Kimberlite

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Kimberlite é uma rocha ígnea que é a maior fonte de diamantes. O kimberlito é uma variedade de peridotita. É rico em minerais de mica e muitas vezes em forma de cristais de clogopita. Outros minerais abundantes são o cromo-dioptídeo, olivina e granada rica em crómio e piropole. O kimberlito é tipicamente encontrado em tubos – estruturas com bordas verticais que são aproximadamente circulares na secção transversal. A rocha pode ter sido injetada nas áreas de fraqueza do manto. Partes das rochas do manto são frequentemente trazidas à superfície em kimberlitos, tornando-as uma valiosa fonte de informação sobre o mundo interior.

Apesar da sua relativa raridade, o kimberlito tem atraído atenção porque serve de portador de diamantes e xenolitos peridotitemantes à superfície da Terra. A sua provável derivação de profundidades superiores a qualquer outro tipo de rocha ígnea, e a composição extrema de magma que reflecte em termos de baixo teor de sílica e altos níveis de enriquecimento de elementos traços incompatíveis, tornam importante a compreensão da petrogénese do kimberlito. A este respeito, o estudo do kimberlito tem o potencial de fornecer informações sobre a composição do manto profundo e processos de fusão que ocorrem na interface entre a litosfera continental cratônica e o manto convectante da astenosfera.

Nome origem: O kimberlito Therock recebeu o nome de Kimberley, África do Sul, onde foi reconhecido pela primeira vez. Os diamantes kimberley foram originalmente encontrados em kimberlitos desgastados, que eram coloridos de amarelo por limonite, e por isso foram chamados de terra amarela. Trabalhos mais profundos produziram menos rocha alterada, kimberlitos serpentinizados, que os quimberlitos chamam de terra azul.

Classificação dos kimberlitos

Baseados em estudos sobre um grande número de depósitos de kimberlitos, os geólogos dividiram os kimberlitos em 3 unidades separadas com base na sua morfologia e petrologia.

Estas unidades são:

1. Crater Facies Kimberlite
2. Diatreme Facies Kimberlite
3. Hypabyssal Facies Kimberlite

1) Crater Facies Kimberlite

A morfologia da superfície de um kimberlito não-polimerizado é caracterizada por uma cratera, até 2 quilômetros de diâmetro, cujo piso pode ficar cem metros abaixo do nível do solo. A cratera é geralmente mais profunda no meio. Ao redor da cratera há um anel de tufo que é relativamente pequeno, geralmente menos de 30 metros, quando comparado com o diâmetro da cratera. Duas categorias de rochas são encontradas no kimberlito à face da cratera: piroclástico, aquelas depositadas por forças eruptivas; e epiclástico, que são rochas retrabalhadas pela água.

2) Facies Diatremas Kimberlito

Diatremas de kimberlito têm 1-2 km de profundidade, geralmente corpos em forma de escarro que são circulares a elípticos à superfície e cones com profundidade. O contacto por imersão com as rochas hospedeiras é geralmente de 80-85 graus. A zona é caracterizada por material vulcanoclástico quimberlítico fragmentado exenolitos arrancados de vários níveis da crosta terrestre durante a viagem dos kimberlitos à superfície. Algumas características textuais do Diatreme FaciesKimberlite:

3) Facies Hypabyssal Kimberlite

Estas rochas são formadas pela cristalização do magma kimberlito quente, rico em voláteis. Geralmente carecem de características de fragmentação e aparecem ígneas. Algumas características textuais: Segregações calcite-serpentinas inmatrix; Segregações globulares do kimberlito numa matriz rica em carbonatos; Fragmentos de rochas foram metamorfosados ou exibem zoneamento concêntrico; Textura Inequigranular cria uma textura pseudoporfirítica.

Carbono e kimberlito

Carbono é um dos elementos mais comuns no mundo e é um dos quatro elementos essenciais para a existência da vida. Os seres humanos são mais de 18% de carbono. O ar que respiramos contém vestígios de carbono. Quando ocorre na natureza, o carbono existe em três formas básicas:

Diamante – um cristal extremamente duro e claro

Diamante forma cerca de 100 milhas (161 km) abaixo da superfície da Terra, na rocha fundida do manto terrestre, que fornece as quantidades certas de pressão e calor para transformar o carbono em diamante. Para que o adiamond seja criado, o carbono deve ser colocado sob pelo menos 435.113 libras (psi ou 30 kilobars) de pressão a uma temperatura de pelo menos 752 graus Fahrenheit (400 Celsius). Se as condições caírem abaixo de qualquer um destes dois pólos, será criado grafite. A profundidades de 93 milhas (150 km) ou mais, a pressão aumenta para cerca de 725.189 psi (50 kilobars) e o calor pode exceder os 2.192 F(1.200 C). A maioria dos diamantes que vemos hoje foram formados há milhões (se não bilhões) de anos. Poderosas erupções de magma trouxeram os diamantes à superfície, criando tubos de kimberlito.

Dutos de kimberlito são criados à medida que o magma flui através de fraturas profundas na Terra. O magma dentro dos tubos de kimberlito age como um anelevador, empurrando os diamantes e outras rochas e minerais através do manto e da crosta em apenas algumas horas. Estas erupções foram curtas, mas muitas vezes mais moreptivas do que as erupções vulcânicas que acontecem hoje. O magma nestas erupções originou-se em profundidades três vezes mais profundas que a fonte de magma para vulcões como o Monte Santa Helena, segundo o Museu Americano de História Natural.

O magma acabou por arrefecer dentro destes tubos de kimberlito, deixando para trás veias cónicas de rocha de kimberlito que contêm diamantes.O kimberlito é uma rocha azulada que os mineiros de diamantes procuram quando procuram novos depósitos de diamantes. A superfície dos tubos de kimberlito com diamantes varia de 2 a 146 hectares (5 a 361 acres).

Diamantes também podem ser encontrados nos leitos dos rios, que são chamados de sítios diamantíferos aluviais. Estes são diamantes que se originam em tubos de kimberlito, mas que são movidos por atividade geológica. Geleiras e água também podem mover milhares de quilômetros de diamantes a partir de sua localização original. Hoje, a maioria dos diamantes são encontrados na Austrália, Bornéu, Brasil, Rússia e vários países africanos, incluindo a África do Sul e Zaire.

Modelos de Emplacement de Kimberlite

Mitchell (1986) considera várias teorias e apresenta uma crítica mais abrangente de cada teoria de emplacement.

1. Teoria do vulcanismo explosivo
2. Teoria da magma magmática (fluidificação)
3. Teoria da hidrovolcânica

1. Teoria do vulcanismo explosivo

Esta teoria envolve o agrupamento do magma kimberlito atshallow profundidades e a subsequente construçãoıp de voláteis. Quando a pressão dentro desta bolsa, denominada câmara intermediária, é suficiente para superar a carga de rochas acima, segue-se uma erupção. O epicentro da erupção foi acreditado para estar no contato diatérmico de fácies.

Por meio de mineração extensiva é claro que esta teoria é insustentável. Nenhuma câmara intermediária foi encontrada em profundidade.

2. Teoria Magmática

Este proponente original desta teoria foi Dowson (1971). Foi posteriormente construído por Clemente (1982) e é empurrado por Field e ScottSmith (1999)

Kimberlite magma sobe de profundidade com diferentes pulsos construídos como “tubos embrionários”. A superfície não é quebrada e os voláteis não escapam Em algum ponto os tubos embrionários atingem uma profundidade suficientemente rasa. Por onde a pressão dos voláteis é capaz de superar a carga das rochas sobrejacentes. À medida que os voláteis estão a escapar, um breve período de fluidificação assegura. Acredita-se que a fluidização seja de curta duração, pois os fragmentos são geralmente angulares.

3. Teoria Hidrovolcânica

O principal proponente desta teoria é Lorenz (1999). Os magmas Kimberlitos sobem de profundidade através de fissuras estreitas de 1m de espessura. O magma de kimberlitos é focalizado ao longo de falhas estruturais que actuam como focos para as águas ou resultante da brecha devido à exsolução volátil dos kimberlitos ascendentes pode actuar como um foco para a água. A rocha brequeada é recarregada com água subterrânea. Outro pulso de kimberlito magma segue a fraqueza estrutural na rocha até a superfície e novamente entra em contato com a água produzindo outra explosão.

Geoquímica do kimberlito

A geoquímica dos kimberlitos é definida pelos seguintes parâmetros:

ultramáfico, MgO >12% e geralmente >15%;

ultrapotássico, molar K2O/Al2O3 >3;

near-primitivo Ni (>400 ppm), Cr (>1000 ppm), Co(>150 ppm);

REE-enriquecimento;

moderado a elevado elemento litofílico (LILE), ΣLILE = >1.000 ppm;

elemento litofílico (LILE) elevado H2O e CO2.

Composição do kimberlito

Bem a localização e a origem dos magmas kimberlitos aresubjectos de contenção. Seu extremo enriquecimento e geoquímica levaram a uma grande quantidade de especulações sobre sua origem, com modelos colocando sua fonte dentro do manto sub-continental litosférico (SCLM) ou até mesmo como zona de transição profunda à superfície. O mecanismo de enriquecimento também tem sido o tema de interesse com modelos que incluem fusão parcial, assimilação de subductos sedimentos ou derivação de uma fonte magmática primária.

Histórico, os kimberlitos têm sido classificados em duas variedades diferentes chamadas “basálticas” e “micáceas” com base em observações petrográficas. Isto foi posteriormente revisto por CB Smith, que renomeou “grupo I” e “grupo II” destes grupos com base nas afinidades teisotópicas destas rochas usando sistemas Nd, Sr e Pb. Roger Mitchelllater sugeriu a exibição destes kimberlitos dos grupos I e II. Estas diferenças obviousdiferenças podem não estar tão intimamente relacionadas como outrora pensavam. II. O grupo mostrou que os kimberlitos mostraram mais tendência para as luminárias do grupo I. Portanto, o grupo II reclassificou os kimberlitos como sendo de cor laranja, evitando a confusão.

Kimberlitos do grupo I

Kimberlitos do grupo I são de rochas ultramáficas potássicas ricas em CO2, dominadas por minerais forsteríticos primários de olivina e carbonato, com um conjunto traço-mineral de ilmenita magnesiana, pirólito de crómio, pirólito de almandina, dioptano de crómio (em alguns casos subcalcic), clogopita, enstatite e de cromite tímpano. Os kimberlitos do Grupo I exibem uma textura distintiva de quimberlitos causada por macrocrise (0,5-10 mm ou 0,020-0,394 in) tomegacrístico (10-200 mm ou 0,39-7,87 in) fenocristos de olivina, piropo, diopside de crómio, ilmenita magnesiana e clogopite, em uma massa de granulometria fina.

Lamproitas de Olivina

Lamproitas de Olivina eram anteriormente chamadas de grupo IIkimberlite ou orangeite em resposta à crença errada de que elas só ocorriam na África do Sul. A sua ocorrência e petrologia, no entanto, são globalmente idênticas e não devem ser erroneamente referidas como kimberlito.Olivinelamproites são rochas ultrapotássicas, peralcalinas, ricas em voláteis (dominantemente H2O). A característica distintiva dos lamproitos olivinos são os clogopitemacrocristos e microfenocristos, juntamente com micas de massa que variam de incomposição de clogopite a “tetraferriflogopite” (anômalo-alto-pobre clogopite que requer Fe para entrar no local tetraédrico). Macrocristos reabsorventes e cristais primários euédricos de olivina de massa moída são comuns mas não constituintes essenciais.

Minerais indicadores kimberlíticos

Kimberlitos são rochas ígneas peculiares porque contamina uma variedade de espécies minerais com composições químicas que indicam a sua formação sob alta pressão e temperatura dentro do manto. Estes minerais, tais como dioptídeos de cromo (um piroxeno), espinéis de cromo, ilmenita magnesiana e granadas de pirólito ricas em cromo, estão geralmente ausentes da maioria das outras rochas ígneas, tornando-os particularmente úteis como indicadores de kimberlitos.

Importância económica do kimberlito

Os kimberlitos são a fonte mais importante de diamantes no mundo. Cerca de 6.400 tubos de kimberlitos foram descobertos no mundo, dos quais cerca de 900 foram classificados como diamantíferos, e dos pouco mais de 30 foram suficientemente económicos para a extracção de diamantes.

Os depósitos que ocorrem em Kimberley, África do Sul, foram os primeiros reconhecidos e a fonte do nome. Os diamantes de Kimberley foram originalmente encontrados no kimberlito desgastado, que era colorido de amarelo por limonite, e por isso foi chamado de “solo amarelo”. Trabalhos mais profundos encontraram pedra menos alterada, kimberlito serpentinizado, que os mineiros chamam de “solo azul”.

O solo azul e amarelo eram ambos produtores prolíficos de diamantes. Após o solo amarelo ter sido exaurido, os mineiros no final do século XIX cortaram acidentalmente no solo azul e encontraram inquirição de diamantes de qualidade gema. A importância económica da época era tal que, com uma inundação de diamantes a ser encontrada, os mineiros subcotaram os preços uns dos outros e eventualmente diminuíram o valor dos diamantes até ao seu custo em pouco tempo.

Formação de Kimberlitos

O consenso geral é que os kimberlitos são formados no fundo do manto, a profundidades entre 150 e 450 quilómetros, a partir de composições de manto exóticas anormalmente enriquecidas. Eles são erupcionados rápida e violentamente, muitas vezes com a liberação de quantidades consideráveis de dióxido de carbono (CO2) e componentes voláteis. As violentas explosões produzem colunas verticais de rocha – tubos vulcânicos ou de kimberlitos – que sobem dos reservatórios de magma. A profundidade do derretimento e o processo de geração tornam os kimberlitos propensos a receber xenocristos diamantíferos.

A morfologia dos tubos de kimberlitos é variada, mas inclui genericamente um complexo de diques de imersão vertical na raiz do tubo, estendendo-se até ao manto. A 1,5-2 quilómetros(km) da superfície, à medida que o magma explode para cima, expande-se para formar uma zona cónica a cilíndrica chamada diatreme, que irrompe à superfície.

A expressão da superfície raramente é preservada, mas éusualmente semelhante a um vulcão maar. O diâmetro de um tubo de kimberlito à superfície é tipicamente de algumas centenas de metros a um quilômetro.

Pensa-se que muitos tubos de kimberlito se formaram há cerca de 70 a 150 milhões de anos, mas na África Austral, existem vários que se formaram entre 60 a 1.600 milhões de anos atrás (Mitchell, 1995, p. 16).

Conclusão

• Magmas de kimberlito são ricos em dióxido de carbono e água, o que traz o magma rápida e violentamente para o manto.
• Kimberlito é uma rocha ultramáfica potássica rica em gás.
• Auistralia é actualmente o maior produtor mundial de diamantes são de baixa qualidade e usados para fins industriais.
• A cratera facies kimnerlito é reconhecida como sendo de características bissedimentares.
• As fácies diatermas são reconhecidas por pelletallapilli.
• O hipabissal facşes şs comumente reconhecido pela textura de segregação e pela presença de cancite abundante.

• Bonewitz, R. (2012). Rochas e minerais. 2ª ed. Londres: DK Publishing.
• Kurszlaukis, S., & Fulop, A. (2013). Factorscontrolling the internal facies architecture of maar-diatreme vulcanoes.Bulletin of Volcanology, 75(11), 761.
• Wikipedia contributors. (2019, 14 de Fevereiro), Kimberlite. Em Wikipedia, The Free Encyclopedia. Recuperado 16:10, 11 de maio de 2019, de https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Kimberlite&oldid=883239063