Mineral system mapping and ree deposits characterization through hyperspectral technology in the Alto Paranaíba Igneous Province, Central Brazil

Orientadores: Carlos Roberto de Souza Filho, Pedro Filipe de Oliveira Cordeiro Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências Resumo: À medida que cresce a demanda pelos elementos terras raras (ETR, i.e lantanídeos, escândio e ítrio), devido à sua importância para tecnologias de ponta e energia limpa, também aumenta o interesse em encontrar prospectos alternativos e compreender os processos metalogenéticos responsáveis pela origem dos mesmos. Atualmente, as associações de rochas notavelmente enriquecidas em ETR que compõe os complexos-alcalino carbonatíticos encontram-se entre os principais alvos para tais elementos. No Brasil, a Província Ígnea do Alto Paranaíba (PIAP) se destaca pela associação relativamente rara de carbonatitos, rochas alcalinas ultrapotássicas e foscoritos, junto com as maiores reservas de Nb do mundo, além de grandes depósitos de fosfato e ETR. Embora seus complexos-alcalino carbonatíticos sejam mundialmente conhecidos, são ainda escassos os estudos com foco em ETR na PIAP. Nesse contexto, esta pesquisa selecionou duas abordagens pioneiras aplicadas ao estudo de depósitos carbonatíticos brasileiros. Primeiramente, foi realizada a caracterização do Sistema Mineral ETR-EAIC (Elementos Terras Raras e Elementos com Alta Intensidade de Campo) da PIAP. Isso foi feito a partir de um modelo padronizado de definição do Sistema Mineral que se mostrou eficiente para organizar dados e mapear o potencial desse tipo de mineralização da província. Neste trabalho, o sistema PIAP foi denominado "Sistema Mineral Araxá P2O5-REE-HFSE do Cretáceo Superior, Brasil Central, Comprovado". Com base na análise realizada, sua prospectividade geral foi atribuída como positiva (favorável). A segunda abordagem consistiu na análise de testemunhos de rocha de complexos da PIAP (Catalão I e II) através da aplicação da espectroscopia de reflectância e imageamento hiperespectral VNIR-SWIR na determinação das concentrações relativas de ETR e mapeamento mineral. Os resultados desta metodologia sugerem uma significativa correlação entre ETR e minerais de origem hidrotermal, como barita, estroncianita e monazita, e provaram a eficiência da metodologia tanto para a detecção de ETR quanto para o mapeamento mineralógico geral das amostras de carbonatitos e rochas associadas. Os resultados produzidos por estas duas abordagens consistem em fontes de informação geológica e mineralógica útil para futura prospecção e exploração mineral Abstract: As the demand for Rare Earth elements (REE, i.e. lanthanides, scandium and yttrium) increases due to their importance for new technologies and clean energy, so does the interest in finding alternative prospects and understanding the metallogenetic processes of the hosting deposits. Currently, the remarkably REE-enriched rock associations that make up the alkali-carbonatitic complexes are among the main targets for these elements. In Brazil, the Alto Paranaíba Igneous Province (APIP) stands out for its relatively rare association of carbonatites, ultrapotassic alkaline rocks and phoscorites, together with the largest Nb reserves in the world and large deposits of phosphate and REE. Even though its alkaline-carbonatitic complexes are known worldwide, studies focusing on REE in APIP are still scarce. In this context, this research selected two pioneering approaches applied to the study of Brazilian carbonatitic deposits. First, the characterization of the REE-HFSE Mineral System (Rare Earth Elements and High Field Strength Elements) of PIAP was carried out. Firstly, APIP's REE-HSFE Mineral System Mapping was carried out. This was done using a standardized model for defining the Mineral System, which proved to be efficient for organizing data and mapping the potential of this type of mineralization in the province. As a result of this effort, the APIP system was named "Araxá P2O5-REE-HFSE Mineral System from the Late Cretaceous, Central Brazil, Proven". Based on the analysis performed, its overall prospect was assigned as positive (its extent of favorability was attributed as favorable). The second approach consisted in the analysis of drillcore samples from APIP’s complexes (Catalão I and II) through the application of reflectance spectroscopy and VNIR-SWIR hyperspectral imaging to determine the relative concentrations of REE and mineral mapping. The results of this methodology suggest a significant correlation between REE and minerals of hydrothermal origin, such as barite, strontianite and monazite, and proved the efficiency of the methodology both for the detection and of REE and for the general mineralogical mapping of carbonatite samples and associated rocks. The results produced by these two approaches consist of sources of geological and mineralogical information useful for future prospecting and mineral exploration Mestrado Geologia e Recursos Naturais Mestra em Geociências CNPQ 130808/2019-9