A intrusão de Bushveld e os depósitos de segregação magmática

Todos sabem da importância da mineração para a sociedade em que vivemos. Os diversos tipos de metais têm inúmeras utilidades, como a formação de ligas, que garantem alguns confortos no dia-a-dia. O que muitas vezes deixamos de pensar são os depósitos minerais, de onde esses minérios são retirados, e sobre a formação desses depósitos. No artigo de hoje os assuntos tratados serão os depósitos de segregação magmática com foco na intrusão de Bushveld na África do Sul, que é o melhor exemplo desse tipo de formação.

Depósito de cromita fitada da intrusão de Bushveld. Foto por: Jackie Gauntlett.

Introdução

A intrusão de Bushveld está localizada na porção mais norte da África do Sul, a província de Limpopo, no cráton Kaapvaal. Possui 300 km de diâmetro e ocupa uma área de 66000 km², 45% dessa área se encontra aflorada. Ela é caracterizada por seu depósito de segregação magmática tanto de cromita fitada quanto de fundidos sulfetados (na chamada camada de Merensky). Ela é a maior intrusão ígnea acamadada do mundo e representa um dos maiores depósitos de metais do grupo da platina e cromita.

Área da intrusão

Bloco diagrama da área da intrusão de Bushvelt.

Fonte: https://www.technology.matthey.com/article/54/4/205-215/ Imagem adaptada.

A intrusão é composta por camadas de peridotito sobrepostas por camadas de gabro, entre essas camadas de composição gabróide está localizada a camada de Merensky que é composta por fundidos sulfetados. A área da intrusão está rodeada de rochas sedimentares mais antigas que ela, assim como está coberta por uma camada de granito, que tem a sua provável formação posterior à intrusão quando as rochas sedimentares da região foram fundidas e recristalizadas como granitos, ou seja, o granito não é derivado da mesma fonte de magma do peridotito.

Representação das intrusões de Bushveld.
Autor desconhecido

Formação

O depósito foi formado quando uma câmara magmática de magma ultrabásico instalou-se em rochas sedimentares e cristalizou-se em forma de disco. As camadas mais inferiores são peridotitos acamadados com camadas de cromita e outras de olivina com piroxênio. A estrutura é acamadada devido à densidade da cromita, que é muito maior que a da olivina e do piroxênio.

Todos os três minerais são formados em temperaturas muito altas, mas devido à baixa viscosidade do magma ultrabásico quando a cromita se forma ela afunda e se acumula na base da camada. Existe nas câmaras magmáticas um movimento convectivo contínuo que pode aumentar ou diminuir a sua intensidade, quando ele diminui as olivinas e piroxênios se acumulam formando uma camada acima da de cromita. Quando o movimento convectivo retorna a aumentar as cromitas afundam novamente tornando essa formação de camadas um ciclo.

Seguidas dessas camadas se encontram gabros que foram formados a partir da evolução do magma anteriormente ultrabásico que formou os peridotitos. A segregação magmática o faz enriquecer em sílica e fluídos, ao mesmo tempo em que empobrece em ferro e magnésio se tornando um magma básico e cristalizando-se como gabro.

Nos gabros encontra-se uma camada (reef) chamada de Merensky que é constante em toda a intrusão, em alguns locais podendo chegar a 5 metros de extensão. Ela é composta de sulfetos e metais nativos e recebe esse nome em homenagem a Hans Merensky, um importante geólogo e prospector Sul Africano.

Minerador trabalhando na camada de Merensky.
 Fonte: https://www.technology.matthey.com/article/15/3/102-107/

Essa camada isolada formada praticamente de sulfetos ocorre por conta da solubilidade do enxofre no magma ser limitada e diminuir cada vez mais com o resfriamento do magma, então quando um magma possui uma quantidade suficientemente grande de enxofre os sulfetos podem se separar formando gotículas de um líquido imiscível. Essas gotículas podem se cristalizar formando uma só camada, como foi o caso da região.

Tanto o depósito de cromita fitada quanto a camada de fundidos sulfetados são exemplos de depósitos de segregação magmática que podem ser encontrados em diversas partes do mundo. No Brasil o principal depósito de cromita se encontra na cidade de Campo Formoso no estado da Bahia e na África existe o depósito Great Dyke no Zimbábue, também de cromita.

Minérios

A cromita se encontra mineralizada nas áreas próximas a base da intrusão, em 29 camadas que variam entre alguns centímetros a 2 metros de espessura. As quantidades de minério estão estimadas em 6 x 10⁹ toneladas sendo 38% desse total cromo.

A cromita é o único mineral de cromo, o que faz com que a região seja de extrema importância para a produção de cromo mundial. A África do Sul é o maior produtor mundial e em 2013 teve sua produção equivalente a 42,3% da mundial (DNPM, 2014), o que demonstra a grande importância econômica da intrusão de Bushveld.

 Entre as importâncias do cromo temos o aço inoxidável, já que é responsável por sua grande dureza, tenacidade e resistência a ataques químicos; forma também uma liga com o níquel chamada de nicrome importante para equipamentos de aquecimento elétrico; além disso o cromo é utilizado em equipamentos de chumbagem, acessórios para automóveis, pigmentos e isolamentos de fornos metalúrgicos.

Na camada de Merensky o teor médio de minério é 6 gramas por tonelada, o que representa no total 4 x 10⁴ toneladas de minério. Nas áreas onde a extração é viável 60% do minério recuperado é somente platina, tornando a África do Sul o principal país na extração do metal, representando 70% de toda a extração mundial.

A platina é utilizada principalmente na produção de catalisadores de automóveis com o objetivo de diminuir a quantidade de poluentes produzidos pela queima de combustível, mas também tem grande importância na indústria petroquímica, produção de joias, formação de ácido nítrico, produção de fibras, fabricação de medicamentos, entre outros.

As camadas mais superficiais da intrusão, que são compostas por gabro, são ricas em magnetita, essa magnetita, por sua vez, possui vanádio e titânio em sua composição. A exploração dessas camadas ocorre então principalmente por conta do vanádio, mas em menor escala.

A África do Sul tem a terceira maior reserva de vanádio do mundo (atrás apenas da China e da Rússia), com um total de 3,5 milhões de toneladas do minério (DNPM, 2014). O principal uso do vanádio é a confecção de ligas com o aço, além disso é utilizado em vidros e cerâmicas especiais, reatores nucleares, entre outros

Problemas sociais e ambientais

A mineração é uma atividade extremamente importante para a economia da África do Sul e, justamente por conta disso, é responsável por boa parte dos postos de trabalho do país. Crises nas empresas responsáveis por essa mineração, assim como a diminuição do preço dos minérios podem gerar consequências sociais gravíssimas.

Em 2013, a empresa Anglo American Platinum, que é a maior produtora de platina do mundo, anunciou que paralisaria duas minas sul-africanas, venderia outra e cortaria 14 mil empregos de uma quarta. Já em 2012 trabalhadores da mina de Marikana entraram em greve após a empresa Lonmin ameaçar uma demissão em massa, o que resultou em 44 mortes.

Toda mineração apresenta problemas ambientais como consequência: o acúmulo de rejeitos, poluição dos rios próximos, desgaste do solo, entre outros. Esses problemas ocorrem principalmente quando um depósito é explorado de forma desorganizada. Na intrusão de Bushveld a mineração é feita por empresas que seguem a legislação do país, mas sabemos que as consequências para a natureza ainda são drásticas.

Referências

https://www.docsity.com/pt/complexo-igneo-de-bushveld-apostilas-geologia/319581/# -  Acessado em: 24 de abril de 2018

http://www.fgel.uerj.br/dgap/disciplinas/Geoeconomica/ApostGECO2012.pdf - Acessado em: 24 de abril de 2018

https://en.wikipedia.org/wiki/Kaapvaal_Craton - Acessado em: 24 de abril de 2018

https://en.wikipedia.org/wiki/Limpopo - Acessado em: 24 de abril de 2018

https://en.wikipedia.org/wiki/Bushveld_Igneous_Complex - Acessado em: 25 de abril de 2018

http://www.dnpm.gov.br/dnpm/sumarios/cromo-sumario-mineral-2014 - Acessado em: 26 de abril de 2018

https://economia.uol.com.br/noticias/bloomberg/2018/03/26/minas-de-platina-do-maior-produtor-mundial-estao-encolhendo.htm - Acessado em: 26 de abril de 2018

http://economia.ig.com.br/empresas/2013-01-15/maior-produtora-de-platina-do-mundo-cortara-14-mil-empregos.html - Acessado em: 26 de abril de 2018

http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/platina.htm - Acessado em: 26 de abril de 2018

https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/vanadio/ - Acessado em: 26 de abril de 2018

KLEIN, Cornelis; DUTROW, Barbara. Manual de Ciência dos Minerais. Porto Alegre, Bookman: 2012.

http://mineralis.cetem.gov.br/bitstream/cetem/1107/1/18.CROMITA.pdf - Acessado em: 29 de abril de 2018

https://exame.abril.com.br/mundo/mineiros-mantem-greve-que-causou-44-mortos-na-africa-do-sul/ - Acessado em: 29 de abril de 2018

Artigo escrito por Isabel Schultz e revisado por Carlos Eduardo Costa