Procesos concentradores de niobio en depósitos asociados a complejos carbonatíticos, Provincia Ígnea del Alto Paranaíba, Brasil

Abstract

El niobio (Nb) es un metal de transición litófilo, perteneciente al grupo de los denominados Elementos de Alta Intensidad de Campo (HFSE por sus siglas en inglés). Debido a sus múlitples aplicaciones industriales y tecnológicas, el Nb es considerado un elemento crítico o estratégico, considerando además sus fluctuaciones en la demanda global. Esta tesis se centra en el estudio de los procesos mineralizadores que dan origen a los mega-depósitos de Nb asociados a complejos alcalino–carbonatíticos, específicamente en la Provincia Ígnea del Alto Paranaíba (APIP) en Brasil central, los cuales corresponden a la principal fuente de Nb a nivel global. Más del 90% de la producción mundial de Nb está relacionada con la extracción de pirocloro [(Na,Ca)2Nb2O6(OH,F)] en los complejos alcalino-carbonatíticos de la APIP, destacándose los mega-depósitos de Nb de Araxá y Catalão II. En la APIP, el pirocloro se encuentra principalmente en rocas ricas en magnetita-apatito-tetraferriflogopita±olivino o foscoritas, que se asocian con carbonatitas, aillikitas y vetas secundarias carbotermales. A pesar de los avances en la comprensión de estos depósitos, existen aspectos fundamentales asociados a la metalogénesis del Nb que permanecen sub-estudiados en la APIP. En particular, el rol del magmatismo alcalino-carbonatítico, la naturaleza del metasomatismo carbotermal asociado (o fenitización) y las características de los procesos mineralizadores que llevan a la formación del pirocloro, la principal fase portadora de Nb en estos depósitos. La investigación se desarrolla en el depósito de Nb de Boa Vista, localizado en el Complejo Catalão II de la APIP y se estructura de la siguiente forma: el Capítulo 1 corresponde a una introducción general acerca de la metalogénesis del Nb en la APIP y en la cual se presentan los alcances, objetivos y la hipótesis de trabajo. El Capítulo 2 trata sobre la fuente y evolución del magma primario al sistema alcalino-carbonatítico de la APIP, y su vínculo con flujos de lavas ultrapotásicos (kamafugitas). Se propone la existencia de un magma primario sílico-carbonatado ultrapotásico, y posterior a un intenso proceso de fraccionamiento, se generan series de magmas carbonatíticos y alcalinos. En el Capítulo 3 se describe el metasomatismo carbotermal del basamento que aloja la mineralización de Nb en Boa Vista, generado por la liberación de volátiles desde el intrusivo alcalino-carbonatítico. Los resultados indican que dicho proceso, denominado fenitización, se desarrolló de manera sincrónica al emplazamiento intrusivo, proveyendo evidencia de la infiltración de fluidos alrededor de intrusiones carbonatíticas ricas en Nb. El Capítulo 4 reporta el análisis microtextural y de elementos traza in-situ en pirocloro, donde se propone que el origen de las foscoritas ricas en Nb estaría relacionado a un proceso de segregación de minerales pesados durante el fraccionamiento de un magma parental carbonatítico. De manera general, la presente tesis doctoral provee nuevos antecedentes acerca de la metalogénesis del Nb asociado a complejos alcalino-carbonatíticos, la principal fuente global de este elemento crítico. Los resultados obtenidos en el Complejo Catalão II pueden extenderse a otros complejos de la APIP, ya que comparten un link genético, incluido el pobremente estudiado Complejo Araxá, que corresponde al mayor depósito de Nb a nivel mundial.