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BoI. IG, Instituto de Geocincias, USP, V. 14:1-11,1983
GEOLOGIA E GENESE DOS DEPOSITOS DE MANGANS DA PROVINCIA DE
ARACOIABA - PACAJS, CEARA
por JOS VI TORINO DE SOUZA
Universidade Federal do Cear e
EVARISTO RIBEIRO FILHO Departamento de Geologia Econmica e
Geofsica Aplicada - IG.USP
ABSTRACT
The manganese deposits of Aracoiaba-Pacajus district are located
in northeast of the State of Cear, Brazil. The protore and the ore
of some of the manganese deposits studied occur between belts of
manganiferous rocles extending 60 by 15 km. The Precambrian
regional rocks consist of gneisses, garnet-sillimanite-quartzites,
metabasites and some pegmatites. These are the host rocks of the
manga-niferous rocks . AlI these rocks belong stratigraphica1ly and
structurally to the Caic Complex and are part of the Jaguaribeana
folding belt. The silicatic protore is composed of spessartite,
rhodonite, quartz, manganocummingtonite with subordinated amounts
of pyrite and pyrrhotite. The granulite facies of the regional
metamorphism was superimposed by amphibolite facies. The original
sediments which altered to forrr. the protore were deposited in a
restrict basin of reducing condition and un-derwent the action of
two different phases of metamorphism. Surface weathering altered
the protore forming an ore consisting of an assemblage of manganese
oxides such as lithiophorite, pyrolusite, mangano-nsutite and
aMn02' The ore presents typical depositional and pos-depositional
textures, which show that the ore was formed by replacement and
cavity filling . The manganese content of the ore varies from 18 to
38%. The reserves of the district are 2.500 .000 metric tons,
making econo-mic explotation viable with a small, local
siderurgical industry in Cear. The manganese minerals were formed
according to the following sequence: spessartite , lithiophorite
and/ou cryptomelane, manga-nite, pyrolusite , mangano-nsutite.
INTRODUO
Os planos de expanso da indstria side-rrgica nacional, por
ampliao das que j existem, bem como por implantao de novos polos
industriais regionais, esto a exigir conhe-cimentos pormenorizados
das caractersticas e reservas dos minrios de mangans do pas.
Se verdade que alguns dos depsitos de mangans j esto
convenientemente estudados, tais como os da Serra do Navio , de
Lafaiete e at mesmo os da provncia mineral de Carajs, outros h que
foram pesquisados somente com o propsito de satisfazer as exigncias
imediatas para o incio de lavra . Alguns outros esto cita-dos em
trabalhos de reconhecimento geolgico e/ou de cadastramento de
jazidas. Os depsitos de mangans da Provncia de
Aracoiaba-Pacajs,
1
cujas ocorrncias j eram conhecidas em 1957 (Coelho, 1957), no
haviam ainda sido estuda-das com os objetivos propostos neste
trabalho. Aqui, pretende-se relatar a caracterizao para-gentica e
textural do protominrio oxidado, definir sua gnese e interpretar a
ao do intem-perismo, bem como opinar sobre o seu possvel
aproveitamento econmico.
LOCALIZAO
A provncia manganfera de Aracoiaba-Pa-cajs est situada a 70 km
de Fortaleza, no su-deste do Estado do Cear.
Os depsitos de mangans desta provncia ocorrem em faixas dobradas
de rochas meta-mrficas, com direes N-NE e S-SW, que se estendem em
rea aproximada de 60 km por 15 km de largura.
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SOUZA, J .V. & FILHO, E.R. Bol.lG. lnstitutode Geocincias,
USP, V.14 :1-11,1983
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FORTALEZA
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Geologia e Gnese dos depsitos de mangans da provncia de
Aracoiaba - Pacajs, Cear
GEOLOGIA REGIONAL
Todas as ocorrncias de rochas mangan-feras aqui investigadas
esto dentro da "faixa de dobramentos Jaguaribeana" (Brito Neves,
1975).
As faixas de rochas metamrficas dobra-das, que esto confinadas
entre o Macio Pi-ranhas a Sudeste e o macio de Troia a noroes-te ,
apresentam seqncia lito-estratigrfica mui-to complexa. A compreenso
desta complexida-de tem sido dificultada pela intensidade de ao dos
processos erosivos e de intemperismo.
As rochas pr-cambrianas regionais so migmatitognaisses, mrmores
e calcrios, grano-dioritos, biotita gnaisses , hornblenda gnaisses,
biotita muscovita gnaisses, anfiblio xistos, quartzitos, quartzitos
micceos, metabasitos e rochas de depsitos ortomolssicos.
Na feio tectnica observa-se claramente um autntico mosaico de
falhas transcorrentes que provocaram o deslocamento de rochas
me-tamrficas , caracterizadas como de fcies anfi-boltica.
As idades determinadas por radiometria, pelos mtodos Rb-Sr e
K-Ar em rocha total, confirmam a existncia de rochas do ciclo
Transamaznico e do ciclo Brasiliano, ou seja, rochas com idades
entre 550-2.000 m.a. As ida-des de 2.000 m.a. foram obtidas em
gnaisses e migmatitos da regio de Quixad, pertencentes ao Complexo
Caic.
O ciclo Brasiliano, com idade aproximada de 650 m.a. est
representado na regio por rochas metassedimentares do Grupo Cear
(Ka-washita et al ., 1976 e Brito Neves , 1975).
Os depsitos de mangans esto associa-dos com a seqncia de
metassedimentos pr--cambrianos, constituda de migmatito-gnaisses
localizados na base e de gonditos no topo da seqncia. Intercaladas
entre gnaisses e gonditos esto rochas tais como
almandina-sillimanita quartzito, quartzito e metabasitos. Os
gonditos, com direo NlOoW e mergulho de 50-700 para nordeste, esto
associados a blocos dobrados de rochas metamrficas, com eixos de
direo N150 E. O lineamento da falha transcorrente que corta a rea
conhecido como lineamento Senador Pompeu.
Na regio que corresponde rea estuda-da so conhecidas 5 (cinco)
"Superfcies" ou tipos de relevo, que correspondem ao mesmo nmero de
nveis ou estgios de eroso: Super-
3
fcie de Tabuleiros, Superfcie Sertaneja, Super-fcie de Suaves
Ondulaes, Superfcie de Ele-vaes de Pequeno Porte e Superfcie de
Eleva-es de Mdio Porte.
As Superfcies de Tabuleiros correspon-dem a superfcies
aplainadas de cobertura ceno-zica, cuja formao data do Pleistoceno
Infe-rior (MABESOONE et al ., 1975). Possuem alti-tudes variando de
30 at 80 m.
Quase ao mesmo nvel do topo da super-fcie anterior , se forma o
extenso pediplano da rea de rochas cristalinas (BRAGA, 1977), que
foi denominada de Superfcie Sertaneja por MABESOONE et. al .,
(Op.Cit .) e corresponde Superfcie Velhas de KING (1956) ; essa
super-fcie corresponde simultaneamente ao nvel de abraso de rochas
cristalinas e ao nvel de depo-sio de areias cenozicas (ANDRADE et .
al ., 1965). Sua altitude varia de 80 a 110 m.
As Superfcies de Suaves Ondulaes, constitudas de cangas
manganferas ou gnais-ses, possuem altitudes que variam de 100 a 115
m. Os testemunhos destas superfcies represen-tam comumente pequenas
ocorrncias de man-gans.
As superfcies de elevaes de Pequeno Porte rompem a homogeneidade
da Superfcie Sertaneja, com altitudes entre 130 e 150 m e so
modeladas por gnaisses. Um exemplo tpico a pedreira do Serrote
Pelado, localizado 1 km ao sul do Serrote Curupira.
As Superfcies de Elevaes de Mdio Porte possuem feies marcantes
na rea; so resduos de gnaisses e quartzitos que modelam morros e
serrotes cujas altitudes variam de 160 a 380 m. So exemplos tpicos
desta superfcie os serrotes de Curupira (386 m) e Ocara (270
m).
A regio de Serragem, distrito de Curu-pira (Aracoiaba)
corresponde precisamente zona de transio da Superfcie de Tabuleiros
para a Superfcie Sertaneja, dificultando sua distino pelas
altitudes.
PETROGRAFIA
Em Serragem e Lagoa do Riacho ocorrem migmatito gnaisses de
textura granoblstica, compostos de quartzo (70%), pertita (3%),
plagioclsio (14%), biotita 4%), almandina (5%), sillimanita 1 %) e
apatita 1 %).
No Serrote Pelado, prximo a Serragem,
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SOUZA, J.V . & FILHO, E.R.
o
BACIA DO
PARNABA
25
km
75
BoI. IG. Instituto de Geocincias, USP, V. 14:1-11, 1983
_ 400 --
o Cober turas fanero- o Granitos ps-tect- / Lineamento ? Folha
de empurra0 ... . zicas. x x nicos ~ Fossos malssicas lli'{:?\':J
Macios medianos / Folha (F) /" Folha normol _: /~; .. Dir.O de
fOlioOo [';.,::.;(1 Coberturas dobra- D Faixas de dabro-
" //
.,/.', . dos dos macios mentos ,"" Folha transcorrente ~
IndicaOO de v.r90Oo
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Geologia e Gnese dos depsitos de mangans da provncia de
Aracoiaba - Pacajs, Cear
'oCOrre migmatito-gnaisse de textura granbls-tia" composto de
quartzo (65%), almandina (3%), biotita (12%), plagioclsio (14%),
sillima-nita 3%) e ortoclsio (
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SOUZA, J.V . & FI LHO, E.R. BoI. IG. Instituto de
Geocincias, USP, V. 14:1-11, 1983
MINERAIS MIGMATITO- QUARTZITO MIGMATITO META- META-
PROTO-GNAISSE BSICO BASITO BASITO MINIORIO
QUARTZO X X X X X X BIOTITA X ' X' X X SILLlMANITA X ' X'
PLAGIOCLSIO X X X X X ORTOCLAslO X' PERTITA X ALMANDINA X ' X'
MICROClINA X X X X ORTOPI ROX~N 10 X' X X' ClINOPI ROX~NIO X ' X'
HORNBLENDA X ' X i i MAGNETITA X X ILMENITA X X APATITA X GRAFITA X
X ESPESSARTITA X Mn-CUMMINGTONITA X RODONITA X PIRITA X PIRROTITA
X
Associaes mineralgicas caracterizadas como de alto grau de
metamorfismo.
Tabela 1 - Paragnese das rochas metamrficas da provncia
manganfera de Aracoiaba-Pacajs, Cear
MINRIO
o nuneno composto de criptomelana, pirolusita, litioforita e
mangano-nsutita .
As texturas mais comuns no minrio so as seguintes :
Textura reliquiar - mostra cristais de espes-sartita alterados
e/ou substitudos por aMn02 e por hidrossilicatos de ferro
(Fotomicrogr. 1 ). Textura zonada - na qual cristais alterados de
espessartita so zonados por goethita e criptomelana. Textura
ps-deposicional "em retalhos" -na qual so observadas partculas de
quartzo englobadas por cristais de pirolusita pseu-domorfa segundo
groutita e/ou manganita. Textura ps-deposicional - na qual a
litio-forita associada espessartita aparece altera-da em
pirolusita. (Fotomicrogr. 2). Textura coloforme - com minerais
suprge-nos de mangans , sl1ica e xidos de ferro. (Fotomicrogr.
3).
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PARAGNESE
A paragnese dos minerais de minrio de mangans da regio estudada
est ilustrada na figo 3 , tabelas 2 e 3.
QUALIDADE, TEORES E RESERVAS DE MINRIO
o protominrio da provncia manganfera de Aracoiaba-Pacajs pode
ser classificado em trs tipos .
1 - Protominrio sem alterao ou pouco alterado, com teores de Mn
entre 1 e 13%.
2 - Protominrio alterado com teores de Mn entre 18 e 39%.
3 - Protominrio com alterao de tran-sio para minrio , com teores
de Mn entre 13 e 18%.
Somente o tipo 2 pode ser considerado minrio , e portanto
avaliado para possvel aproveitamento econmico.
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Geologia e Gnese dos depsitos de mangans da provncia de
Aracoiaba - Pacajs, Cear
Fotomicrogr. 1 - Textura reliquiar zonada com espessartita (GR)
substituda por criptome-lana (CRIP) e por xidos e hidrxidos de Fe .
75x .
Fotomicrogr. 2 - Textura ps-deposicional. Litioforita (LI) de
transformao de espessar-tita (GR). Pirolusita (PI) substituindo
litioforita (Li) . 28x .
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SOUZA, J.V. & FI LHO, E.R .
ESPESSARTIT A
LITIOFORIT A
j MANGANITA
OU GROUTITA j
PIROLUSITA
BoI.IG. Instituto de Geocincias, USP, V.14:111, 1983
Fotomicrogr. 3 -Textura coloforme formada por criptomelana
(CRIP), xidos e hidrxidos de Fe, slica (SI) e pirolusita (PI),
Gretas de contrao (Fl. 75x .
CRlPTOMELANA PIROLUSITA MANGANO N-SUTITA
Fig. 3 - Seqncia de formao dos minerais de mangans de
Aracoiaba-Parajs.
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Geologia e Gnese dos depsitos de mangans da provncia de
Aracoiaba - Pacajs, Cear
PROCESSOS DE FORMAO MINERAIS SUBSTITUiO I
PREENCHIMENTO DE CAVIDADE E LATERIZAO
LlTIOFORITA
XIDOS DE FERRO
CRIPTOMELANA I
PIROLUSITA I ~ MANGANO-NSUTITA
CRIPTOMELANA II
PIROLUSITA II
Tabela 2 - Sucesso dos minerais oxidados da provncia mangan iera
de Aracoiaba-Pacajs, Cear
PARAGNESE MINERAIS SEDIMENTAR J METAMRFICA I SUPERGNICA
CARBONATO
OUTROS SILlCATOS
PIRITA - -
QUARTZO ~ ESPESSARTITA
RODONITA -
Mn-CUMMINGTONITA -
PIRROTITA -
LlTIOFORITA
XIDOS DE Fe -
CRIPTOMELANA I
PIROLUSITA
Mn-NSUTITA
CRIPTOMELANA II
PIROLUSITA 11
Tabela 3 - Evoluo das paragneses sedimentar, metamrfica e
supergnica do gondito da provncia manganfera de Aracoiaba-Pacajs,
Cear
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SOUZA, J.V. & FI LHO, E.R.
o tipo 2 representa 50% do conjunto e, juntamente com o tipo 3,
constitui 77% do material manganfero pesquisado. Considerados
juntamente, os protominrios do tipo 2 e 3, tm teor mdio de 23%
Mn.
Conforme especificaes do mercado, o minrio estudado de baixa
qualidade . Isto o normal para depsitos oxidados formados a partir
de protominrios silicticos intemperiza-dos e de enriquecimento
suprgeno. Como con-seqncia, o minrio no se enquadra como do "tipo
metalrgico de baixo grau", por ter bai-xos teores de Mn e altos
teores de Al2 0 3 + + Si02 ; nem se enquadra como do "tipo qumi-co
ou eletroltico", que exige teores de Mn02 entre 75% e 85%.
AMOSTRAS Mn Fe
1 23,2 4,80 2 13,1 3,90 3 35,6 4,40 4 28,8 5,40 5 15,1 5,90 6
8,6 7,50
TEORES 20,7 5,30 MDIOS Segundo BRAGA et. aI. (1977).
BoI. IG. Instituto de Geocincias, USP, V. 14:1-11 , 1983
As reservas totais de "minrio" com teor m-dio de 25% Mn so da
ordem de 3,106t. Com lavra seletiva, em alguns dos depsitos seria
possvel o aproveitamento de "minrios" com teores mdios de 28% Mn,
mas evidentemente as reservas seriam diminudas.
Em vista das consideraes feitas, o aprovei-tamento das rochas
manganferas desta regio do Cear somente seria vivel . caso houvesse
uma mudana nas condies para utilizao de minrio de baixo teor e de
reservas pequenas. Ainda assim, os minrio-gonditos investigados
teriam uso em siderrgicas implantadas no Cea-r e prximas s jazidas,
posto que, sem pre-encher estes requisitos, no teriam as mnimas
condies de competir com minrio de melho-res fontes de
suprimento.
Si02 AI 2 0 3 Si02 + P AI 2 0 3
21,1 10,9 32,0 0,22 35,5 10,9 46,4 0,03 13,4 10,7 24,1 1,07 15,4
11,0 26,4 0,07 41,8 12,2 54,0 0,76 47,7 13,8 61,5 0,93
29,1 11,5 40,6 0,51
Tabela 4 - An lises qumicas de "minrios" de mangans da provncia
manganfera de Aracoiaba-Pacajs, Cear (% em peso)
BIBLIOGRAFIA
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