Mineralogia e geoquímica da bauxita derivada do anortosito, Barro Alto, Goiás

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2011.A atuação do intemperismo sobre o anortosito do Complexo Máfico-Ultramáfico de Barro Alto, Goiás, gerou o primeiro depósito de bauxita economicamente viável na região centro-oeste do Brasil. Situada nos municípios de Barro Alto e Santa Rita do Novo Destino, a jazida possui teores médios acima de 50% de Al2O3 aproveitável e com reserva estimada em 100 Milhões de toneladas. As condições litológicas, topográficas e de drenagem existentes na área da jazida foram extremamente favoráveis ao desenvolvimento do manto de alteração que capeia o anortosito. Trata-se de perfis de alteração altamente evoluidos, que constituem um corpo único de minério, onde foram individualizados, grosseiramente da base para o topo, cinco fácies de alteração: 1) Fácies Bauxita Porosa (FBP) considerada isalterítica, já que preserva estruturas e texturas derivadas do anortosito; 2) Fácies caulinítica (FCP) formada pela caulinitização direta do anortosito; 3) Fácies Argilosa com blocos de Bauxita (FAB) constitui a porção argilosa, na qual o maior volume de caulinita é associada à gibbsita, exibindo feições de substituição da bauxita, indicativas de ressilicificação. 4) Fácies Bauxita Maciça (FBM), formada a partir da remobilização de alumínio em uma segunda fase de bauxitização, indicada pela textura microcristalina de gibbsita que preenche poros e fraturas que cortam a bauxita primária. 5) Fácies Bauxita Coluvionar (FBC) caracterizada por materiais desagregados das fácies bauxíticas pré-existentes e se depositaram sobre as diferentes fácies do manto intempérico. O minério se formou a partir de um processo de bauxitização intensa e diretamente desenvolvida sobre a rocha-mãe, na qual a paragênese primária do anortosito, composta predominantemente por labradorita, e subordinadamente por piroxênio, granada, escapolita, além de traços de minerais opacos (ilmenita, magnetita e espinélio) foi bruscamente substituida por minerais neoformados, marcadamente por gibbsita e caulinita, além de goethita, hematita, lepidocrocita, boehmita, diásporo e anátasio. Notáveis cristais centimétricos de coríndon, de origem supergênica, ocorrem envoltos por halo ferruginoso. Quimicamente, o perfil é caracterizado, em relação ao anortosito, por uma concentração de Al2O3, Fe2O3, TiO2, perda intensa de SiO2 nas fácies bauxíticas e moderada no caso das fácies argilosas e perda muito expressiva dos álcalis, desde os estágios iniciais da alteração, em ambos os materiais, bauxítico e argilosos. Tratamentos estatísticos efetuado com os dados de análises químicas, correlação Pearson, análise de clusters e cálculos isovolumétricos colocam em evidência o relacionamento entre as espécies químicas, identificando quatro grupos: elementos que apresentam afinidade com alumínio e se concentram nas fácies mais gibbsíticas (Ga, H2O+); elementos que possuem comportamento geoquímico similar ao silício e se concentram nas fácies mais argilosas (Rb, ETR, Ca, Sr); elementos com comportamento similar ao do ferro (TiO2, Cr, Zr, Hf, Co, P, Mg, Mn, Ni e ETRs pesados) e elementos com comportamento independente (Ba, Be, Mo, Sn, Na, K). A existência de cinco fácies de alteração, por vezes bem individualizadas, apresentando cada uma composição, textura e estruturas próprias, as relações de contato entre as diferentes fácies de alteração, bem como as relações entre os diferentes materiais constituintes em cada fácies sugerem gênese complexa e polifásica para o manto de alteração. ______________________________________________________________________________ ABSTRACTThe role of weathering of the mafic-anorthosite Complex of Ultramafic Barro Alto, Goiás, has generated the first economically viable bauxite deposit in central-west Brazil. Located in the municipalities of Barro Alto and Santa Rita do Novo Destino, the reservoir has Al2O3 average levels above 50% and usable reserves estimated at 100 million tonnes. The lithological context, topography and drainage in the reservoir area were extremely favorable to the development of bauxitic profiles. These are highly evolved profiles, which constitutes a single ore body, represented by the alteration mantle that overlaps a significant topographic elevation, called Serra da Torre, among 900 and 1500 meters in altitude, where were isolated into five facies: 1) Porous Bauxite Facies (FBP) considered isalteritic, since it preserves structures and textures derived from the anorthosite and 2) Massive Bauxite Facies (FBM), formed from aluminum remobilization in a second bauxitization phase, ercognizaed by the microcrystalline gibbsite texture that fills the pores and fractures cutting the primary bauxite. 3) Colluvial Bauxite Facies (FBC) is characterized by the disaggregated materials from the saprolite reworked and deposited on the different facies of the weathering mantle, leading to bauxitic- lateritic formation representing the most mature stage of the profile. 4) Shaly with Bauxite Blocks Facies (FAB) is the clay portion, on which the greatest kaolinite volume is associated with gibbsite, showing bauxite substitution features, indicating resilicification. 5) Shaly Facies (FAP) formed by the anorthosite direct kaolinitization; The ore was formed by a intense bauxitization process directly developed on parent rock, in which the primary anorthosite paragenesis, composed mostly of labradorite and subordinated by pyroxene, garnet, scapolite, and traces of opaque minerals (ilmenite, magnetite and spinel) was abruptly replaced by newly formed minerals, especially by kaolinite and gibbsite, as well as goethite, hematite, lepidocrocite, boehmite, diaspore and anatase. Remarkable corundum centimetric crystals, of supergene origin, occur surrounded by a ferruginous halo. Chemically, the profile is characterized as related to the anorthosite, with a residual concentration of Al2O3, Fe2O3, TiO2, with a severe loss of SiO2 in the bauxite facies and a moderate SiO2 loss in the clayey and a very significant alkali loss in both materials, bauxitic and clayey, from the early stages of alteration. Statistical processing performed with data from chemical analysis, Pearson correlation, Clusters analysis and isovolumetric calculations provide evidence of the relationship among chemical species, by identifying four groups: Elements that are similar to aluminum and concentrated on gibbsite facies (Ga, H2O + ) Elements that are similar to silicon and are concentrated in the clay facies (Rb, REE, Ca, Sr) elements with similar behavior to iron (TiO2, Cr, Zr, Hf, Co, P, Mg, Mn, Ni and heavy REEs) and elements with independent behavior (Ba, Be, Mo, Sn, Na, K). The presence of five alteration facies, sometimes well individualized, with each composition, texture, structure, change of contact relations among the different facies as well as the relationships among the different constituent materials in each facies clearly suggests a polyphasic complex genesis for the residual mantle