g-fS2,g and aH2,aq-aH2S,aq diagrams for temperatures between 150 and 400°C at 50MPa.We use the relations and compositions of Fe-Ni-Co-O-S phases to trace changes in oxygen and sulfur fugacities during progressive serpentinization and steatitization of peridotites from the Mid-Atlantic Ridge in the 15°20'N Fracture Zone area (Ocean Drilling Program Leg 209). Petrographic observations suggest a systematic change from awaruite- magnetite-pentlandite and heazlewoodite-magnetite-pentlandite assemblages forming in the early stages of serpentinization to millerite-pyrite-polydymite-dominated assemblages in steatized rocks. Awaruite is observed in all brucite-bearing partly serpentinized rocks. Apparently, buffering of silica activities to low values by the presence of brucite facilitates the formation of large amounts of hydrogen, which leads to the formation of awaruite. Associated with the prominent desulfurization of pentlandite, sulfide is removed from the rock during the initial stage of serpentinization. In contrast, steatitization indicates increased silica activities and that highsulfur-fugacity sulfides, such as polydymite and pyrite-vaesite solid solution, form as the reducing capacity of the peridotite is exhausted and H2 activities drop. Under these conditions, sulfides will not desulfurize but precipitate and the sulfur content of the rock increases. The co-evolution of fO2,g-fS2,g in the system follows an isopotential of H2S,aq, indicating that H2S in vent fluids is buffered. In contrast, H2 in vent fluids is not buffered by Fe-Ni-Co-O-S phases, which merely monitor the evolution of H2 activities in the fluids in the course of progressive rock alteration.The co-occurrence of pentlandite- awaruite-magnetite indicates H2,aq activities in the interacting fluids near the stability limit of water. The presence of a hydrogen gas phase would add to the catalyzing capacity of awaruite and would facilitate the abiotic formation of organic compounds.
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The monograph has been written on the base of data obtained from samples and materials collected during the 19-th cruise of RV ''Akademik Vernadsky'' to the Northern and Equatorial Indian Ocean. Geological features of the region (stratigraphy, tectonic structure, lithology, distribution of ore-forming components in bottom sediments, petrography of igneous rocks, etc.) are under consideration. Regularities of trace element concentration in Fe-Mn nodules, nodule distribution in bottom sediments, and engineering-geological properties of sediments within the nodule fields have been studied. Much attention is paid to ocean crust rocks. The wide range of ore mineralization (magnetite, chromite, chalcopyrite, pyrite, pentlandite, and other minerals) has been ascertained.
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Primary sulfide mineralization in basalts of the Costa Rica Rift occurs mainly in chrome-spinel-bearing olivine tholeiites. Primary sulfides form both globules, consisting of quenched single-phase solid solutions, and irregular polymineralic segregations of pyrrhotite, chalcopyrite, cubanite, and pentlandite. Two types of sulfide solid solutions - iron-nickel (Mss) and iron-copper (Iss) - were found among sulfide globules. These types appear to have formed because of sulfide-sulfide liquid immiscibility in the host magmas; as proved by the presence of globules with a distinct phase boundary between Mss and Iss. Such two-phase globules are associated with large olivine phenocrysts. Inhomogeneties among the globule composition likewise are caused by sulfide-sulfide immiscibility. Secondary sulfides form irregular segregations and veins consisting of pyrite, marcasite, and chalcopyrite.
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Sulfide petrography plus whole rock contents and isotope ratios of sulfur were measured in a 1.5 km section of oceanic gabbros in order to understand the geochemistry of sulfur cycling during low-temperature seawater alteration of the lower oceanic crust, and to test whether microbial effects may be present. Most samples have low SO4/Sum S values (<= 0.15), have retained igneous globules of pyrrhotite ± chalcopyrite ± pentlandite, and host secondary aggregates of pyrrhotite and pyrite laths in smectite ± iron-oxyhydroxide ± magnetite ± calcite pseudomorphs of olivine and clinopyroxene. Compared to fresh gabbro containing 100-1800 ppm sulfur our data indicate an overall addition of sulfide to the lower crust. Selection of samples altered only at temperatures <= 110 °C constrains microbial sulfate reduction as the only viable mechanism for the observed sulfide addition, which may have been enabled by the production of H2 from oxidation of associated olivine and pyroxene. The wide range in d34Ssulfide values (-1.5 to + 16.3 per mil) and variable additions of sulfide are explained by variable epsilon sulfate-sulfide under open system pathways, with a possible progression into closed system pathways. Some samples underwent oxidation related to seawater penetration along permeable fault horizons and have lost sulfur, have high SO4/Sum S (>= 0.46) and variable d34Ssulfide (0.7 to 16.9 per mil). Negative d34Ssulfate-d34Ssulfide values for the majority of samples indicate kinetic isotope fractionation during oxidation of sulfide minerals. Depth trends in sulfide-sulfur contents and sulfide mineral assemblages indicate a late-stage downward penetration of seawater into the lower 1 km of Hole 735B. Our results show that under appropriate temperature conditions, a subsurface biosphere can persist in the lower oceanic crust and alter its geochemistry.