Controles mineralógicos e geoquímicos do níquel não sulfetado em rochas ultramáficas no Escudo Sul-Riograndense

Abstract

Este trabalho tem como objetivo investigar os processos controladores da mobilidade e concentração de níquel (Ni) em rochas ultramáficas serpentinizadas no Escudo Sul-Riograndense (ESrg), Rio Grande do Sul (RS), Brasil. A composição primária das rochas ultramáficas hospedeiras de Ni constitui um parâmetro relevante, mas os processos secundários são os controladores mais importantes dessas mineralizações, principalmente a serpentinização, pressupondo-se que o Ni possa migrar da olivina ou metamórfica para os minerais do grupo das serpentinas. Para a caracterização mineralógica e textural das rochas ultramáficas serpentinizadas da porção oeste do ESrg, foram aplicadas técnicas de petrografia e Microscopia Eletrônica de Varredura. Para a análise química dos elementos em rocha total foi realizada fluorescência de Raios-X, ICP e ICP-MS. Estas técnicas permitiram classificar quimicamente as rochas e relacionar a variação da intensidade dos eventos metassomáticos, metamórficos e hidrotermais que modificaram a mineralogia dos protólitos. No entanto, foram necessárias estudos de detalhe dos minerais individuais, notadamente olivinas e serpentinas com o uso da microssonda eletrônica para determinar as concentrações de Ni e suas variações nos diferentes corpos ultramáficos investigados. Dessa forma, foi possível quantificar e identificar os minerais concentradores de Ni e a relação dos eventos com a mobilidade e concentração dos elementos. Os resultados de microssonda indicam que as olivinas dos peridotitos do Maciço Pedras Pretas possuem baixos teores de níquel que variam de 0,13% a 0,21% e a média é 0,17%, enquanto que as olivinas dos harzburgitos da Sequência Cerro Mantiqueiras possuem teores mais elevados na média de 0,31%. As olivinas do Pedras Pretas possuem composição homogênea enquanto que aquelas do Cerro Mantiqueiras mostram variações composicionais importantes com conteúdo de Fo 92-98 e teores de níquel entre 0,3% e 0,4%. Tais variações no Cerro Mantiqueiras podem estar relacionadas a diferenças na composição do protólito ou a outro fator desconhecido que necessita futuras investigações. As olivinas e serpentinas no Cambaizinho e Serrinha mostram valores de níquel entre 0,19% a 0,3%, comparáveis ao Cerro Mantiqueiras, porém bem mais elevados que o Pedras Pretas. Este estudo mostra que os corpos ultramáficos do Cambaizinho- Serrinha e Cerro Mantiqueiras possuem potencial para desenvolver depósitos de Ni não sulfetado devido as concentrações relativamente elevadas de Ni nas olivinas. Entretanto, tais depósitos não se desenvolveram devido a dois fatores principais: o primeiro está ligado à superposição de eventos de metamorfismo e deformação recorrentes no tempo e no espaço que propiciaram a mobilização do Ni; o segundo fator é atribuído a ausência de agentes supergênicos favoráveis para a formação de depósitos lateríticos como os observados na região norte do Brasil.

This paper investigates the processes controlling the mobility and concentration of nickel (Ni) in serpentinized ultramafic rocks in the Sul- Riograndense Shield (ESrg), Rio Grande do Sul (RS), Brazil. The primary composition of the ultramafic Ni host is a relevant parameter, but the secondary processes are the almost important controllers of these mineralizations, mainly serpentinization, assuming that Ni may migrate from igneous or metamorphic olivine minerals to the group of serpentine this phase. For the mineralogical and textural characterization of the serpentinized ultramafic rocks of the western portion of ESrg, were applied techniques of petrographic and scanning electron microscopy. For chemical analysis of elements in rock whole was performed X-ray fluorescence, ICP and ICP-MS. Although these techniques allow chemically classification of rocks and relate the variation of intensity in which metasomatics, metamorphic and hydrothermal events, changed the that mineralogy of the rock, however analysis of individual mineral detail, notably olivine and serpentine minerals using the electron microprobe detail, were necessary to determine the concentrations of Ni and variations in different ultramafic bodies investigated. Thus, it was possible to quantify and identify the Ni concentrators minerals and the relationship of events with the mobility and concentration of the elements. The microprobe results indicate that the olivine of peridotite Pedras Pretas have low contents of NiO ranging from 0.13% to 0.21% and averaged 0.17%, while the olivine harzburgites Cerro Mantiqueiras have higher levels of NiO averaging 0.31%. The olivine of Pedras Pretas have a homogeneous composition as those of Cerro Mantiqueiras show important compositional variations with a content of forsterite the Fo 92-98 and NiO contents of between 0.20% and 0.40%. Such variations in Cerro Mantiqueiras may be related to differences in the composition of the protolith or another unknown factor that needs further investigation. The olivine and serpentine in Cambaizinho and Serrinha, show NiO values between 0.19 % to 0.3 %, values comparable to the Cerro Mantiqueiras, but higher than the Pedras Pretas. This study shows that the Cambaizinho, Serrinha and Cerro Mantiqueiras have the potential to develop non- sulphide Ni deposits, due high Ni concentrations in olivine. However, these deposits are not developed due two main factors: the first is linked to the superposition of events the metamorphism and deformation applicants in time and space, that enabled the Ni mobilization; the second factor is attributed to lack preservation of profiles suitable for the Ni concentration, due to uplift and erosion lateritic subsequent.