A gênese de um minério consiste na origem e evolução do minério até sua forma atual. Neste processo estão envolvidos todas as alterações sofridas pelo protólito, a partir de sua deposição. Fatores como ambiente de deposição do material, variações
10 de temperatura e pressão durante o metamorfismo, processos deformacionais e alterações intempéricas são determinantes na gênese do minério (Santos, 2002). Vários modelos já foram propostos para a gênese do minério de ferro a partir das formações ferríferas bandadas.
Rosière et al. (2008) descrevem três estágios de formação hipogênica (sin-tectônicos) de minério relacionados às orogêneses Transamazônica e Brasiliana que afetaram o Supergrupo Minas. Estes eventos refletiram em uma grande transformação das formações ferríferas, com corpos de alto teor de fe, constituído principalmente de óxidos de ferro, substituindo os itabiritos por meio da atuação de processos hipogênicos e, posteriormente, processos supergênicos recentes.
De acordo com os autores, no primeiro estágio fluidos metamórficos teriam lixiviado a SiO2 e carbonatos e mobilizado o ferro, resultando na formação de corpos de magnetita, veios de óxidos de ferro e corpos de itabiritos ricos em ferro. No segundo estágio, fluidos de baixa temperatura e salinidade oxidaram a magnetita em hematita, gerando minérios porosos e maciços (isotrópicos) de trama granular. A transformação da magnetita em hematita, segundo Lagoeiro (1998), ocorreu através de transformações sintectônicas por mecanismos de dissolução e precipitação. A grande abundância de relictos de magnetita nas formações ferríferas é um indicativo de que esse era o principal óxido presente, anteriormente ao processo de oxidação que afetou toda a formação Cauê, resultando na predominância da hematita (Rosière & Rios, 2004).
No último estágio de formação hipogênica do minério de ferro, Rosière et al. (2008) descrevem a formação da hematita tabular e lamelar relacionada à presença de fluidos hidrotermais de alta salinidade, predominante no extremo leste do Quadrilátero Ferrífero.
Em resumo, os processos tectono-metamórficos deram origem aos protominérios itabiríticos compactos/maciços, com estrutura característica pela alternância de bandas de óxidos de ferro e bandas silicosas (Dorr, 1969; Chemale Jr. et al., 1987; Toledo et al., 2000; Rosière et al., 2008). Esses processos foram os responsáveis pelo arranjo de estruturas e texturas apresentado pelos itabiritos, com desenvolvimento de várias gerações de óxidos de ferro (Rosière et al., 1993).
Segundo Dorr (1964), no Quadrilátero Ferrífero, em virtude das condições climáticas da região, o intemperismo tem um papel fundamental na geração dos corpos lavráveis
11 de minério de ferro de alto teor, por meio da lixiviação da SiO2 de carbonatos por águas superficiais.
Morris (1985) atesta que os principais depósitos de minério de ferro do mundo, derivados de formações ferríferas, foram formados por processos de enriquecimento supergênico. Segundo o autor, o processo envolveu substituição metassomática dos minerais de ganga por óxidos de ferro hidratados, que cristalizaram-se principalmente como goethita.
O processo de enriquecimento supergênico inicia-se nas rochas expostas à superfície, com a hidratação, oxidação e hidrólise dos minerais na zona de oxidação, onde há circulação intensa de água meteórica, o pH é neutro a ácido e o Eh é neutro a oxidante. Os silicatos, mais solúveis do que os óxidos de ferro (Toledo et. al., 2000), são parcialmente solubilizados e carreados para fora do sistema, enquanto que as substância insolúveis permanecem e passam a se concentrar residualmente (Morris, 1985).
Próximo à superfície, o intemperismo é responsável também pela oxidação e hidratação da magnetita e, em menor proporção, da hematita, formando uma crosta laterítica (canga) constituída predominantemente de goethita. Essa crosta ferruginosa pode variar de alguns metros até dezenas de metros e tem um papel importante no processo supergênico, pois protege as formações ferríferas subjacentes da oxidação e hidratação, permitindo assim maior efetividade do processo de lixiviação da SiO2 (Rosière & Chemale Jr., 2000).
Como consequência dos processos associados ao intemperismo, ocorre o abrandamento da rocha sã pela dissolução e transporte dos materiais associados às bandas lixiviáveis e simultâneo colapso das bandas residuais. Em outras palavras, o processo de enriquecimento supergênico é o responsável pela formação dos diversos minérios de ferro macios e friáveis. Chemale Jr. et al. (1987) idealizaram o perfil de intemperismo do Quadrilátero Ferrífero, apresentando do topo para a base: Canga – Hematita Friável – Itabirito Brando – Itabirito Friável – Itabirito Compacto.
Ribeiro (2003) demonstra que a transição do itabirito compacto para o hematitito friável envolve lixiviação quase total do quartzo, ou carbonato em solução, e redução do volume original da ordem de 30 a 40%. O hematitito friável resultante tem porosidade entre 30 e 40% e densidade entre 3,2 t/m3 e 3,6 t/m3, com teor de ferro da ordem de 66%.
12 Guild (1957) propõe que os itabiritos friáveis do Quadrilátero Ferrífero foram formados por desagregação dos itabiritos compactos. A dissolução dos carbonatos presentes nas formações ferríferas bandadas forneceu condições alcalinas favoráveis para dissolver mais facilmente o quartzo.
Dorr (1964) afirma que a desagregação do itabirito compacto por dissolução do quartzo e de outros constituintes solúveis, causou o enriquecimento residual do ferro, formando itabiritos enriquecidos com menores proporções de hidróxidos de ferro. A continuidade do intemperismo, a remoção de quartzo e a parcial substituição da magnetita e da hematita por goethita secundária, produziram o minério com teor intermediário, e nos estágios mais avançados do processo de alteração, em superfície, houve a formação da canga. As bandas com hematita e magnetita são parcialmente lixiviadas e o ferro é oxidado inicialmente a partir do Fe2+ e precipitado como hidróxido de ferro insolúvel, goethita.
Babour (1970) apud Ribeiro (2003) relata que a oxidação da magnetita e a alteração do itabirito decrescem com a profundidade.
No Quadrilátero Ferrífero, as jazidas com gênese associada aos processos supergênicos apresentam característica de queda do teor de ferro e aumento da compacidade do minério em profundidade, onde o processo de intemperismo é menos atuante.