Pegmatitos do albita granito Madeira: caracterização do minério para fins de beneficiamento de ETR

Abstract

O depósito Madeira (Sn, Nb, Ta) na Mina de Pitinga está associado com a fácies albita granito do Granito Madeira (~1,83 Ga), e tem conhecido potencial em subprodutos como o flúor (criolita), Y, ETR, Li, Zr e Th. A fácies albita granito foi subdividido em albita granito de núcleo (AGN) e albita granito de borda (AGB). O albita granito possui diversos corpos pegmatíticos com composições químicas e mineralógicas heterogêneas. Objetiva-se, com esse trabalho, descrever e comparar os corpos pegmatíticos do AGN e os que ocorrem na borda externa do AGB. Os pegmatitos do AGN são portadores de minerais específicos de ETR, como xenotima e gagarinita. Os pegmatitos do AGB não contêm esses minerais. O furo de sondagem RS-078 tem uma zona pegmatítica inclusa no AGN, que contém concentrações de xenotima, na forma de pequenos cristais prismáticos euédricos, sem inclusões, fazendo parte da matriz, e/ou como fenocristais (até 5 cm), com grande quantidade de inclusões de minerais da matriz, principalmente albita. A xenotima desta porção pegmatítica não apresenta grandes variações de seus componentes P, Y e ETR, com alta substituição do Y por ETRP, especialmente Yb, Er, Dy e Ho, tendo a fórmula média: (Y0,46 Yb 0,20 Er 0,13 Dy0,09 Ho0,05 Tm0,03 Lu0,03 Gd0,01 Tb0,01 Sr0,01 Zr0,01)[P0,97 (O3,99 F0,05)]. Os Cálculos cristaloquímicos dos parâmetros da cela unitária obtiveram os seguintes valores: a = 6,8914 Å; c = 6,03046 Å; volume = 286,6232 Å3. Suas características indicam origem ígnea, principalmente em função de apresentar alto conteúdo de Yb e baixo conteúdo de Eu e Gd. A presença de flúor na estrutura cristalina, aliada ao baixo conteúdo de U, sugere a formação de xenotima com participação de um fluido rico em voláteis. O AGB contém pegmatitos situados na sua periferia, no contato com o biotita K-feldspato granito e com o anfibólio biotita sienogranito. Este estudo mostra que são constituídos essencialmente por K-feldspato e quartzo, com proporções significativas de zircão, pirocloro e outros acessórios, mas sem presença de minerais específicos de ETR. Os dados geoquímicos indicam que estes pegmatitos têm poucas diferenças composicionais em relação às rochas que os contêm, mas seu maior grau de semelhança é com o AGB, especialmente no que diz respeito à distribuição dos ETR. Pela sua localização e pela composição, os corpos existentes na periferia do AGB, até aqui referidos como "greisens", também são porções pegmatíticas associadas com fraturamento e alteração dos minerais primários pela ação de fluidos que acompanharam a sua formação. A presença de minerais de ETR nas porções de pegmatito do AGN, ausente nos do AGB, é característica e fundamental na possibilidade de utilização como minério no futuro. As porções pegmatíticas do AGN, devido ao fato de formarem corpos com dimensões métricas e possuírem minerais centimétricos, são propícios ao beneficiamento de ETR. Quando forem expostas pelo aprofundamento da mina, são passíveis de serem exploradas por lavra seletiva para ETR. Ao contrário, as porções pegmatíticas de borda do AGB não possuem potencial metalogenético com vistas aos ETR.

The Madeira deposit (Sn, Nb, Ta) at Pitinga mine is associated with the albite-enriched facies of the Madeira Granite (~1.83 Ga), and has known potential by-products such as fluorine (cryolite), Y, REE, Li, Zr and Th. The albite-enriched facies was subdivided into core albite-enriched granite (CAG) and border albite-enriched granite (BAG). The albite-enriched granite has several pegmatite bodies with heterogeneous chemical and mineralogical compositions. The purpose of this work, is to describe and to compare the pegmatite bodies of CAG and those occurring at the outer border of the BAG. The CAG pegmatites are carriers of specific REE minerals, such as xenotime and gagarinita. The pegmatites of the outer border of the BAG do not contain these minerals. The RS-078 borehole has a pegmatitic body included in CAG, which contain xenotime concentrations as small euhedral prismatic crystals, without inclusions, and or like phenocrysts (up to 5 cm). The xenotime concentrarions are found with large amounts of matrix mineral inclusions, mainly albite. The xenotime of this pegmatitic body does not present great variations of its main components (P, Y and REE, with high replacement of Y by HREE), having the formula: (Y0,46 Yb 0,20Er 0,13 Dy0,09 Ho0,05 Tm0,03 Lu0,03 Gd0,01 Tb0,01 Sr0,01 Zr0,01)[P0,97 (O3,99 F0,05)]. The crystalochemical calculations of the unit cell parameters reached to the following values: a = 6.8914 Å; c = 6.03046 Å; volume = 286.6232 Å3. These values suggest the samples are of igneous origin, mainly due to the high content of Yb and the low content of Eu and Gd. The presence of fluorine in the crystal structure and the low content of U suggests the formation of xenotime with participation of a volatile rich fluid. The BAG contains pegmatites located on its periphery in contact with the biotite K-feldspar granite and the amphibole biotite syenogranite. This study shows that the border pegmatites are mainly made up by K-feldspar and quartz, with significant proportions of zircon, pyrochlore and other minerals, but without specific minerals of REE. The geochemical data indicate that there are small compositional differences within the rocks containing the pegmatites. The greatest degree of similarity is with BAG, especially with regard to the REE distribution. Due to its location and composition, bodies that exist in the periphery of the BAG, referred to as "greisens", are also pegmatitic and are associated with fracturing and alteration of primary minerals by the action of fluids that accompanied BAG formation. The presence of REE minerals in the CAG pegmatite, absent in BAG's border pegmatites, is characteristic and essential for possible future use as an ore. As CAG pegmatites are exposed by deepening of the mine they, can to be exploited by selective mining for REE. The BAG's border pegmatites have no metallogenic potential for REE.