Estudos metalogenéticos de depósitos de minerais radioativos e minerais estratégicos
A metalogenia e metalogênese são conceitos da geologia relacionados à gênese dos depósitos minerais, ou seja, permitem conhecer mais a fundo os processos de formação de depósitos, bem como a posterior elaboração de planos para a prospecção mineral. Mais especificamente, a metalogênese, segundo Winge, é um conjunto de “estudos geológicos relacionados com a origem e evolução de jazidas ou concentrações minerais, definindo modelos de jazidas e princípios para a sua prospecção”, e a metalogenia é o estudo genético dos depósitos minerais úteis no espaço e tempo. Assim, é possível entender sobre diversos aspectos por meio de estudos metalogenéticos.
Quer saber mais sobre o assunto? A seguir, abordaremos o processo de formação das jazidas e detalharemos alguns estudos metalogenéticos, conectando tema com o mercado da mineração, fique ligado!
Jazidas Minerais
As jazidas minerais são conceituadas como concentrações naturais de um determinado material, com um volume específico que pode ser extraído e aproveitado economicamente, podendo ser classificadas como jazidas magmáticas, metamórficas, aluvionares, petrolíferas ou carboníferas. Para sua extração, podemos usar diferentes métodos de lavra, a depender de sua localização no solo. Para jazidas próximas à superfície, o método é a lavra a céu aberto, enquanto para jazidas mais profundas, o método é a lavra subterrânea. Ambos métodos possuem uma infraestrutura específica que depende das condições geológicas do locar a ser explorado.
A formação de uma jazida varia muito de acordo com o material, podendo ocorrer por inclusões fluidas, hidrotermalismo, processos erosivos, magmatismo, entre muitos outros processos geológicos. A seguir, detalharemos os depósitos e jazidas de minerais radioativos e de interesse, comentando sobre os estudos metalogenéticos de alguns minerais específicos.
Depósitos de minerais radioativos
Os minerais radioativos constituem um grupo de minerais que apresentam em sua composição elementos naturalmente radioativos (Kuchenbecker, 2018), e sua importância está ligada principalmente ao decaimento que os elementos radioativos podem sofrer e a sua capacidade energética, sendo amplamente utilizados em usinas nucleares por todo o mundo. Se aproveitada, a energia nuclear seria capaz de dividir espaço com outras fontes de energia amplamente utilizadas no Brasil, como as hidrelétricas, que também trazem um grande impacto à natureza.
A gênese dos depósitos de minerais radioativos é variada, podendo ser a partir de processos sedimentares ou até magmáticos, metassomáticos e intempéricos, podendo ser encontrados junto a rochas como granitos, conglomerados, brechas e arenitos (Kuchenbecker, 2018). A propriedade radioativa desses elementos se deve ao fato de eles serem capazes de emitir radiação alfa, beta ou gama para se tornarem estáveis, e veremos a seguir que essa propriedade é capaz de fornecer alguns dados interessantes sobre o passado da Terra. Exemplos de minerais radioativos se encontram neste link.
Estudo metalogenético de U
O urânio é um material que geralmente ocorre em pequenas quantidades na natureza. Por isso, sua explotação é dificultada e ocorre apenas em situações geológicas específicas em que sua concentração é maior, considerado minério de urânio. Esse minério, por sua vez, geralmente tem a uraninita como mineral mais importante, mas pode ser encontrado também em minerais como a autunita, carnotita e a torbenita (Kuchenbecker, 2018).
Entre suas aplicações, a que se destaca em relação aos estudos metalogenéticos é a capacidade do urânio de determinar a idade de rochas devido às suas propriedades químicas, colaborando no estudo da origem e evolução de uma rocha que serve como jazida ou local propício a ser prospectado. O processo para determinar a idade de uma rocha consiste na análise do decaimento radioativo, ou seja, o urânio libera partículas permanentemente até que o núcleo atômico se torne mais estável que de início. Durante esse processo, o urânio muda seu número atômico, o que faz com que ele se transforme em outro elemento químico, o chumbo (Schmitt, 2009).
Assim, observa-se a velocidade dessa transformação química e obtém-se a idade absoluta da rocha, por meio da razão entre os dois elementos citados anteriormente. Na datação, utiliza-se o conceito de meia-vida, que é o tempo que metade de um elemento precisa para se transformar em outro. No caso do urânio 235, a meia-vida é de, aproximadamente, 700 milhões de anos. Já no urânio 238, são necessários 4,5 bilhões de anos para que metade do elemento se transforme em chumbo (Schmitt, 2009).
A datação das rochas pela utilização do urânio pode enriquecer os estudos geológicos de uma determinada área e ser critério de escolha para a prospecção, como na hidrogeologia, ao especificar a idade da água e trazer resultados de sedimentação antiga em ambientes aquáticos, que geram depósitos economicamente viáveis para explotação.
Estudo metalogenético de Th
Assim como o urânio, o tório é um elemento químico radioativo que também não ocorre em concentrações muito grandes na natureza. Ele está presente principalmente no mineral torianita e na torita, e suas principais aplicações são a utilização como componente de ligas para aumentar a resistência ao fogo e como combustível em reatores nucleares.
Além disso, o tório também tem a capacidade de datar rochas, já que durante seu decaimento, o elemento também se transforma em chumbo. Isso ocorre com o isótopo 232 Th, que, através de vários produtos intermédios, termina no isótopo estável do chumbo 208 Pb. Assim, também podemos considera-lo como um importante mineral para a prospecção das jazidas minerais.
Depósitos de minerais estratégicos
Os minerais estratégicos, por sua vez, são aqueles considerados mais importantes para a economia do país devido a sua criticidade, escassez ou essencialidade. Segundo o Decreto nº 10.657, de 24 de março de 2021, minerais estratégicos são “bens minerais do qual o País dependa de importação em alto percentual para o suprimento de setores vitais da economia; bens minerais que tenham importância pela sua aplicação em produtos e processos de alta tecnologia; ou bens minerais que detenham vantagens comparativas e que sejam essenciais para a economia pela geração de superávit da balança comercial do País”.
Os minerais estratégicos para o Brasil, publicados no Diário Oficial da União pela Resolução Nº 2 de 18 de junho de 2021, variam desde minério de ouro, ferro e alumínio até minério de terras raras, envolvendo uma gama muito grande de minerais. Assim, cada estudo metalogenético é dado de forma individual pelas diferentes características dos minérios de interesse citados.
Estudo metalogenético de Au
Nas mineralizações auríferas, o metal nativo geralmente constitui o principal mineral de minério, apesar de ocorrer também em teluretos com Ag ou outros minerais mais raros (Xavier, 1985). Dentro de suas características, podemos notar algumas bem marcantes, como sua facilidade de formar ligas com Ag, Cu e Pt, ductibilidade, dureza, maleabilidade, condutividade e sua resistência à corrosão na ação de oxigênio, enxofres e ácidos (Boyle, 1980).
Os depósitos de ouro podem ser associados, em grande parte, a veios hidrotermais com quartzo alojados em rochas tanto metamórficas quanto ígneas e sedimentares, em sulfetos maciços e em concentrações do tipo placer. Este último depósito é formado quando, ao longo de milhões de anos, pepitas desgastadas de veios auríferos são carregadas por corpos d’água e acumulados no fundo de lagos e rios.
Além disso, a gênese dos depósitos auríferos também pode ser relacionada à água que emerge de smokers com pequenas quantidades de ouro e outros metais que se acumulam no assoalho oceânico e em outras fraturas causadas por acidentes geológicos e em corpos vulcânicos. Todas essas características de formação podem nos fornecer dados para o estudo mais aprofundado de um depósito aurífero específico, para a avaliação de aproveitamento econômico do depósito/jazida.
Estudo metalogenético de Fe
O ferro é um dos metais mais importantes para a indústria brasileira e mundial, com principal aplicação na fabricação do aço. Ele também é um dos elementos mais abundantes na crosta terrestre, fazendo parte da composição de inúmeros minerais, como a hematita, magnetita e siderita, entre outros, e seus depósitos podem ser do tipo formações ferríferas bandadas (FFBs), lateríticos (alteração superficial), oolíticos, de metamorfismo de contato ou relacionados à atividade magmática.
Apesar das variações dos depósitos, os maiores e mais importantes são do tipo FFBs. No seu processo de formação, temos que a deposição de uma FFB é um evento geológico dependente da interação complexa entre diversos fatores geoquímicos, biológicos, tectônicos e magmáticos (Bekker et al. 2010). Por isto, apesar de ocorrer em todo o registro geológico, a deposição das FFBs é altamente concentrada em períodos específicos, sendo que mais de 90% das FFBs no mundo foram depositadas entre 2,0 e 2,5 bilhões de anos atrás (James & Trendall, 1982).
Esta datação tem uma relação muito próxima com os períodos de oxigenação do nosso planeta, que possibilitaram a formação das FFBs, sendo eles o Grande Evento de Oxigenação, justamente entre 2,0 e 2,5 bilhões de anos atrás, e o Evento Neoproterozoico de Oxigenação, mais recente. Assim, podemos encontrar grandes jazidas de ferro em todo planeta nos baseando no estudo das FFBs, sendo os destaques no Brasil, os estados de Minas Gerais e Pará.
Mercado da Mineração
Hoje, o mercado da mineração está em alta, com elevação dos preços internacionalmente. No Brasil, mais especificamente, o crescimento está atrelado principalmente ao minério de ferro, o qual podemos considerar como o “carro chefe” da produção. Essa alta se deve principalmente ao crescimento da China, a alta dos preços no mercado internacional e a desvalorização do real. Além disso, a utilização cada vez mais presente de novas jazidas aumenta a produção mineral e, consequentemente, o faturamento do país. As novas jazidas, sejam de garimpo ou extrativismo, são afetadas diretamente pelos estudos metalogenéticos, que buscam entender a genética local relacionando as formações geológicas ao tempo, e o desenvolvimento desses estudos podem ser uma grande oportunidade para o avanço cada vez mais frequente do mercado da mineração.
Autor(a): Arthur Rodrigues
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