1) O documento discute depósitos magmáticos de elementos como níquel, cobre e metais preciosos, que são geneticamente relacionados à evolução de magmas alojados na crosta. 2) A concentração anômala desses elementos ocorre durante a evolução e consolidação do magma. 3) Cromititos são exemplos importantes de depósitos, formando camadas cumulativas em intrusões máfico-ultramáficas devido à alta densidade da cromita em relação ao magma.

1. UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Instituto de Geociências
Sulfetos magmáticos de Ni-Cu-EGP
Cromitito
Rochas ultramáficas

2. Depósitos magmáticos são
geneticamente
relacionados com a
evolução de magmas que
se alojam na crosta (tanto
continental quanto
oceânica), hospedando-se
em rochas ígneas
derivadas da cristalização
desse magma.
Concentração anômala de elementos ocorre durante processos de evolução do magma
e sua consolidação
Manto (35 a 2900 km) é a fonte de material que tem contribuído
diretamente ou por reciclagem para a formação da crosta e,
consequentemente, para a formação dos depósitos minerais magmáticos.
Hetereogeneidades mantélicas poderiam explicar concentrações tão
anômalas em metais de algumas regiões da Terra (por exemplo, Complexo
Bushveld e Bacia Witwatersrand, África do Sul)?
Herança geoquímica (fontes férteis, metassomatisadas) é importante para
a formação de depósitos associados a magmas.

3. Mungall (2014)
Exemplo: fusão parcial do manto peridotítico
Transporte do magma para outro sítio
Coletor: mineral, “melt” imiscível ou
“melt” silicático

4. •Mecanismos de concentração de elementos que ocorrem em pequena quantidade
nas rochas;
•Durante a fusão parcial, elementos são particionados entre o fundido e a fase sólida;
•Elementos compatíveis: particionados para a fase sólida (incorporados ao retículo
cristalino de minerais já formados);
•Elementos incompatíveis: particionados preferencialmente para a fase fundida
residual, o que resulta em enriquecimento desses elementos durante os processos de
cristalização fracionada;

5. Cristalização magmática e concentração de metais
Raio iônico (RI) e carga: fatores
que determinam a ordem
preferencial de fracionamento
de metais entre mineral –
fundido – fase fluida
LILE = Large-ion lithophile
HFSE = High-field strength
MRFE = Mantle Rock
Forming Elements (menor
raio iônico e carga)
Elementos
incompatíveis

6. Classificação geoquímica dos elementos
Classificação geoquímica dos
elementos (V.M. Goldschmidt)
Elementos litófilos:
Incompatíveis
(afinidade com
silicatos)
Exceção: Ti, V e Cr
(Litófilos compatíveis)
Calcófilos: afinidade
com líquido sulfetado
Exceção: Sn
(Litófilo)
Siderófilos: afinidade
com líquido metálico
(ferro)

7. Grupo de elementos Exemplos Fase concentradora Ambiente magmático
Litófilos incompatíveis Li, Be, F, Rb, Y, Zr,
Nb, Cs, ETR, Hf,
Ta
“Melt” – minerais de
elementos raros
Pegmatitos, intrusões alcalinas,
carbonatitos
Variavelmente
compatíveis
P, Ti, V, Cr, Fe Óxidos, apatita Intrusões estratiformes, corpos
podiformes, fundidos imiscíveis
(óxido)
Calcófilos incompatíveis Rh, Pt, Pd, Au, Cu Fase sulfetada
imiscível
Sulfetos magmáticos
Calcófilos compatíveis Os, Ir, Ru, Ni Olivina, óxidos Cromititos, sulfetos magmáticos

8. Episódios de geração de magma podem ser causados por diminuição da
pressão por afinamento crustal (por exemplo, rifteamento) ou adição de
voláteis que abaixam a temperatura do solidus (por exemplo, zona de
subducção)
Em magmas graníticos viscosos: enriquecimento de elementos
a partir de baixas taxas de fusão;
Em magmas basálticos: o magma pouco viscoso (basáltico) produzido é
instantanteamente separado do resíduo sólido e enriquecimento em
elementos pode ser gerado com taxas altas de fusão
(improváveis!).

9. Mungall (2014)

10. Fundido silicático com tetraedros de (SiO4)4- e (AlO4)4- unidos por
íons O-2 e cátions (Fe2+, Mg+2, Ca+2, Na+, K+)  polimerização
Fases sólidas neo-cristalizadas (silicatos, óxidos, sulfetos)
Fases voláteis dissolvidas ou em processo de degaseificação
(bolhas)  H2O mais abundante; CO2, compostos de S (H2S, SO2,
SO4), HCl e HF em concentrações significativas e metais.
T= 650 oC a 1200 oC (lavas; fusão do granito em laboratório)
Viscosidade: determina a sua mobilidade  depende da
composição química (concentração de sílica), P, T e concentração
de H2O.

11. Comportamento do Cr (compatível) e do Nb (incompatível)
durante a fusão do manto e a cristalização fracionada de magmas
basálticos
Fusão
Parcial
do
Manto
Cristalização
fracionada
de
um
magma
basáltico
Mungall (2014)

12. Comportamento do Cr (compatível) e do Nb (incompatível)
durante a fusão do manto e a cristalização fracionada de magmas
basálticos
“Melt” gerado por uma baixa taxa de
fusão parcial do manto apresenta 100
ppm de Nb. Esse valor precisa ser
multiplicado por 1000 para atingir teores
econômicos.
Cristalização fracionada é necessária para
enriquecer o magma em Nb.
Porém, apenas quando a fração de melt
remanescente se aproxima de 0, a
concentração de Nb aumenta
significativamente. Ou seja, o melt residual
atingirá teor de Nb econômico após
cristalização de 99,98% do magma original. Mungall (2014)

13. Comportamento do Cr (compatível) e do Nb (incompatível)
durante a fusão do manto e a cristalização fracionada de magmas
basálticos
“Melt” gerado por uma baixa taxa de
fusão parcial do manto apresenta 100
ppm de Nb. Esse valor precisa ser
multiplicado por 1000 para atingir teores
econômicos.
Cristalização fracionada é necessária para
enriquecer o magma em Nb.
Porém, apenas quando a fração de melt
remanescente se aproxima de 0, a
concentração de Nb aumenta
significativamente. Ou seja, o melt residual
atingirá teor de Nb econômico após
cristalização de 99,98% do magma original. Mungall (2014)
Formação de depósitos de Nb a partir da
evolução de magmas basálticos? Não....

15. 1500°C olivina Zircão
Apatita
Dunito
1300°C Ortopiroxênio
Cromita
(FeCr2O4) Plagioclásio
Ca (anortita)
Peridotito
1100°C
900°C
Clinopiroxênio
hornblenda
Magnetita
ilmenita Gabro
800°C Biotita + K-feldspato + Na (albita)
Diorito
Monzonito
Granito
600°C Quartzo
Muscovita
500 – 300°C Fluido
magmático
Pegmatitos
Cr, Ti,
V,Fe (ox)
Ni,Cu, EGP
(Pt,Pd,Ir,
Rh,Os,Ru)
W-Mo-
Sn-Cu-
Mn-Ag-
Au
Zn-Pb-
Sn-U-W
Be-Nb-
Ta-Li-ETR
H2O+CO2,B,F,Cl,PO4
2-,
metais

16. Cumulate-textured dunite of the Kluane Ranges Mafic-
Ultramafic Suite (TrK), Tatamagouche Mafic-Ultramafic
Complex (NTS 115G/06). http://www.geology.gov.yk.ca
Cumulate lherzolite, Jimberlana, Norseman, Dundas Shire,
Western Australia, Australia, Asia;
https://www2.imperial.ac.uk
Magmatismo máfico-ultramáfico
Cr, Ti,
V, Fe (ox)
Ni,Cu, EGP
(Pt,Pd,Ir,
Rh,Os,Ru)
Depósitos
Minerais

17. Figure 12.10. Stewart e DePaolo (1990) Contrib. Mineral.
Petrol., 104, 125-141.
Figure 12.11. Hoover (1978) Carnegie Inst. Wash., Yearb., 77, 732-739.

18. Figure 12-17. Irvine et al.
(1998) Geol. Soc. Amer. Bull.,
110, 1398-1447.
Magmas máficos são
pouco viscosos e os
minerais máficos
formados inicialmente
são densos, afundando
no magma.
Plagioclásio pode
flutuar em pressões >
5 kbar, mas afunda em
magmas colocados em
menores
profundidades

19. Durante a cristalização fracionada, os cristais podem ser
extraídos e não interagem com o magma na câmera
magmática, por exemplo por afundamento, produzindo as
rochas cumuláticas.
Rochas acamadadas cumuláticas apresentam composição
distinta do magma inicial.
Elementos traços incorporados nos minerais cumuláticos
são compatíveis.
Elementos incompatíveis tornam-se enriquecidos no
magma residual.
Rocha ortocumulática: cristais
cumuláticos de olivina e cromita com
plagioclásio intercúmulos.

20. Depósitos de segregação magmática encontram-se geneticamente ligados à evolução de magmas máficos e
ultramáficos alojados na crosta (continental ou oceânica).
Depósitos de segregação magmática
Depósitos de Fe-Ti-V
(óxidos)
Depósitos de Ni-Cu±Co
(sulfetos)
Depósitos de EGP (sulfetos
ou ligas)
MANTO - fonte para metais siderófilos e calcófilos que formam
depósitos de segregação magmática [Ni-Cu, EGP (Pt, Pd, Rh, Ru,
Os, Ir), Cr, V, Ti]
Cromitito
Glóbulos de sulfetos de Ni-Cu-EGP ( Le Vaillant et al., 2017)

21. Depósitos de Cr, EGP e V associam-se a
intrusões máficas-ultramáficas
acamadadas: rochas ultramáficas na
base e mais ricas em Fe no topo
Cr (cromita) ocorre em rochas basais;
EGP (Pt e Pd- ligas ou em sulfetos)
tendem a se concentrar em posições
intermediárias; V (em magnetita) em
rochas de topo das intrusões
Camadas não excedem alguns metros de
espessura; dezenas de km de extensão
lateral - cromititos
Piroxenito, norito,
gabro
diques de norito e
diabásio
Piroxenito, dunito
Camadas de cromita
Ex: Bushveld (África
do Sul)
Norito, anortosito
Cumulados de
piroxenito
Camadas de cromita
ricas em EGP
Ex: Merensky Reef,
Bushveld (África do
Sul)
Cumulados de
anortosito e gabro
Cumulados de gabro
e gabro-norito
Cumulados de
ferrogabro a diorito
Camadas de
magnetita ricas em V
e Ti
Ex: Bushveld (África
do Sul)

22. Groves & Bierlein (2007) - GEODYNAMIC SETTINGS OF MINERAL DEPOSITS
Journal of the Geological Society, London, Vol. 164, 2007, pp. 19–30.
Ambiente tectônico & Magmatismo
Depósitos magmáticos são
geneticamente relacionados
com a evolução de magmas que
se alojam na crosta (tanto
continental quanto oceânica),
hospedando-se em rochas
ígneas derivadas da cristalização
desse magma.
Concentração anômala de
elementos ocorre durante
processos de evolução do
magma e sua consolidação

23. Maier & Groves (2011)
1) Subducção e
metassomatismo do
manto;
2) Pluma mantélica e
fusão do manto
metassomatisado;
3) Formação de
depósitos
magmáticos de
níquel nas margens
dos crátons;

24. Cromita
• Depósitos
estratiformes
• Depósitos podiformes
Ghosh et al. (2014)
45% da produção mundial e 95%
das reservas

25. Cromititos e magnetita rica em V: níveis cumuláticos
aproximadamente monominerálicos tipicamente com 0,5 a
1,0 m de espessura e dezenas de km de extensão
Exemplos importantes: Complexo de Bushveld, África do
Sul; Great Dyke, Zimbabwe; Complexo de Stillwater, EUA;
Kemi, Finlândia
No Brasil: Sill de Ipueira-Medrado (BA), Campo Formoso
(BA), Niquelândia (GO), Luanga (PA)
Cromita

26. 50% a > 95% de cromita fina (0,2 mm) com olivina, piroxênio, plagioclásio;
Associação de olivina-cromita, cromita-bronzita-plagioclásio, cromita-plagioclásio, cromita-augita;
Cromita apresenta forte associação com EGP
Mineralogia de minério:
cromita ± ilmenita ± magnetita ± pirrotita ± pentlandita ± calcopirita ± minerais de EGP (laurita, cooperita,
braggita)
Textura cumulática
Fe2+Cr2
3+O4
[(Fe, Mg) (Al,Cr) 2O4] -
grupo dos espinélios
cromita é a única
fonte de crômio
•DOI: 10.1093/petrology/egv079

27. Cromita é mais densa que
o magma, portanto afunda
e é acumulada na base
(crystal settling);
Densidade do magma varia
durante o processo de
cristalização;
Olivina – sua extração
torna o magma menos
denso;
Plagioclásio – sua remoção
torna o magma mais
denso
Intrusões acamadadas e depósitos estratiformes de cromita
Alta densidade em relação
aos minerais formadores de
rocha
 olivina= 3,6 g/cm3
cromita= 4,6 g/cm3
Magma máfico: 2,6 g/cm3
 baixa viscosidade do
magma  movimento
convectivo na câmara
 mantém os silicatos em
suspensão
 cristais mais densos
concentram-se no assoalho
da câmara

29. Complexo de Bushveld (África do Sul)
Bifurcação
Contatos
ondulados

30. Sequência de cristalização inicia-se com a
formação de olivine (A), resultando na
formação de rocha cumulática dunítica.
Extração da olivina do magma deslocará a sua
composição ao cotético (B), resultando em
pequena cristalização de cromita juntamente
com a olivina.
Com a modificação subsequente da
composição do magma, olivina e cromita não
podem mais se cristalizar e o opx (C-D) passa
a se formar.
Sequência normal de cristalização não
resultará portanto na formação de níveis de
cromitito

32. MODELO DE IRVINE (1977): diagrama ternário para
sistema basáltico com olivina-cromita-sílica.
Injeção na camara magmática de novo magma,
menos primitivo que o inicial, e mistura desse com
o líquido evoluído, após a cristalização de ol-opx
pode causar a deposição de cromita.
Mingling dos dois líquidos resulta em uma mistura
com composição no campo de estabilidade da
cromita e por um breve intervalo de tempo apenas
cromita será cristalizada.
Como a cromita é densa, irá se depositar
constituindo nível monomineralálico. Em grandes
câmeras magmáticas esse nível pode representar
importantes fontes de crômio.
Líquido inicial: evoluiu até
chegar em B (cristalização
de Opx)
Novo magma (A) entra na
câmera e se mistura com
o primeiro (B), resultando
em (C)
Contaminação por material rico em sílica, por exemplo, por assimilação
crustal, também resultará em composição do magma dentro do campo
de estabilidade da cromita.
OUTROS MECANISMOS QUE FAVORECEM FORMAÇÃO DOS
CROMITITOS: aumento de fO2 e aumento da Ptotal do magma como
resultado de exsolução de CO2

34. Kruegger (2013)
Introdução de novo magma
Efeito fonte: novo
magma é mais
denso que o líquido
remanescente, que
já cristalizou olivina
(e não cristalizou
plag), por isso
afunda;
Efeito pluma: novo
magma é menos
denso que o líquido
remanescente, que
já cristalizou
plagioclásio, por
isso apresenta
fluxo turbulento

36. Relações de fase no sistema
quaternário (a 1 atm)
Decréscimo de Pressão: ocorre expansão do campo de estabilidade do
plagioclásio, acarretando mudança da posição do campo topológico da cromita.
Alta P: não há
cristalização
apenas de
cromita;
Baixa P:
entre B-D:
cristalização
apenas de
cromita.

37. (A) Modelo para geração de magmas basálticos saturados apenas em cromita devido à
diminuição da pressão litostática. O magma se torna saturado em cromita durante a sua
ascensão para câmaras mais rasas. Cristalização fracionada de grande volume desse magma
formará cromititos; (B) Superaquecimento também torna o magma saturado em cromita.

38. Texturas características, tais como cromita e olivina nodulares e
orbiculares, sugerem processos de magma mingling.

39. Groves & Bierlein (2007) - GEODYNAMIC SETTINGS OF MINERAL DEPOSITS
Journal of the Geological Society, London, Vol. 164, 2007, pp. 19–30.

40. Ofiolito de Troodos
(Chipre)
Protólitos mantélicos/
crosta oceânica:
Fragmentos obductados
– peridotitos alpinos e
ofiolitos.
Composição:
harzburgitos– opx+ol
(manto empobrecido),
lherzolitos ol+opx+cpx
(manto fértil).

41. Ofiolitos
peridotitos
Diques camadados
Gabro com acamamento ígneo
Lavas
almofadadas

42. Dilek & Furnes (2009) Lithos 113 (2009) 1–20

43. Peridotitos Cromititos Podiformes

44.  sequências ofiolíticas:
hospeda-se em dunitos nas porções
ultramáficas basais e deformadas;
 mineralogia de minério:
cromita ± magnetita ± ligas de Ru-Os-Ir ±
minerais de EGP – minério nodular
 corpos lenticulares ou bolsões de cromita
maciça ou disseminada
 55% da produção mundial e 5% das reservas
 raramente atingem > 1 milhão de ton.
 originalmente depositados como corpos
estratiformes em câmaras magmáticas

45. Cromita nodular e orbicular
Evidência de magma “ mingling”
Há relação entre os cromititos estratiformes e os podiformes?

46. Depósitos de sulfetos magmáticos de Ni-Cu-EGP
Sulfetos cristalizados a partir de um
líquido sulfetado imiscível

48. Maior produção de calor
no Arqueano
Komatiitos com
“spinifex” em greenstone
belts
Depósitos de níquel
magmático
Exemplo: depósito de Ni-
Cu de Kambalda,
Austrália

49. AMBIENTE TECTÔNICO:
Margens cratônicas
Associação com plumas
mantélicas
Fonte – Transporte – “Armadilha”
em um Sistema mineral Magmático

50. Relações entre
sistemas intrusivos
e extrusivos
(komatiitos)
Mineralização de
níquel é associada
com partes
proximais dos
condutos para o
magma
Fluxo do magma é
mais importante
para a formação
dos depósitos de
níquel que a
composição do
magma
Mineralização de Ni-Cu-EGP
❖ Formados a partir de
magmas gerados por
alta taxa de fusão do
manto;
❖ Relação com grandes
volumes de magmas
gerados nos limites de
crátons arqueanos;
❖ Associadas a pequenas
intrusões máficas-
ultramáficas pelas
quais grandes volumes
de magma passaram;

51. Geometria das intrusões máfico-
ultramáficas
Fig. 5. Ilustração esquemática do espectro de geometrias
características de intrusões máficas e máfico-ultramáficas
compostas conhecidas por hospedar a mineralização magmática de
sulfeto de Ni-Cu-PGE.
A. Noril'sk type de Naldrett (2004)
B. Conólito baseado em Nebo – Babel e Limoeiro (aceitando a
interpretação de que este depósito e intrusão do hospedeiro são
estruturalmente revirados).
C. Tipo de dique em forma de lâmina baseado em Savannah
(anteriormente Sally Malay, Western Australia, não publicado) e
Mesamax e outras intrusões da tendência do Raglan do Sul,
norte do Quebec (Mungall, 2007a, 2007b, 2007c).
Tipo D, E. Eagle – Kalatongke com base em geometrias
interpretadas dessas duas intrusões.
Barnes et al. (2016)

52. http://www.largeigneousprovinces.org/12aug

53. Estágio I
Erupção do derrame basal, inflação do canal, erosão termomecânica de
sedimentos com sulfetos e formação de minério.
Barnes et al. (2013)

54. Estágio II
Continuidade da erupção, magma inicial pobre em EGP é
preservado nos flancos (zona A).
Barnes et al. (2013)

55. Estágio III
Declínio do fluxo da erupção e sobreposição de derrames. Derrame
basal é solidificado como suite composicionalmente zonada de
cumulados de olivina.
Barnes et al. (2013)

56. Formação substancial de fase imiscível sulfetada;
Glóbulos sulfetados imiscíveis podem interagir
com grande volume do magma silicáticos
coletando os metais;
Acumulação da fase sulfetada imiscível em um
nível único, coeso
The mineralised base of a komatiite lava river, from Kambalda, Western Australia. A: the
underlying basalt with evidence of melting by the overlying komatiite. B: the massive nickel
sulphide ore that pools at the base of the komatiite lava river. C: the overlying komatiite lava
flow. Image: David Mole

57. Imiscibilidade do líquido sulfetado
O processo de imiscibilidade ocorre quando o conteúdo de S do fundido
exceder aquele na saturação do líquido sulfetado devido à:
(1) Mudança composição da magma: durante a cristalização o enxofre não é
incorporado nos silicatos, portanto seu conteúdo aumenta no melt
remanescene;
(2) Diminuição da temperatura do magma hospedeiro: favorece saturação
(3) Diminuição da pressão: desfavorece a saturação do enxofre;
(4) Mudança no estado redox: é improvável pois requer mudança dos
constituintes mais abundantes do magma, ferro e oxigênio, mas pode ser
localmente importante em pequenas escalas em alguns casos.
Com a imiscibilidade de um líquido sulfetado, formam-se gotículas do líquido
sulfetado imiscível que são transportados ainda mais no fluxo de magma;
Co-precipitação com silicatos forma minérios disseminados ;

58. Metais calcófilos (Cu, Ni, Co) apresentam
tendência de se particionar para a fase
sulfetada, assim como PGE (que tem
concentrações muito baixas no magma);
Mecanismos de concentração desses elementos
depende da interação química entre a fase
líquida sulfetada e todo o reservatório
magmático que contém metais;
Elementos compatíveis, principalmente Ni,
podem ser incorporados aos minerais formados
inicialmente, antes da saturação ser atingida

59. Exemplo: Depósito de Ni-Cu de Kambalda,
Austrália, hospedado por komatiítos em
contato com chert, folhelhos e BIFs.
Lavas komatiíticas provocam erosão termal
Minério de Ni-Cu associado no footwall

60. crustal é importante para a:
▪ Saturação em enxofre no magma
▪ Formação de fase imiscível sulfetada
▪ Formação de sulfetos de níquel (e fases de EGP);
▪ Mecanismo de colocação do magma/lavas pode favorecer
em profundidade (saturação em
S durante a cristalização fracionada)
exalitos e mineralizações de sulfetos
maciços VHMS associadas a domos félsicos coevos com o
vulcanismo komatiítico (Fiorentini et al. 2012);

62. Pentlandita (Kambalda, Austrália)
Pirrotita com inclusões ou “flames” de
pentlandita
Blebs de pirrotita envolvidos por calcopirita
Flame de
pentlandita e
pirrotita
Associação de minério:
pirrotita, pentlandita
[(Fe,Ni)9S8] , Co-
pentlandita, millerita
(NiS), vaesita,
calcopirita, magnetita
Associação pirrotita-
calcopirita-pentlandita =
minério de Ni-Cu

63. Qual a associação típica
de minério de EGP?
EGP, exceto Pt, são
hospedados em pirrotita e
pentlandita (ocorrem
como traços)
Pt forma minerais próprios
Minerais do Grupo da Platina
(Platinum Group Minerals)

64. Elementos do Grupo da Platina (EGP)
Platina (Pt), paládio (Pd), ródio (Rd),
rutênio (Ru), irídio (Ir) e ósmio (Os)
Irídio
Platina
Ósmio
https://www.greelane.com/pt
PGM = Platinum Group Minerals
Ligas, elementos nativos ou minerais com
EGP ligados a S, Se, As, Te, Bi, Sb e raramente O
Depósitos econômicos associados a intrusões máfico-ultramáficas,
derrames de basaltos continentais, pláceres. Sub-econômicos:
cromititos podiformes, folhelhos negros, depósitos de Au-EGP (?)
Teor econômico de
Pt = 4 ppm
Clarke = 0,4 ppb
PGE = forte compatibilidade com enxofre:
(1) Restito sulfetado no manto impede o enriquecimento de EGP
no magma gerado pela fusão do manto;
(2) Formação de depósitos magmáticos de EPG: depende da
imiscibilidade do magma e separação de uma fase sulfetada
imiscível que colete o EGP
Os, Ir, Rh e Ru = tendem a permanecer no restito peridotítico;
Pt e Pd = são particionados para o magma

67. Exemplos
Áreas Cratônicas:
Derrames de basalto
Complexos estratiformes
 Ni-Cu  EGP
Noril’sK-Talnakh
(Rússia)
Complexo Duluth
(USA)
Sudbury (Canadá)
Merensky reef,
Bushveld (África do
Sul)
Great Dyke
(Zimbabwe)
Komatiítos Kambalda (Austrália)
Fortaleza de Minas
(Brasil)
Depósitos de Ni-Cu e EGP

68. Depósito de Sudbury (Canadá)
Depósitos de sulfetos magmáticos: Ni-Cu ± Co e EGP
Distribution of over 200
Ni-Cu-PGE deposits and
occurrences, Sudbury
district (Ames et al.,
2005).
The Sudbury region is multifaceted
with pre-1850 Ma uranium, Ni-Cu-
PGE and Au-Cu deposits, syn-1850
Ma magmatic- hydrothermal Ni-Cu-
PGE, syn-1850 Ma hydrothermal
Zn-Pb-Cu deposits (Errington-
Vermilion; Ames et al., 1998; 2005)
and several younger hydrothermal
pulses (Figs. 5-9).

69. Depósito de Sudbury (Canadá)
Depósitos de sulfetos magmáticos: Ni-Cu ± Co e EGP
Cross-section of
Footwall-type
mineralization at
the Nickel Rim
South deposit (after
McLean et al.,
2005).
http://gsc.nrcan.gc.ca/mindep/metallogeny/ni_cu_pge/sudbury/index_e.php

70. Depósito de Sudbury (Canadá)
Depósitos de segregação magmática:
Depósitos de sulfetos magmáticos: Ni-Cu ± Co e EGP

71. César Ferreira Filho
(2014) - ADIMB

72. Maier & Grove (2011)
- Áreas cratônicas
pobres em S
- Áreas
tectonicamente
ativas, com
sequências
sedimentares com
sulfetos/enxofre

73.  S em magmas
 elemento traço: minerais acessórios em rochas ígneas  pirita (FeS 2) mais
comum
 S tem solubilidade limitada em magmas  diminui com o decréscimo da T,
mudança na composição do magma, aumento da concentração de S e/ou no
aumento da ƒO2
 Separa-se na forma de gotículas de um líquido imiscível (fundido sulfetado)
 S2-, com eletronegatividade de 2,5, combina-se com Ni, Cu e Ag, de
eletronegatividades mais baixas - ligação covalente. Au e EGP têm altas
eletronegatividades e preferem o estado metálico ou formam ligas.
 Ni, Cu, Co, Au, Ag, EGP (Pt, Pd, Ir, Rh, Os, Ru) tendem a fracionar-se para a
fase sulfetada.
 EGP são coletados pela fase sulfetada mais rapidamente do que Ni e Cu
pois apresentam maior coeficiente de partição.
Depósitos de Ni-Cu e EGP

74. Barnes et al. (2017)
Emulsão
Intercúmulus
Spinifex
Exsolução
Glóbulos de sulfetos
Textura cumulática com sulfetos
como fase cumulus e silicatos intercúmulo

75. textura zonada: grãos
segregados de mss e iss
mss
mss
mss
iss
iss
iss
MSS = monosulfide solid solution
(Ni, Fe)S
ISS = intermediate solid solution
FeCuS2
The Can. Mineral., 2012, Vol. 50 (3), pp. 681, fig. 4

76. Imiscibilidade do líquido sulfetado e mineralização de Ni-Cu e EGP
Líquido rico em níquel
MSS = monosulfide
solid solution
Líquido rico em cobre =
intermediate solid
solution (ISS)

77. Imiscibilidade do líquido sulfetado e mineralização de Ni-Cu e EGP
Líquido rico em níquel
MSS = monosulfide
solid solution
Líquido rico em cobre =
intermediate solid
solution (ISS)
A partir da ISS a
calcopirita e PGM (Pt,
Pd) se formam
A partir da MSS a
pirrotita, pentlandita e
pirita se formam. Essas
fases hospedam EGP
(Rh, Os, Pd, Ru)

78. Representação esquemática
do fracionamento de um
glóbulo de
sulfeto com ênfase no
comportamento dos EGP
em temperaturas
magmáticas
Fe, Ni, Cu, EGP, Co, Au,
Bi, Te, etc., dissolvidos
na fusão imiscível de
sulfeto
fases minerais
cristalizadas
Holwell, D.A., McDonad, I. 2010. A
review of Platinum Group Elements
within Natural Sulfide Ore systems.
Platinum Metals Rev., 54: 26-36.

79. Holwell, D.A., McDonad, I. 2010. A review of Platinum Group Elements within Natural Sulfide
Ore systems. Platinum Metals Rev., 54: 26-36.
Barnes, S.J., Holwell, D.A., Le Vaillant, M. 2017. Magmatic Sulfide
Ore Deposits. Elements, 13:89-95.
MSS
ISS

80. https://doi.org/10.1073/pnas.1611086114
Representative photographs of capped
globules from the Noril'sk magmatic Ni–
Cu–PGE deposits. (A) Sample VZU-9B from
the Ni–Cu–PGE globular sulfides within
the Kharaelakh intrusion. (B) Photograph
of a sample of globular ore from the
Oktyabrysk deposit, courtesy of Peter
Lightfoot. (C and D) Photos of drill core
samples, respectively, from drill hole
OUG-2 (Talnakh deposit) and from drill
hole RT-7 (Oktyabrysk deposit). (E) Sample
NOR1-4a and (F) Sample NOR1-3a, both
from the globular ore of the Noril'sk I
deposit

81. Three elemental maps (A, C, and E) and phase maps (B, D, and F) of capped globules from the globular ore from the Karaelakh (A and B), the Noril’sk (C and D)
and the Talnakh (E and F) intrusions.
Glóbulos de sulfetos de Cobre-Níquel-EGP

82. O seguinte conjunto de critérios é proposto para formação de sistemas minerais de
sulfeto de Ni-Cu-PGE:
1) natureza do magmatismo e relação com a arquitetura cratônica pré-existente;
2) controles magmáticos e estruturais no desenvolvimento de condutos de magma
de fluxo prolongado;
3) acesso a fontes de S crustais (interação com as encaixantes, contaminação
durante ascensão do magma);
4) geometria de intrusão favorável e estilo de colocação,
5) história estrutural favorável e nível de erosão para preservação e detectabilidade.

83. ODH046: Emplacement, crystallisation and PGE
ore formation of the Bushveld Complex –
Wolfgang Maier
ODH004: Timescales and lengthscales in
magmatic sulfide mineral systems – Stephen
Barnes
https://youtu.be/Cxa0SKNnogw https://youtu.be/ZiFAPMEaX-k