Caracterização geológica das rochas carbonáticas da mina Rio Bonito, Campo Largo PR : para produção de cimento

Abstract

Resumo: A mina Rio Bonito da Companhia de Cimentos Itambé é um depósito de mármore calcítico explorado para a produção de cimento. Esta mina se localiza no município de Campo Largo, no Leste do Estado do Paraná. A área em estudo aflora nos domínios da Formação Água Clara de idade mesopr terozóica, constituindo a base do grupo Açungui. O avanço das frentes de lavra em um corpo de rochas dolomíticas, na face Norte da mina produz grande quantidade de material estéril. O corpo de rochas dolomíticas possui aproximadamente 60 metros de extensão, e suas rochas possuem teores de MgO que podem atingir até 21%. Associados aos mármores calcíticos ocorrem metamargas aonde os teores de SiO2 chegam até 63%, prejudicando a lavra por gerar grande quantidade de material estéril. A análise da variabilidade química foi desenvolvida por meio da interpretação dos dados geoquímicos referentes à campanha de sondagens realizadas no primeiro semestre de 2008 e em campanhas realizadas no ano 2000. Os dados geoquímicos foram fornecidos pela Cia. de Cimentos Itambé. Análises químicas e mineralógicas complementares foram realizadas no LAMIR (Laboratório de Análise de Minerais e Rochas da Universidade Federal do Paraná). A descrição dos testemunhos de sondagem associada à análise petrográfica permitiu identificar os principais tipos litológicos refletidos por mármores calcíticos, mármores dolomíticos, brechas dolomíticas e metamargas. A integração dos dados geoquímicos com os perfis descritivos de cada furo permite es abelecer os principais fatores ligados à variabilidade química do minério em função da profundidade. O mapeamento estrutural de detalhe ao longo das bancadas da mina, mostra uma evolução estrutural polifásica complexa, onde foram identificadas cinco fases de deformação. As duas primeiras fases (D1 e D2) estão ligadas à tectônica dúctil de natureza compressional. Na primeira fase o dobramento das camadas associadas a uma tectônica de cavalgamento, gerou uma foliação S1 de caráter penetrativo em posição paralela ou sub-paralela ao acamamento sedimentar original S0. A segunda fase é caracterizada pelo redobramento das superfícies anteriormente produzidas (S0 e S1). A terceira fase (D3) produziu intensa deformação das rochas gerando forte lenticularização e desenvolvendo uma foliação anastomosada associada à falha transcorrente de Morro Agudo. Essa estrutura apresenta direção média N70ºE. A quarta e quinta fases (D4) e (D5) refletem a atuação de uma tectônica rúptil com geração de falhas inversas, onde a quinta fase se mostra mais recente por estar presente em diques de diabásio mesozóicos. A interpretação dos dados geoquímicos, integrada à análise estrutural, permitiu concluir que a variabilidade química do minério na relação entre mármores calcíticos e metamargas está controlada pela deformação dúctil (D1 e D2), refletindo a variação da composição primária dos litotipos. A projeção dos furos de sondagem associadas à cartografia de detalhe da mina mostra que ocorrem intercalações sucessivas de camadas de mármore calcítico com camadas de metamargas.

Abstract: The Rio Bonito mine of Itambé Cement Company is a calcitic marble deposit used for cement production. This mine is located in Campo Largo city in the eastern part of the Parana state. The area under study occurs in Agua Clara Formation with age related to Mesoproterozoic, corresponding the base of Açungui Group. The advancement of mining fronts in dolomitic rocks set on the north part of the mine produces a large amount of sterile rocks. The dolomitic rocks set have approximately 60 meters of extension and on its rocks the magnesium levels reaching up 21 %. Associated with calcitic marbles occurs meta – marls which SiO2 levels reaching up to 63%, damaging the mining to generate a large amount of sterile material. The analysis of chemical variability has been developed through the interpretation of geochemical data related to drilling operations developed in 2008 and in older operations developed in 2000. Geochemical data were supplied by Itambé Cement Company. Additional mineralogical and chemical analysis were carried out in LAMIR (Laboratório de Análise de Minerais e Rochas da Universidade Federal do Paraná). The description of drilling samples associated with petrographic analysis enabled the main lithological types reflected by calcitic marbles, dolomitic marbles, dolomitic breccias and meta - marls. The integration of geochemical data with the descriptive profiles of each hole has established the main factors related to the chemical variability of ore depending on depth. The detail structural mapping along the mine platforms, shows a complexe polyphase structural evolution, which were identified five stages of deformation. The first and second stages (D1 and D2) reflect ductile deformation of compressional nature. The D1 stage is associated to thrust tectonic events and characterized for the development of a S1 foliation in parallel position to sedimentary bedding S0. The D2 stage reflects a new phase of folding affecting S0 and S1 previously produced. The third stage (D3) is characterized by intense deformation of the rocks with expressive anastomosing of rocks and the development of a anastomosing foliation related to the Morro Agudo strike slip fa lt. This structure presents average direction in N70ºE. The fourth and fifth phases (D4) and (D5) reflects a tectonic rúptil event, which generated reverse faults, where the fifth stage is the latest to be present in Mesozoic diabase dikes. The interpretation of geochemical data integrated to structural analysis, shows that the chemistry variability related to calcitic marbles and meta-marls is controlled by ductile deformation (D1 and D2), associated to the original composition of the rocks. The drill holes projection associated to the detail mapping of the mine shows successive interlayered calcitic marbles and meta-marls layers