Formação ferrífera e principais províncias no Brasil

Formações Ferríferas Bandadas (Figura 01) são rochas sedimentares químicas, precipitadas sob condições oxidantes ou sub-oxidantes associadas à atividade microbiana (KONHAUSER et al., 2002), diretamente da água do mar fertilizada por emanações vulcânicas submarinas ricas em Ferro (Fe). O teor em Fe varia entre ca. 20 e 40%, em SiO2 entre 40 e 60%, em CaO e MgO <10%.

Formações ferríferas ocorrem em sucessões marinhas (SIMONSON, 1985; BEUKES, 1983; KLEIN; BEUKES, 1989), associadas frequentemente a rochas pelíticas e carbonáticas, localmente com rochas vulcânicas e invariavelmente com folhelhos negros que registram a presença de matéria orgânica (atividade microbiana) e o ambiente redutor em que o Fe se encontrava solubilizado na forma do cátion Fe2+. A característica primária mais proeminente das formações ferríferas é a alternância de finas camadas de minerais de ferro e chert ou quartzo desenvolvida em diferentes escalas denominadas de macro- meso- e microbandas, em função de sua espessura, que podem variar de decimétrica a sub-milimétrica quando são denominadas de Formações Ferríferas Bandadas.

Como sedimentos químicos, formações ferríferas registram as transformações ambientais e a evolução da Terra por um longo período, desde o seu aparecimento, no início do arqueano (ca. 3.800 Ma – Isua na Groenlândia), até o proterozoico médio (1.800 Ma – Grupo Itapanhoacanga na Borda Leste da Serra do Espinhaço) (ROLIM; ROSIÈRE, 2011). Formações ferríferas reaparecem na coluna geológica entre 800 e 500 Ma (e.g. a Formação Rapitan, no Canadá, e  a Formação Santa Cruz, no Distrito Mineral de Urucum, no Mato Grosso do Sul) (TRENDALL, 2002; CLOUT; SIMONSON, 2005; KLEIN, 2005).

A descontinuidade da presença de formações ferríferas na coluna geológica auxilia no entendimento de mudanças no regime tectônico da Terra com geração de crosta continental e alterações na biosfera que levaram a um considerável aumento na concentração de oxigênio livre na atmosfera e nos oceanos.

Formações ferríferas ocorrem em três tipos de bacias em ambientes geotectônicos distintos (GROSS, 1983):

• Sequências do tipo Algoma, de menor extensão e espessura, associadas a sequências vulcano-sedimentares, proximal às fontes hidrotermais submarinas de ferro. Estas sequências ocorrem com maior frequência na era arqueana.

• Sequência do tipo Lago Superior, depositadas em grandes extensões em bacias de margem passiva, ocorrendo com maior frequência na era proterozoico. Nessas sequências estão hospedados os maiores depósitos de minério de ferro de alto teor, tais como na região do Lago Superior (Estados Unidos/ Canadá), no distrito do Quadrilátero Ferrífero (Supergrupo Minas) no Brasil e nas bacias de Hamersley, na Austrália e Transvaal, na África do Sul.

• Sequências do tipo Rapitan, depositadas em fossas continentais, comumente associadas aos diversos ciclos de deposição de sedimentos de origem glacial no neoproterozoico, como a Formação Rapitan no Canadá e nos distritos mineradores de Urucum (Mato Grosso do Sul) e Mutum (Bolívia).

Minérios de Ferro de Alto Teor

Processos mineralizadores que envolvem a remoção, lixiviação dos minerais de ganga e oxidação de minerais ferrosos podem provocar grande enriquecimento nas formações ferríferas de modo a atingir teores entre 60 e 68% em Fe (Figura 2). Os processos envolvidos podem ser:

• Hipogênicos ou hidrotermais, quando a remoção se desenvolve em temperatura elevada pela ação de grande volume de fluídos metamórficos, bacinais, magmáticos ou de origem meteórica infiltrados durante eventos tectônicos (e.g. BARLEY et al., 1999; HAGEMANN et al., 1999; TAYLOR et al., 2001; ROSIÈRE; RIOS, 2004).

• Supergênicos, que se desenvolvem pela ação do intemperismo.

Principais províncias onde se encontram Formações ferríferas bandadas

Quadrilátero Ferrífero

O termo Quadrilátero Ferrífero (QF) cunhou a principal província mineral ferrífera do Brasil e nomeia a quadrícula ao sul da cidade de Belo Horizonte, no estado de Minas Gerais, mapeada de 1952 a 1969 pelo USGS (United States Geological Survey) dentro de um programa de cooperação com o DNPM (Departamento Nacional da Produção Mineral), compreendendo uma área de cerca de 15,000 km2 entre as coordenadas 19°-20°S de latitude e 43°-44°W longitude. As formações ferríferas ali aflorantes são denominadas de itabirito, a partir de termo indígena introduzido no vocabulário geocientífico por W. L. von Eschwege, no início do século XIX, e pertencem à sequência plataformal do Supergrupo Minas de idade paleoproterozoica (ca. 2.4 bilhões de anos), que compreende rochas pelíticas, arenosas e carbonáticas. Itabiritos hospedam um grande número de depósitos de minério de alto teor de importância econômica cuja ocorrência é controlada por estruturas tectônicas. Corpos maciços e friáveis de minério se formam pela recorrência de processos supergênicos durante o período Neogeno, sobre minérios formados por enriquecimento hidrotermal (GUILD, 1957; DORR, 1964, 1965; ROSIÈRE et al., 2008) durante o período Riaciano (ROSIÈRE et al., 2013; SANGLARD et al., 2014).

No QF são lavrados corpos de minério de ferro de alto teor, compacto a semi-friável e friável, com teores históricos ≥ 64% Fe, além de itabirito enriquecido com teores entre 30 e 60% Fe.

Província de Carajás

A Província Mineral Carajás situa-se no núcleo de idade arqueana denominado Província Amazônica Central, com idade superior a 2.500 milhões de anos (BIZZI et al., 2001), no centro-norte do Estado do Pará.

É considerada a segunda principal província mineral do Brasil, com produção e potencial crescente para Fe, Mn, Cu, Au, Ni, U, Ag, Pd, Pt e Os, entre outros. Após seu reconhecimento como depósito em 1965, o Projeto Carajás foi iniciado em 1978, pela então Companhia Vale do Rio Doce, tendo a primeira mina entrado em operação oficialmente em 1985, com a inauguração das instalações de transporte e embarque de minério.

Os depósitos de ferro da Província Mineral Carajás são classificados em três distritos, as Serras Norte, Sul e Leste onde ocorrem 39 corpos descontínuos de minério de alto teor.

Na Província de Carajás, a unidade que hospeda as formações ferríferas e delineia a estrutura tectônica da região é o Grupo Grão-Pará que representa uma sequência vulcano-sedimentar de idade arqueana (2.751 ± 4 milhões de ano) (KRYMSKY et al., 2002) hospedeira de camadas de formação ferrífera com expressivas intercalações de jaspe (jaspilito).

Fonte: Livro Recursos Minerais no Brasil problemas e desafios.