Minerais e rochas: base material da aventura humana by Barbara Silveira

Claudio Scliar

Minerais e rochas

Base material da aventura humana

Legado

Minerais e rochas Base material da aventura humana

Nossa casa, o planeta Terra

Minerais e rochas â&#x20AC;&#x201C; Base material da aventura humana

Claudio Scliar

Minerais e rochas Base material da aventura humana

Legado Nossa casa, o planeta Terra

Copyright (c) 2013 Claudio Scliar Produção Editorial Carolina Magalhães da Rocha Revisão Denice Alves Pêgo Marília de Oliveira Scliar Revisão Pedagógica Rosangela Viana Vieira Neri Ilustração Carlos Jorge Imagens da capa Shutterstock Legado contato: geoartebrasil@gmail.com Todos os direitos reservados. Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

R291m Scliar, Claudio Minerais e rochas: Base material da aventura humana / Claudio Scliar. - Belo Horizonte : Legado, 2013. 104p. ; il. maps. ISBN: 978-85-67435-00-8 1. Recursos Minerais. 2. Geologia. 3. Geodiversidade. 4. Mineração no Brasil. I. Título. CDD: 622.21 CDU: 330.524:553 Informação bibliográfica deste livro, conforme a NBR 6023:2002 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT): SCLIAR, Claudio. Minerais e rochas: base material da aventura humana. Belo Horizonte: Legado, 2013. 104 p. ISBN 978-85-67435-00-8.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Sumário

Introdução ............................................................. 1 Nossa casa, o planeta Terra ...................................... Sociedade humana no planeta Terra ............................ Geodiversidade e o lugar das minas ............................. Impactos positivos e negativos da mineração ................. Indicadores de sustentabilidade ................................. Mineração sustentável ............................................ 2 Origem e aproveitamento dos bens minerais ................. Os minerais ......................................................... As rochas ............................................................ Matéria orgânica fossilizada ..................................... Os solos .............................................................. Aproveitamento dos bens minerais .............................. 3 Bens minerais e sociedade ....................................... Primórdios da civilização ......................................... Idade do Bronze (3000 a 1200 anos antes de Cristo) ......... Idade do Ferro (início 1200 anos antes de Cristo) ............ Idade Média (455 a 1300 anos depois de Cristo) .............. Da Renascença ao Século XX (1300 a 2000 anos depois de Cristo) ............................ Presente e futuro da produção e consumo dos bens minerais .................................... Os 3 Rs do reaproveitamento .................................... Discutindo o presente e o futuro dos recursos minerais ..... Uso dos bens minerais na nossa vida ............................ 4 Mineração no Brasil ............................................... Breve histórico da mineração no Brasil ......................... Planejamento e políticas minerais (1945 - 2002) ............. Novo tempo, novas políticas minerais (2003 - hoje) ......... Nossa casa, o planeta Terra

7 11 14 15 16 17 18 21 21 28 32 33 34 39 41 41 42 43 44 45 47 48 50 53 55 57 59

Aspectos econômicos da mineração brasileira ................ 63 Os minerais estratégicos para o Brasil .......................... 64 Mineração em pequena escala ................................... 70 Mineração e meio ambiente no Brasil .......................... 71 Sítios geológicos e paleontológicos ............................. 73 Cavernas ............................................................ 74 5 Mineração no Ensino ............................................... 77 Ensino Fundamental ............................................... 78 Ensino Médio ........................................................ 80 Mineração no ensino universitário e técnico .................. 83 Referências ............................................................ 85 Glossário ............................................................... 91 Informações de geologia e mineração ............................ 97 Órgãos públicos e empresas federais ........................... 97 Empresas estaduais ................................................ 97 Entidades científicas .............................................. 98 Faculdades de Geologia e Engenharia de Minas por região ............................... 98 Escolas Técnicas de Geologia e Mineração por região ....... 100 Museus de Geologia, Mineralogia e Paleontologia por região ....................................... 102

Introdução

O livro se destina aos interessados em conhecer a importância da mineração para a sociedade. Destaca-se o objetivo de ser utilizado como material didático para os professores e alunos do Ensino Fundamental, Médio, Técnico e Universitário que tenham em seus cursos disciplinas com conteúdos relativos aos impactos positivos e negativos do aproveitamento dos bens minerais em todo ciclo produtivo. Nos diferentes níveis de ensino, são propostos objetivos que dependem da maturidade dos alunos, o que está expresso nas grades curriculares. Um ponto comum que potencializa o aprendizado em todos os níveis é levar para a sala de aula temas e exemplos vivenciados pelos estudantes na sua vida cotidiana. Para a redação deste livro, aproveitou-se textos publicados pelo autor, em especial, Mineração, base material da aventura humana, em 2004, e Mineração e geodiversidade do planeta Terra, em 2009. O capítulo 1, Nossa casa, o planeta Terra, mostra as características do espaço físico onde a sociedade constrói sua história. Nesse capítulo, é descrita a estreita e contínua relação da mineração com a história da sociedade humana. No capítulo 2, Origem e aproveitamento dos bens minerais, apresentam-se as propriedades físicas e químicas dos minerais, rochas, solos e materiais orgânicos fósseis que fazem parte e constituem o espaço físico onde vivemos. Também estão apresentadas as propriedades e os usos das principais substâncias minerais aproveitadas pela sociedade.

No capítulo 3, Bens minerais e sociedade, descrevem-se as diferentes fases do aproveitamento dos bens minerais pela sociedade. Enfoca-se também a questão da exaustão mineral e dos processos de reaproveitamento dessas matérias-primas. No capítulo 4, Mineração no Brasil, relacionam-se dados e informações sobre a história e a situação atual da produção mineral, incluindo mapa com a localização das principais minas em atividade. Apresentam-se também o histórico e as políticas públicas vigentes para a mineração. Destacam-se dados e informações econômicas e de sustentabilidade. O capítulo 5, Mineração no Ensino, destaca os conteúdos mais relevantes para os professores e estudantes, tendo como referência as principais disciplinas do ensino fundamental e médio e de cursos técnicos e universitários.

Bibliografia, glossário e informações adicionais sobre geologia e mineração A bibliografia e as informações adicionais foram cuidadosamente selecionadas de maneira a oferecer aos leitores as fontes que melhor contribuam para estudar os assuntos de interesse. Nas Informações de geologia e mineração apresenta-se os endereços eletrônicos de órgãos públicos e empresas federais e estaduais que tratam de geologia e mineração. Também estão listadas as principais entidades científicas, as faculdades de geologia e engenharia de minas, as escolas técnicas e os museus de geologia, mineralogia e paleontologia de todo o país. O glossário se propõe a contribuir na leitura do texto, apresentando conceitos utilizados na Geologia, Geografia, Engenharia de Minas e outras áreas de conhecimento. A construção do conhecimento sobre a geologia, a geodiversidade e a mineração exige a observação direta da natureza, dos materiais que a constituem e dos processos industriais usados para bem aproveitá-los.

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Coleção de minerais e rochas As rochas e os minerais da coleção que acompanha o livro são pequenas amostras das substâncias que constituem a geodiversidade do mundo. Além de servirem para a construção do conhecimento sobre mineração, as amostras contribuem para a montagem de coleções individuais, ou de museus nas escolas, integrando informação e beleza nos locais onde estiverem expostas. O texto que acompanha a coleção de minerais e rochas, detalha as características físicas e químicas das amostras, contribuindo para os professores desenvolverem exercícios e práticas em sala de aula.

Introdução

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Nossa casa, o planeta Terra

Os primeiros vestígios da presença da espécie humana apareceram há mais de um milhão de anos, sobre uma pequena faixa da superfície do planeta Terra — a crosta terrestre — constituída por solos, rochas, água, ar, organismos vivos e fossilizados. As principais características da superfície terrestre habitada e utilizada pela sociedade estão sintetizadas a seguir:

Fina A sociedade humana vive sobre a crosta continental, camada superior do planeta Terra. A crosta está envolta pela atmosfera, coberta e permeada pela hidrosfera e acolhe a biosfera, da qual nós, seres humanos, fazemos parte. Essas geosferas garantem as condições naturais para a sobrevivência humana. A obtenção dos recursos minerais está limitada a poucos milhares de metros de profundidade. Por exemplo, as minas de ouro de Western Deep, na província de Gauteng, na África do Sul, que chegam a 3,6 quilômetros, e as minas de Nova Lima, no estado de Minas Gerais, Brasil, com 2,5 quilômetros, são as mais profundas. Tendo como referência o nível do mar, a altitude máxima da superfície terrestre atinge 8.848 metros, no Monte Everest, entre a China e o Nepal. Os locais mais profundos são as fossas oceânicas, como a Fossa das Marianas, no noroeste do Oceano Pacífico, que chega a 11.033 metros de profundidade. A figura a seguir mostra a relação entre a dimensão do planeta Terra e da faixa habitada pela sociedade humana. Ao comparar os 6.378 km até o centro da Terra com o espaço físico onde vivemos, percebe-se como é fina a faixa acessada e utilizada pela sociedade.

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> Faixa

habitável: do nível do mar até 5 km de altitude

> Centro da Terra: 6.378 km Diâmetro da Terra: 12.756 km Fonte: adaptado de Open University, 1994; Press, 2006; Teixeira, 2010.

Estreita Mais de 70% da superfície terrestre estão submersas nas águas dos oceanos, conforme se observa na figura a seguir. E mesmo nos continentes, a presença humana é limitada, pois diversas regiões possuem condições ambientais inóspitas, como os desertos, os pântanos, as escarpas, os cumes das montanhas e as geleiras. Água e terra na superfície terrestre Hemisfério Norte

Hemisfério Sul

Fonte: adaptado de Marshak, 2001.

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Histórica A crosta continental está em contínua transformação devido a eventos geológicos que ocorrem na superfície, como o intemperismo e a erosão, ou gerados em profundidade, como o magmatismo, o metamorfismo e o tectonismo. Esses fenômenos podem provocar mudanças nas condições de vida na faixa habitável em prazos que variam de poucos dias, como a erupção de um vulcão, a milhões de anos, como a deriva continental. A deriva continental é explicada pela Teoria da Tectônica Global, segundo a qual a superfície terrestre está dividida em placas que se movimentam alguns centímetros a cada ano, umas em relação às outras. Os mapas a seguir mostram a movimentação das placas ao longo de centenas de milhões de anos, criando e recriando os continentes e o fundo dos oceanos. Deriva continental Distribuição dos continentes e dos oceanos Permiano

280 Ma

Triássico

135 Ma

Cretáceo

105 Ma

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85 Ma

Distribuição dos continentes e dos oceanos atualmente

Fonte: modificado de Open University, 1994; Press, 2006; Teixeira, 2010.

Finita Os recursos minerais conhecidos são considerados reservas medidas, indicadas ou inferidas, dependendo do estudo sobre suas características e a possibilidade de aproveitamento. Enquanto a extração reduz as reservas medidas, os estudos geológicos permitem acrescentar novas reservas a serem aproveitadas, o que depende de fatores econômicos, tecnológicos e ambientais.

Sociedade humana no planeta Terra Nessa fina, estreita, histórica e finita porção do planeta Terra, instalou-se a sociedade humana. Nas sociedades primitivas, o número de habitantes de uma área dependia da força muscular empregada para autoproteção, para a caça e a coleta dos alimentos encontrados nos locais onde viviam. A descoberta de novas técnicas para o manejo de plantas, a criação de animais, o aproveitamento das rochas, dos minerais e do solo ampliaram a produção de alimentos e viabilizaram a construção de um ambiente artificial mais confortável e seguro, contribuindo para a permanência das populações no mesmo lugar e o seu crescimento. A população humana aumentou de 10 para 300 milhões de habitantes com o processo de sedentarização. No entanto, o grande

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salto ocorreu após a Revolução Industrial, no século XVII, período de intensa urbanização e de avanço nas áreas médica e sanitária que contribuíram, entre outros fatores, para essa verdadeira explosão demográfica. O gráfico a seguir mostra o crescimento demográfico mundial desde 1400 até o final do século XX.

Bilhões de pessoas

Crescimento da população nos últimos 600 anos

O crescimento da população tornou-se um dos vetores na pressão sobre os recursos ambientais, inclusive os bens minerais. É importante destacar que a ampliação da demanda por produto mineral está relacionada ao aumento de consumidores e a melhora da qualidade de vida em alguns países. No entanto, também se associa ao consumismo, quando segmentos mais ricos esbanjam as mercadorias pelo prazer de soberba.

Geodiversidade e o lugar das minas A localização das minas se associa à história geológica, que permitiu a geração de substância mineral, sua concentração e a formação do jazimento. Porém, mesmo havendo concentração anômala de minérios, sua descoberta, dimensionamento, extração, beneficiamento e transformação nos produtos finais dependerão do engenho e investimento humano. Cabe às comunidades e aos países Nossa casa, o planeta Terra

estabelecerem políticas e ações que viabilizem o bom aproveitamento dessas riquezas minerais. Fatores como o crescimento demográfico dos últimos 200 anos e a crescente urbanização e industrialização intensificaram as disputas pela ocupação e pelo aproveitamento do espaço físico. Destacam-se cinco usos diferenciados desse espaço, às vezes complementares, às vezes conflitantes: • fonte de lazer, contemplação, proteção e conservação da natureza; • obtenção de recursos ambientais, entre os quais os bens minerais; • produção agrícola e criação de gado; • construção de obras de engenharia e arquitetônica na cidade e no campo; • assimilador de resíduos domésticos e industriais. A definição das políticas para priorização ou convivência dos diferentes usos do território necessita de fóruns adequados para conciliar os interesses comuns e resolver os conflitos. O ordenamento territorial tendo como base um mapa da geodiversidade, em escala apropriada, permite aos administradores públicos e às comunidades discutir e implementar ações que organizem o uso do solo e subsolo, considerando suas características físicas e as necessidades da população. No caso da mineração, os agravos ambientais às vezes se manifestam de formas drásticas, como o rompimento das barragens de rejeito, ou ao longo do tempo, como a contaminação da água no lençol freático. O importante é a previsão dos problemas e o encaminhamento de soluções que viabilizem a sustentabilidade para a geração atual e para as próximas gerações.

Impactos positivos e negativos da mineração A atividade extrativa mineral, ao produzir bens utilizados pela sociedade, gera renda, emprego e riquezas nas regiões onde atua, mas também pode provocar degradação ambiental e desajuste social e econômico quando não realizada de forma sustentável. Os principais impactos positivos e negativos ocasionados pela extração mineral estão sintetizados no quadro a seguir.

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Ambientais

Sociais

Econômicos

Impactos da mineração Positivos

Negativos

Produção de bens minerais usados pela sociedade. Implantação de infraestrutura básica. Geração de renda e emprego. Recebimento de tributos. Atração de outras indústrias e serviços.

Redução dos recursos minerais disponíveis. Desvalorização dos terrenos minerados. Enclave e especialização econômica. Não agregação de valor ao minério extraído.

Influências culturais externas. Construção de escolas, hospitais e clubes. Fundação de sindicatos e outras entidades representativas.

Influências culturais externas. Enclaves sociais e culturais: diferenças entre empregados e não empregados da mineradora; prostituição.

Conhecimento geológico do espaço físico. Geração de recursos para a recuperação dos passivos ambientais passados e políticas ambientais.

Degradação e poluição do solo e das águas. Instabilidade do maciço rochoso. Poluição atingindo comunidades no entorno. Alteração da paisagem.

O saldo entre benefícios e prejuízos da mineração deve ser analisado considerando os impactos ocasionados em toda a cadeia produtiva e na região mineradora, isto é, na pesquisa, na extração, no beneficiamento e no pós fechamento de mina.

Indicadores de sustentabilidade Para garantir a sustentabilidade da mineração, é fundamental o acompanhamento por todos os interessados das atividades realizadas, desde a pesquisa até o pós fechamento da mina. A escolha de indicadores se torna um fator importante para que as autoridades, a comunidade, os trabalhadores da mina e a empresa mineradora possam avaliar criticamente as diversas etapas do aproveitamento do bem mineral. A seguir, são apresentados os temas que podem servir para a definição dos indicadores de sustentabilidade: 1. Ordenamento do território para usos simultâneos ou sequenciais. 2. Saúde e segurança dos trabalhadores e da comunidade diretamente afetada. 3. Aproveitamento das rochas movimentadas na lavra. 4. Disseminação de aerossóis, ruídos e efluentes. Nossa casa, o planeta Terra

5. Sustentabilidade em todo o ciclo de vida do minério. 6. Renda e emprego em atividades vinculadas à mineração. 7. Retorno social e econômico para a comunidade e para a região minerada. 8. Consumo e economia de energia e água. 9. Educação ambiental para os trabalhadores e a comunidade. 10. Medidas econômicas, sociais e ambientais após o fechamento da mina. Os indicadores servem de referência no acompanhamento da atividade mineral e, para isso, precisam ser definidos por todos os segmentos impactados, positiva e negativamente, pela mineração.

Mineração sustentável A articulação das políticas públicas de geologia e mineração com as políticas ambientais e industriais é o caminho para a construção de alternativas que melhor aproveitem os recursos minerais disponíveis na natureza. A extração de bens minerais continuará nos próximos séculos, pois os seres humanos necessitam dos materiais geológicos para construírem boas condições de proteção, conforto e transporte. Inclusive, a maioria dos produtos sintéticos são fabricados com matérias-primas originadas das substâncias minerais. As ações que permitem a sustentabilidade da extração mineral estão sintetizadas no quadro a seguir: Mineração sustentável: sonho possível e necessário Espaço físico

Extração mineral convivendo e preparando o solo para outros usos sustentáveis.

Condições sociais

Mineração contribuindo para a geração de renda e emprego aliados a boas condições de vida, trabalho e meio ambiente.

Condições econômicas

Custo x benefício da atividade mineral avaliado no ciclo de vida de todo material geológico movimentado.

Meio ambiente

Produção mineral participando e contribuindo na gestão sustentável do território, para o presente e o futuro.

Condições políticas

Normatização e gestão federal, estadual e municipal que garantam o aproveitamento dos bens minerais, que pertencem à União, no interesse nacional.

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Leituras sugeridas ALMEIDA, F. F. O dia em que o olhar sobre o mundo mudou. Rio de Janeiro: Ciência Hoje, v. 31, n. 181, p. 120-124, 2002. COSTA, V. A andança dos continentes. Rio de Janeiro: Ciência Hoje, v. 21, n. 126, 1997. FRANÇA, G. S.; ASSUMPÇÃO, M. Reflexos no Brasil de terremotos distantes. Rio de Janeiro: Ciência Hoje, v. 42, n. 249, p. 21-25, 2008. PACCA, I. G. O interior da Terra. São Paulo: Ciência Hoje, 1(5), 1983. PRESS, F.; SIEVER, R.; GROTZINGER, J.; JORDAN, T. H. Para entender a Terra. Porto Alegre: Bookman, 2006. SALGADO-LABOURIAU, M. L. História ecológica da Terra. São Paulo: Editora Edgard Blucher, 1994. SCHMITT, R. S. Como se avalia a idade das rochas? Rio de Janeiro: Ciência Hoje, v. 265, 2009. SCLIAR, C. Mineração, base material da aventura humana. Belo Horizonte: Editora Legado, 2004b. SKINNER, B. J. Recursos minerais da Terra. São Paulo: Editora Edgard Blucher, 1996. SUGUIO, S.; SUZUKI, V. A evolução geológica da Terra e a fragilidade da vida. São Paulo: Editora Edgard Blucher, 2003. TEIXEIRA, W. et al. Decifrando a Terra. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2010.

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Origem e aproveitamento dos bens minerais

Os 112 elementos químicos estão organizados na Tabela Periódica concebida pelo cientista russo Dimitri Mendeleeff, em 1869, como mostra a figura abaixo. Na atualidade, quase todos os elementos da Tabela Periódica são encontrados na natureza e aproveitados, isoladamente ou em composição com outros elementos químicos.

Tabela Periódica dos elementos

Os minerais Os minerais são compostos formados por um ou mais elementos naturais, com características homogêneas e propriedades físicas e químicas definidas. A cal, o aço e o cimento, fabricados pela

engenhosidade humana, e as pérolas, os ossos e as conchas, substâncias produzidas por organismos vivos, não são considerados minerais. Os minerais ocorrem na natureza como sólidos. Duas importantes exceções são a água e o mercúrio, encontrados em estado líquido nas Condições Normais de Temperatura e Pressão.

Ligações químicas das substâncias minerais A estrutura nuclear dos minerais apresenta diferentes ligações entre os íons, os átomos e as moléculas. A espécie e a intensidade dessas forças são fundamentais na configuração das propriedades físicas e químicas dos minerais. As ligações químicas podem ser iônicas, covalentes, intermoleculares (Van der Waal) ou metálicas. A estrutura nuclear de muitas substâncias é constituída por mais de um tipo de ligação química, cujas propriedades estão resumidas no quadro a seguir. As ligações químicas Iônica

Covalente

Metálica

Van der Waals

Natureza

Atração eletrostática entre íons de carga diferente

Compartilhamento de um par de elétrons

Elétrons compartilhados movem-se livres entre os átomos

Ligações frágeis entre átomos neutros

Propriedades estruturais

Coordenação elevada entre os íons, estrutura densa

Coordenação frágil, estrutura pouco densa

Coordenação muito elevada, estrutura muito densa

Propriedades mecânicas

Ligação forte

Ligação variável

Ligação frágil

Propriedades térmicas

Temperatura de fusão muito elevada

Temperatura de fusão elevada

Temperatura de fusão variável

Temperatura de fusão baixa

Propriedades elétricas

Isolantes medianos

Isolantes

Condutores

Isolantes

Exemplo de mineral

Halita

Diamante

Prata

Muscovita

Fonte principal: Dercourt et al, 1995.

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Propriedades físicas Estrutura cristalina Os minerais apresentam geometria externa regular e constante, refletindo a organização da estrutura cristalográfica. Considerando os ângulos a (entre os eixos a e b), b (entre os eixos a e c) e g (entre os eixos b e c), estão definidos sete sistemas cristalográficos, conforme o quadro a seguir: Estrutura cristalográfica dos minerais Sistema

Eixos e ângulos

Representação

Exemplo Mineral Isométrico ou cúbico

a=b=c

Galena, fluorita

a = b = c = 900

Tetragonal

a=b= c

Cassiterita, rutilo

a = b = c = 900

Trigonal ou

a1 = a 2 = a 3

romboédrico

a1 = a2

Calcita, quartzo

a3 = 900

Hexagonal

a1 = a 2 = a 3 = c

Berilo, apatita

a = b = 900 c = 1200

Ortorrômbico

a=b =c

Topázio, crisoberilo

a = b = c = 900

Monoclínico

a= b=c

Mica, ortoclásio

a = c = 900 b = 900

Triclínico

a=b =c

Albita, cianita

a = b = c = 900

Fonte principal: Klein & Hurlbut, 1999.

Origem e aproveitamento dos bens minerais

A estrutura cristalográfica dos minerais é constante, e as faces do cristal guardam relação definida com essa estrutura. Por isso, os ângulos entre as faces dos cristais do mesmo mineral são iguais, desde que medidos em temperatura idêntica. Clivagem Propriedade que os minerais possuem de quebrar seguindo planos paralelos a uma face possível do cristal, sendo uma consequência direta de sua estrutura cristalina. Dureza Representa a resistência dos minerais a uma ação mecânica externa, em particular ao risco. A Escala de Mohs é usada como padrão para definição da dureza dos minerais. A escala é relativa, de tal modo que o diamante, que tem dureza 10, é quatro vezes mais duro que o córindon, que tem dureza 9. Veja o quadro a seguir. Dureza dos minerais

Riscados pela unha Riscados por canivete ou vidro

Riscam o vidro

Dureza

Minerais

Talco

Gipsita

Calcita

Fluorita

Apatita

Ortoclásio

Quartzo

Topázio

Córindon

Diamante

Esta propriedade também tem relação direta com a estrutura cristalina. Por exemplo, a grafita e o diamante, ambos formados pelo elemento carbono, apresentam durezas muito diferentes. Veja o quadro a seguir.

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Dureza e estrutura cristalográfica Mineral

Diamante

Grafita

Carbono

Cristal

Fórmula química

1,5

Isométrico

Hexagonal

Dureza Sistema cristalográfico Fonte principal: Klein & Hurlbut, 1999.

Peso específico O peso específico dos minerais é a relação entre seu peso e o peso de um volume igual de água na temperatura de 4 0C. O peso específico varia segundo a cristalização e o peso atômico dos átomos e íons que compõem a substância mineral, como mostra o quadro a seguir. Peso específico x Peso atômico de cátions Mineral

Fórmula química

Peso atômico do

Peso específico

cátion

do mineral

Anidrita

CaSO4 (Sulfato de cálcio)

Cálcio = 40,08

2,89 — 2,98

Barita

BaSO4 (Sulfato de bário)

Bário = 137,33

4,5

PbSO4 (Sulfato de chumbo)

Chumbo = 207,19

6,2 — 6,4

Anglesita

Fonte principal: Klein & Hurlbut, 1999.

Tenacidade Tenacidade é a resistência dos minerais à quebra, à moagem, à dobra ou ao rasgamento. A tenacidade depende da coesão da estrutura cristalina. Conforme a resistência, os minerais podem ser: friáveis (reduzidos a pó quando submetidos à pressão), sécteis (cortados por canivete), maleáveis, dúcteis, plásticos ou elásticos.

Origem e aproveitamento dos bens minerais

Magnetismo Propriedade de alguns minerais de serem atraídos por imãs. Considerando os minerais mais comuns, apenas dois apresentam essa propriedade: a magnetita e a pirrotita.

Propriedades físicas relacionadas à luz Os feixes de luz incidentes sobre um corpo são refletidos ou refratados. A luz refletida ou absorvida permite a observação da cor e do brilho do mineral, enquanto a quantidade de luz refratada indica a transparência. Cor A cor é definida como a aparência dos minerais ao refletirem ou absorverem os raios de luz. Na natureza, encontram-se diferentes minerais com a mesma cor e o mesmo mineral com várias cores. As micas, por exemplo, ocorrem em diversas cores: biotita (preta), muscovita (transparente), lepidolita (rosa) e flogopita (amarela) em função da sua composição química. No caso das gemas, alguns metais que fazem parte da sua composição química, como cromo, ferro, cobalto, cobre, manganês, níquel e vanádio, causam a variação da coloração. Observe o quadro a seguir. Cores das gemas Coríndon

Rubi: vermelho; Safira: azul

Granada

Piropo: incolor; Almandina: vermelha; Espessartita: castanha; Grossulária: incolor, verde, castanha; Andradita: amarela esverdeada a preta; Uvarovita: verde

Berilo

Esmeralda: verde; Água-marinha: azulado; Heliodoro: amarelo; Morganita: róseo; Goshenita: incolor

Crisoberilo

Olho de gato e Alexandrita (cor vermelha em luz artificial e verde na luz natural)

Espodumênio Kunsita: rosa, lilás; Hiddenita: verde Quartzo

Ametista: violeta; Citrino: amarelo; Morion ou Enfumaçado: preto; Prásio: verde; Quartzo-róseo: rosa; Quartzo-leitoso: branco; Cristal de Rocha: incolor; Aventurina: quartzo com inclusões de mica ou hematita; Cabelo de Vênus: quartzo com inclusões de Rutilo

Turmalina

Afrisita/Shorlita: preto; Indigolita: azul; Acroita: incolor; Rubelita: vermelha/rosa; Elbaíta: verde; Dravita: parda

Topázio

Topázio: incolor, azul, verde; Imperial: amarelo

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Brilho A aparência da superfície de um mineral à luz refletida pode ser metálica (por exemplo a hematita) ou não metálica. Entre os brilhos não metálicos destacam-se os seguintes: vítreo – parece vidro (quartzo); resinoso – parece resina industrial; nacarado ou perláceo – parece pérola (talco); graxo – brilho de aspecto gorduroso (apatita); sedoso – parece tecido seda (crisotila); adamantino – similar ao brilho do diamante; terroso – similar a terra (caulim). Transparência Propriedade dos materiais de permitir a passagem da luz. O coeficiente de transparência é calculado pela relação entre luz incidente e luz refratada, base para a classificação mostrada no quadro abaixo. Tipos de transparência Classificação

Minerais

Transparente

Calcita transparente, kunzita, quartzo hialino

Translúcido

Quartzo enfumaçado

Opaco

Hematita, cromita

Traço Cor do pó de um mineral ao riscar uma superfície porosa. Embora a cor dos minerais varie, a cor do traço é geralmente constante. O quadro a seguir apresenta a cor do traço de alguns minerais. Traços de alguns minerais Minerais

Cor do traço

Hematita

Vermelho

Cassiterita

Branco

Psilomelano

Avermelhado

Cromita

Castanho-escuro

Limonita

Castanho-amarelado

Galena

Cinza-escuro

Origem e aproveitamento dos bens minerais

Classificação química dos minerais A classificação mais comum dos minerais tem como base sua composição química, conforme o quadro a seguir. Classificação química dos minerais Composição

Exemplo

Fórmula química

Elementos nativos

Ouro Diamante

Au C

Sulfetos

Pirita Galena

FeS2 PbS

Sulfossais

Enargita

CuAsS4

Hidróxidos

Limonita Bauxita

FeO.OH.nH2O Al2O3.2H2O

Óxidos

Coríndon Hematita

Al2O3 FeO

Nitratos e Boratos

Salitre

KNO3

Tungstatos

Scheelita

CaWO4

Halogênicos

Fluorita

CaF2

Carbonatos

Calcita Dolomita

CaCO3 MgCaCO3

Fosfatos

Monazita Apatita

(Ce, La, Y, Ta) PO4 Ca5(F,Cl,OH)PO4)3

Sulfatos

Barita Gipsita

BASO4 Ca SO4

Silicatos

Quartzo Turmalina

SiO2 (Na,Ca) (Mg,Al)6B3Al3Si6(O,OH)30 AlSi3O8(Na,K) 3MgO2.SiO2.H2O Mg3(Si4O10)(OH)2 Be3Al2(SiO3)6 KAl2(AlSi3O8(OH)2

Topázio Crisotila Talco Berilo Muscovita

As rochas As rochas são agregados naturais constituídos de um ou mais minerais e se formam obedecendo a condições geológicas, físicas e químicas. No ambiente natural, as rochas são melhor observadas nas variações bruscas de relevos naturais ou artificiais, como barrancos de rios, quedas de água e cortes realizados nas margens das rodovias.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

As rochas são classificadas em magmáticas, sedimentares e metamórficas. A figura a seguir mostra diversos eventos que provocam mudanças e a formação de novas rochas. Ciclo de formação das rochas

Fonte: modificado de Open University, 1994; Press, 2006; Teixeira, 2010.

Rochas magmáticas As rochas magmáticas ou ígneas resultam da cristalização de material rochoso em estado de fusão, chamado de magma. Dependendo da profundidade onde ocorre a solidificação do magma, as rochas magmáticas são denominadas de plutônicas ou vulcânicas. As rochas plutônicas ou intrusivas representam corpos magmáticos consolidados em grande profundidade. Nessas rochas, os minerais cristalizam-se lentamente, desenvolvendo cristais visíveis a olho nu. Origem e aproveitamento dos bens minerais

As rochas vulcânicas ou extrusivas resultam do resfriamento de magma (lava) que chegou à superfície terrestre. A rápida variação de temperatura e pressão provoca a cristalização dos minerais em pequenas dimensões, somente observados com auxílio de microscópio. Rochas magmáticas

Lava que ao se solidificar forma as rochas vulcânicas ou extrusivas Magma que ao se solidificar forma as rochas plutônicas ou intrusivas

Vulcão Magma

Magma

Fonte: modificado de Open University, 1994; Press, 2006; Teixeira, 2010.

Rochas sedimentares As rochas sedimentares resultam da deposição, compactação e cimentação de fragmentos e solutos provenientes de diferentes processos geológicos. As etapas para constituição das rochas sedimentares são as seguintes: • desagregação ou solubilização das rochas e minerais preexistentes pelo intemperismo físico, químico ou biológico; • transporte do material intemperizado pela erosão fluvial, eólica, marinha ou glacial; • acumulação dos fragmentos e precipitação dos solutos numa bacia sedimentar; • consolidação dos materiais depositados (litificação/diagênese).

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Os processos de formação das rochas sedimentares servem de testemunho da história geológica da região, em especial quando ocorre a preservação de fósseis. As rochas sedimentares são chamadas de detríticas, se formadas por deposição de grãos de diversos tamanhos; químicas, se originadas por substâncias químicas precipitadas em lagos ou mares; e biogênicas, se formadas a partir da deposição de restos de animais ou plantas que se alteram e constituem importantes depósitos de turfa, linhito e carvão mineral ou petróleo e gás. Rochas sedimentares Intemperismo e erosão

Transporte e sedimentação promovidos pela água e vento

As correntes oceânicas transportam e depositam materiais pela corrente e pela precipitação química.

À medida que se acumulam novos sedimentos, os estratos inferiores transformam-se em rochas sedimentares.

Fonte: modificado de Open University, 1994; Press, 2006; Teixeira, 2010.

Rochas metamórficas O metamorfismo provoca o rearranjo mineralógico, textural e/ou estrutural das rochas preexistentes, praticamente sem que ocorram grandes mudanças na sua composição química. Considerando que o metamorfismo é produzido por aumento de temperatura e/ou pressão, as rochas resultantes dependerão também da composição da rocha original e da presença de fluidos. Origem e aproveitamento dos bens minerais

Os ambientes geológicos onde ocorrem alterações metamórficas servem para denominar o tipo de metamorfismo: Metamorfismo de contato: no entorno das intrusões magmáticas e nas regiões de afundamento das Placas Tectônicas. Metamorfismo cinemático: nas zonas onde acontecem rupturas e movimentações das rochas, provocando cisalhamento e aumento de temperatura e pressão. Metamorfismo regional: nos pacotes rochosos afundados a grande profundidade, onde ocorre aumento gradual da temperatura e pressão. Esse é o metamorfismo mais comum, afetando terrenos de milhares de quilômetros quadrados. A figura a seguir mostra o ciclo geológico dos processos internos e externos que agem no planeta e resultam na geração dos diferentes tipos de rochas metamórficas. Rochas metamórficas

Fonte: modificado de Open University, 1994; Press, 2006; Teixeira, 2010.

Matéria orgânica fossilizada O acúmulo e a transformação de materiais biológicos são responsáveis pela geração de bens minerais intensivamente empregados pela sociedade, tais como a turfa, o carvão mineral, o petróleo e o gás.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

O carvão mineral é gerado pela transformação termoquímica sofrida por massas de vegetais acumuladas em bacias sedimentares, situadas em ambiente continental. O óleo e o gás são gerados por micro-organismos planctônicos acumulados em bacias sedimentares marinhas. Para gerar um depósito de óleo ou gás, é necessária a disposição sequencial de rocha geradora, contendo abundante biomassa, de rocha reservatório, porosa, que permita a migração e o acúmulo de gás e óleo, e de rocha capeadora, que interrompa a movimentação desses fluídos em direção à superfície, como mostra a figura. Depósito de óleo e gás

Fonte: modificada de Teixeira, 2010.

Os solos Os solos resultam da contínua alteração das rochas por fatores climáticos, como a chuva, o gelo, o vento e a variação de temperatura, com a contribuição de organismos vivos. Às vezes, eles se formam no mesmo local onde se encontra a rocha-matriz, ou após deslocamento, recobrindo outras rochas na mesma região. Os solos são constituídos por fragmentos de rocha, argilominerais gerados pela alteração química dos minerais da rocha-matriz e matéria orgânica. Dependendo da rocha e dos eventos externos, Origem e aproveitamento dos bens minerais

formam-se diferentes tipos de solo. A figura a seguir apresenta o perfil de solo, com os horizontes que se desenvolvem a partir da rocha. Perfil de solo O – horizonte ou camada superficial, de constituição orgânica, cor cinza a cinza-escura A – horizonte mineral e orgânico, superficial. Proporção variada de argila e matérias orgânicas B – horizonte mineral com máxima concentração de argilas e ferro deslocados do horizonte acima C – horizonte mineral rico em argila e minerais em decomposição onde ainda se reconhece a estrutura da rocha original Fonte: modificado de Press, 2006 e Teixeira, 2010.

Alguns depósitos minerais são formados pela alteração das rochas, como é o caso de diversas jazidas de bauxita, caulim e níquel. O intemperismo das rochas também gera solos agriculturáveis e jazidas de argila, amplamente empregada na construção civil e na indústria cerâmica de tijolos, telhas e azulejos.

Aproveitamento dos bens minerais As substâncias minerais aproveitadas pela sociedade apresentam seis características básicas: 1. Resultam de complexos fenômenos geológicos que levaram milhões de anos para se completarem. Os depósitos ocorrem em áreas determinadas, sendo encontrados nos locais onde a história geológica viabilizou sua concentração, o que é chamado de rigidez locacional. 2. As minas apresentam condições geológicas e mineralógicas particulares, necessitando contínuo investimento em pesquisa, desenvolvimento e inovação para serem encontradas, desenvolvidas e seus minérios aproveitados com sustentabilidade.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

3. As minas possuem quantidade finita de minério, e a lavra provoca a redução das reservas até sua exaustão. 4. A extração e o beneficiamento precisam de cuidados especiais para que não sejam afetados o meio ambiente, a saúde e a segurança dos trabalhadores e da comunidade no entorno da mina. 5. Alguns bens minerais são reaproveitados, como a areia, a brita e a maioria dos metais. 6. Por motivos estratégicos e/ou econômicos, muitos bens minerais têm sido substituídos na sua aplicação por outros minérios ou por produtos sintéticos.

Depósitos minerais Os métodos e os processos para a extração dos bens minerais variam segundo as características geológicas do depósito e da substância mineral, e isso é determinante quanto ao custo e aos impactos positivos e negativos do empreendimento. As lavras podem ser classificadas em quatro tipos principais: 1. Leito de rio, quando ocorrem em aluvião situado no leito ou na margem do rio. As principias substâncias extraídas são areia, diamante, ouro e cassiterita. 2. Céu aberto, quando se realizam em cavas cuja dimensão varia de dezenas a poucas centenas de metros. Destacam-se as minas de ferro, carvão, areia e calcário. 3. Subterrânea, quando o bem mineral é acessado através de poços e galerias para extrair ouro, cobre, zinco, gemas e carvão. 4. Operação especial, quando é necessária a perfuração de poços que atingem os locais onde se acumulam petróleo, gás e água. Com a descoberta da jazida, realizam-se os estudos geológicos e econômicos para que sejam definidos a quantidade e o teor dos minérios classificados como reservas medida, indicada e inferida. Chamase reserva provada a soma da reserva medida com a reserva indicada. Nas minas em atividade, a quantidade do minério classificado como reserva provada modifica-se continuamente. Enquanto a lavra reduz a reserva, a quantidade de minérios disponíveis para extração é ampliada por pesquisas geológicas, novas tecnologias ou aumento do preço, que viabilizam o aproveitamento de bens minerais antes desconhecidos ou descartados. Origem e aproveitamento dos bens minerais

Propriedades e usos das substâncias minerais Substâncias minerais

Propriedades

Uso final

Potável

Consumo humano

Água

Termal Medicamentosa

Balneário turístico Balneário terapêutico

Fosfatos e sais de potássio

Fertilizantes

Outros

Agricultura, energia, higiene

Turfa, vermiculita, zeólita

Condicionadores de solo

Calcário magnesiano, dolomito

Corretivos de solo

Carvão, turfa, linhito, folhelho betuminoso

Fósseis sólidos

Petróleo, gás

Fósseis líquidos e gasosos

Urânio, tório

Combustíveis Energia

Radioativos

Ferro

Agricultura

Principal constituinte do aço

Manganês, cromo, silício, molibdênio, níquel, tungstênio, vanádio

Aumentam a dureza

Cromo, silício, molibdênio, tungstênio, titânio, nióbio

Aumentam a resistência à corrosão

Manganês, silício, níquel, vanádio, titânio, nióbio

Aumentam a resistência mecânica

Areia, brita, cascalho

Agregados, argamassa

Siderurgia

Calcário, argila, gipsita

Cimento

Granito, gnaisse, mármore, sienito

Rochas ornamentais

Ardósia, quartzito, varvito

Rochas de revestimento

Construção civil

Alumínio, titânio, magnésio

Metais para estruturas leves

Cobre, chumbo, zinco, estanho

Metais básicos não ferrosos

Muscovita, quartzo

Elétrica e eletrônica

Halita, pirita, fluorita, enxofre, iodo, bauxita, cromita, magnesita

Química

Cianita, magnesita, crisotila, bauxita

Refratários

Muscovita, vermiculita, crisotila

Isolantes

Diamante, calcedônia, sílex, granada, bauxita, grafita, coríndon

Abrasivos e de fricção

Caulim, quartzo, feldspato, calcita, talco

Vidros e cerâmicas

Atapulgita, diatomita, crisotila, sílica

Filtros e absorventes

Zinco, titânio, barita, cromo, cádmio, chumbo, ferro, grafita, cobre, estanho

Pigmentos de cor para tintas

Esteatito (pedra sabão), quartzo, sodalita, hematita, argila, gemas

Materiais resistentes, belos, trabalháveis

Ouro, prata, grupo da platina, gemas

Materiais resistentes, duráveis

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Leituras sugeridas ALMEIDA, S. L. M.; BENVINDO A. (Ed.). Manual de agregados. Rio de Janeiro: MCTI/CETEM, 2012. CARVALHO, I. S. (Org.). Paleontologia. Rio de Janeiro: Interciência, 2004. CASTAÑEDA, C. et al. Gemas de Minas Gerais. Belo Horizonte: SBGMG, 2001. DANA, J. Manual de mineralogia. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1978. DEER, W. A. Minerais constituintes das rochas. Uma introdução. Lisboa: Calouste Gulbenkian, 2000. PRESS, F.; SIEVER, R. GROTZINGER, J.; JORDAN, T. H. Para entender a Terra. Porto Alegre: Bookman, 2006. SCHUMANN, W. Gemas do mundo. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 2002. SCLIAR, C. Geopolítica das minas do Brasil. Rio de Janeiro: Editora Revan, 1996. SKINNER, B. J. Recursos minerais da Terra. São Paulo: Editora Edgard Blucher, 1996. TEIXEIRA, W. et al. Decifrando a Terra. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2010.

Origem e aproveitamento dos bens minerais

Minerais e rochas â&#x20AC;&#x201C; Base material da aventura humana

Bens minerais e sociedade

Desde a Antiguidade, o homem extrai rochas, minerais e matérias orgânicas fossilizadas para a fabricação de utensílios e ferramentas, levando os historiadores a denominarem os primeiros períodos civilizatórios de Idades da Pedra Lascada, Pedra Polida, Bronze e Ferro. A denominação dos períodos pré-escrita com o nome de materiais rochosos ou metalúrgicos refletiu a preservação destes materiais por serem mais resistentes às intempéries, servindo como testemunho das antigas civilizações. As matérias-primas empregadas na indústria sempre foram escolhidas por sua adaptação a um determinado uso. Nos últimos 100 anos, as pesquisas desenvolvidas nos laboratórios de Física e Engenharia dos Materiais tornaram-se fundamentais na descoberta de materiais sintéticos, levando as indústrias a demandarem materiais para cumprirem funções específicas. A introdução no mercado desses novos materiais provocou mudanças significativas na procura por matéria-prima, pois o foco não é mais o material tradicionalmente conhecido, mas os materiais naturais ou sintéticos que possuem as propriedades desejadas para a fabricação de determinados equipamentos, obras ou serviços. Nesse cenário produtivo, a indústria mineral reduziu seu poder econômico, e a indústria química tornou-se o principal segmento industrial no fornecimento de matérias-primas, inclusive fabricando minerais sintéticos, como o quartzo e o diamante industrial. O quadro a seguir mostra os recursos minerais aproveitados nos diferentes momentos históricos, destacando-se as relações econômicas dominantes em cada período.

Bens minerais e tecnologias na história da humanidade Relações econômicas Capitalismo globalizado Socialismo real Capitalismo Industrial

Idade/Período Século XXI Idade dos materiais avançados e plásticos Século XX

Imperialismo Revolução Industrial Século XVIII

Capitalismo mercantil

Feudalismo

Escravismo

Sociedades asiáticas

Comunismo Primitivo

Marcos históricos e bens minerais Estação orbital, compósitos, polímeros Nióbio, Berílio, Cerâmicas Avançadas, Sílica, Urânio, Zircônio, Cádmio, Boro e Platina Homem na Lua Primeiros explosivos usados em mineração. Primeira máquina a vapor. Terras Raras, Barita, Vanádio, Tungstênio, Petróleo, Molibdênio, Titânio, Magnésio, Berilo, Fluorita, Cobalto, Diamante, Amianto, Enxofre, Fosfato, Cromo, Manganês, Potássio, Alumínio, Níquel Primeiro poço de petróleo. Primeiro gerador de energia. Plutônio, Boro, Cádmio, Urânio, Zircônio, Sílica, Lítio

Renascimento 1.300 anos depois de Cristo.

Primeiro livro sobre mineração. Da Re Metalica (1556) Antimônio, Platina, Bismuto Chegada dos Portugueses no Brasil

Idade Média 455 anos depois de Cristo

Início do uso de Carvão Mineral na fabricação de aço Aço, Feldspato

Império Romano 500 anos depois de Cristo

Primeiros aquedutos Zinco, Cimento

Idade do Ferro Inicio 2.000 anos antes de Cristo

Primeiras estradas Primeira irrigação Gemas, Mercúrio, Ferro, Mármore

Idade do Bronze 2.000 a 3.000 anos antes de Cristo

Primeiros utensílios metálicos Alabastro, Talco, Estanho, Cobre, Cobalto, Prata, Chumbo

Neolítico / 3.000 a 8.000 anos antes de Cristo. Pedra Polida

Primeiras construções de pedra Âmbar, Cerâmica, Ouro

Paleolítico / mais de 8.000 anos antes de Cristo. Pedra Lascada

Ocre, Chert / Obsidiana, Sílex Primeiros utensílios, Seixos, Minerais e rochas duras, Sílex

Fontes principais: Open University, 1994; Wolfe, 1984.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Primórdios da civilização No Paleolítico, o homem utilizava seixos encontrados na superfície para se defender ou caçar. Passou depois a fabricar instrumentos cortantes empregando sílex, vidro vulcânico, outros minerais e rochas duras na Idade da Pedra Lascada. Posteriormente, foram desenvolvidos procedimentos para polir os minerais e as rochas na Idade da Pedra Polida. A contínua sofisticação técnica da indústria mineral na Idade da Pedra Polida é documentada pela evolução das facas de sílex que se tornavam cada vez mais finas e menores. A sociedade de então ganhava tanto na economia de matéria-prima como na qualidade do corte executado pelas facas, como mostra a figura a seguir. Evolução das facas fabricadas com sílex

Fonte: Daumas, 1965.

Muitos povos antigos encontraram depósitos de sílex e obsidiana nos territórios onde viviam. Os que não acharam esses minerais utilizaram rochas duras e cortantes como granito, basalto e outras. No início da agricultura e da criação de animais domesticados, a necessidade impulsionou a procura de novos materiais e o desenvolvimento de técnicas para fabricação de instrumentos e armas mais eficazes.

Idade do Bronze (3000 a 1200 anos antes de Cristo) O crescimento das cidades na Europa e na Ásia impulsionou a extração de substâncias minerais para a construção civil e a metalurgia do bronze, liga de cobre com estanho. A fundição dos metais para obter o bronze e a fabricação de vasos vidrados se faziam em fornos que chegavam a temperaturas acima de 800 oC. Bens minerais e sociedade

As ferramentas de bronze revolucionaram a carpintaria e a cantaria, pois os instrumentos metálicos facilitaram a manipulação das madeiras e rochas. Os egípcios construíram obras arquitetônicas fabulosas, como as pirâmides, manejando ferramentas fabricadas com bronze. Pirâmide de Queops (IV dinastia)

Na Idade do Bronze empregavam-se ouro, prata, cobre, estanho, chumbo, mercúrio e ferro, além de areia, argila e rochas usadas na construção civil.

Idade do Ferro (início 1200 anos antes de Cristo) O foco de desenvolvimento técnico transferiu-se para a periferia das antigas civilizações. Os indianos, os persas, os gregos e, posteriormente, os romanos, empregaram nas suas atividades os materiais descobertos pelos povos que habitavam os vales dos rios Nilo, Tigre, Amarelo, Indo e Yangtzé. A fabricação de ferro na Antiguidade se dava em pequenas fornalhas de barro ativadas por foles manuais. A gusa produzida era transformada através de martelagem em barras de ferro. Na Grécia, foram construídos prédios colossais, empregando-se mármores cortados, polidos e moldados com ferramenta de bronze e ferro, como o Partenon de Atenas, que é um exemplo da

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

eficiência técnica dos engenheiros e da beleza dos prédios edificados naquela época. Durante o Império Romano, o ferro serviu para fabricar as armas do exército que conquistou a Europa e a Ásia. Outro material amplamente utilizado foi o cimento, que se tornou uma marca do Império. Ainda hoje se destacam prédios como o Coliseu de Roma, construído com cimento naquele período. Coliseu de Roma/Itália

Idade Média (455 a 1300 anos depois de Cristo) A queda do Império Romano resultou no declínio da autoridade centralizada, refletindo-se sobre as atividades de mineração e metalurgia, controladas rigorosamente pelos romanos que as consideravam estratégicas. A produção de ferro se disseminou nos países onde foram desenvolvidas técnicas que aproveitaram a força hidráulica, o carvão vegetal e as jazidas de minério, mesmo quando as reservas conhecidas eram de pequeno porte. Em 1556, é publicado o livro Da Re Metalica (Da natureza dos metais), redigido pelo médico alemão, Giorgius Agricola (1494– 1555), estudioso da geologia e da mineração, contendo descrições detalhadas das práticas mineiras empregadas na Europa central. Bens minerais e sociedade

A figura a seguir reproduz um dos belos desenhos que ilustram o livro de Agricola. Trabalho nas minas (século XVI)

Fonte: Agricola, 1956.

No final do Período Medieval, as viagens comerciais promovidas por Espanha, Portugal e Inglaterra alcançaram todas as regiões habitadas do mundo. A procura e a lavra de gemas e metais preciosos em países distantes da Europa tornaram-se comuns, inaugurando o comércio de bens minerais por via marítima.

Da Renascença ao Século XX (1300 a 2000 anos depois de Cristo) Entre a metade do século XV e o final do século XVII, o capitalismo europeu se consolidou como principal modo de produção, estabelecendo profundas mudanças nos métodos e nas práticas direcionadas para o acesso e aproveitamento dos recursos ambientais. As tecnologias desenvolvidas serviram para a construção de equipamentos e processos que ampliaram o uso dos recursos minerais, o que será uma das principais marcas da sociedade moderna. Desenvolveram-se inovações tecnológicas na metalurgia e na

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

química, aumentando a quantidade e a variedade dos bens minerais consumidos, o que impulsionou a abertura de minas na Europa. A presença de minas de ferro e carvão mineral na Inglaterra, França e Alemanha representou um fator-chave no desenvolvimento da siderurgia e da indústria metalúrgica. Nos países que primeiro desenvolveram a metalurgia, a natureza pagou alto preço pela intensa produção de carvão vegetal. A cobertura florestal da Europa foi parcialmente destruída para fornecer lenha aos fornos siderúrgicos e caldeiras, o que somente foi revertido com a utilização de carvão mineral. No início do século XIX, mais de 3/4 da produção mundial de bens minerais se referiam ao ouro, ao carvão e ao cobre. Na metade do século XIX, os novos processos siderúrgicos multiplicaram o uso de ferro, manganês, cromo e outros metais dirigidos para a fabricação de aços especiais e ligas metálicas. Nos séculos XVIII, XIX e metade do XX, a crescente extração de bens minerais resultou da ampliação da fronteira econômica dos países europeus que controlavam política e economicamente a maioria dos países africanos, asiáticos e americanos. A partir da segunda metade do século XX, o aumento das reservas e da extração de bens minerais teve como importante fator as inovações tecnológicas na pesquisa, extração, beneficiamento e industrialização. O aumento da população, que passou de 2 bilhões de pessoas, em 1900, para 6,5 bilhões, em 2000, associado à industrialização e à urbanização ampliou a demanda de bens minerais, empregados na produção de equipamentos e obras de infraestrutura que servem de base para o estilo de vida e consumo da sociedade contemporânea.

Presente e futuro da produção e consumo dos bens minerais Ao se observar o consumo per capita do cimento, aço, agregados e alumínio em diversos países mostrados no quadro a seguir, pode-se afirmar que, para a melhora de vida das populações nos países mais pobres e em desenvolvimento, será fundamental a ampliação do consumo de bens minerais. Bens minerais e sociedade

Consumo per capita de materiais selecionados Material

Europa

EUA

China

Brasil

Mundo

2011

2008 Agregados (t)

6,0-10

9,0

n.d.

3,5

Cimento (kg)

400-1.200

425

900

338

487

400-700

396

330

192

20-30

7,8

3,9

6,0

Aço (kg) Alumínio (kg)

Fonte: MME/DTTM, 2013. Nota: não foi considerado, para o Brasil, o consumo de metais oriundos de reciclagem; o que aumenta o consumo per capita entre 10 e 20%.

A figura a seguir mostra em quais países as atividades mineiras cresceram a partir da segunda metade do século XIX e que deverão sediar as minas para suprir o aumento do consumo de bens minerais. Enquanto os países mais industrializados estão na fase de exaustão das suas minas, os países pobres e em desenvolvimento possuem jazimentos ainda não lavrados. Essa é uma oportunidade que precisa ser bem aproveitada, de forma que a extração mineral contribua para o desenvolvimento sustentável do país. Minas em atividade no mundo (% da mineração mundial) Europa EUA China URSS/CEI Austrália/Canadá Brasil + 5 países em desenvolvimento

Fonte: London Metal Exchange, 2013; Raw Materials Data, Stockholm 2004.

Nos últimos 50 anos, as discussões quanto à quantidade de recursos minerais disponíveis para a sociedade tornaram-se recorrentes.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

As substâncias minerais, comumente classificadas como recursos não renováveis, formam-se em complexos processos geológicos ao longo de milhões de anos. As plantas e os animais, chamados de recursos renováveis, possuem ciclo de vida contados em poucos meses ou anos. Costuma-se apontar a exaustão como atributo exclusivo dos recursos não renováveis. No entanto, enquanto a degradação do meio ambiente e o manejo incorreto de recursos renováveis têm provocado a extinção de diversas espécies de animais e plantas, não é conhecida nenhuma substância mineral exaurida na superfície terrestre. Para melhor implementar as políticas públicas necessárias para a gestão do ciclo de vida dos recursos naturais, pode-se classificá-los em sustentáveis e não sustentáveis, segundo a descrição a seguir: • Recursos sustentáveis são os que não se exaurem física, econômica ou ambientalmente se houver manejo racional, como a grande maioria das plantas e dos animais, mas também as rochas, os minerais e os metais passíveis de reaproveitamento e cuja extração possa ser compatibilizada com outros usos do território através de zoneamento econômico ecológico. • Recursos não sustentáveis, são aqueles cujo aproveitamento se torna impeditivo por razões como a redução da quantidade, a falta de economicidade e a inviabilidade ambiental para iniciar ou continuar a extração. Por exemplo, os animais e as plantas em extinção porque seu ambiente natural sofreu mudança radical ou foi destruído, e os recursos minerais para os quais não existem tecnologias para reaproveitamento ou se encontram em regiões com outras prioridades de uso. Assim, os recursos naturais, sejam plantas, animais, rochas ou minerais, devem ser aproveitados através de um manejo sustentável, onde esteja prevista sua manutenção para as próximas gerações.

Os 3 Rs do reaproveitamento Segundo cálculos do Compromisso Empresarial para Reciclagem (CEMPREM), o Brasil produz cerca de 7 milhões de toneladas diárias de lixo urbano. Bens minerais e sociedade

O reaproveitamento dos materiais e produtos ocorre pela reciclagem, reuso e refabricação que permite ampliar a vida das reservas minerais conhecidas. Os materiais obtidos pelo reaproveitamento se tornaram importantes fontes no fornecimento de diversos metais e bens minerais em geral, para a indústria em todo o mundo. O quadro a seguir apresenta o percentual de alguns materiais comercializados, reciclados no Brasil e no mundo. Reciclagem em 2012 Brasil

Mundo

Alumínio (latas)

38 %

29 %

Aço (latas)

44 %

Chumbo (baterias)

58 %

57 %

Cobre

32 %

13 %

Vidro (embalagens)

20 %

Fonte: MME/SGM/DTTM, 2013.

A maior vantagem do reaproveitamento é completar o ciclo de vida dos minérios extraídos das minas, fazendo-os retornar ao mercado como matéria-prima, o que significa grande economia de energia e recursos naturais.

Discutindo o presente e o futuro dos recursos minerais Diversas conferências, encontros e debates internacionais e nacionais têm discutido a questão da exaustão dos recursos minerais e os impactos provocados pela mineração. Destaca-se a Conferência Mundial do Meio Ambiente, realizada no Rio de Janeiro, em 1992, onde foi aprovada a Agenda 21. Como na Agenda 21 não havia nenhuma citação referente à mineração, foi organizado o Fórum Minerais, Metais para o Desenvolvimento Sustentável – MMSD, com direção compartilhada entre setor privado, coordenado pela International Council on Mining and Metals – ICMM, governos de países mineiros (destaque para o Canadá) e a participação dos trabalhadores, organizados pela International Federation of Chemical, Energy, Mine and General Workers – ICEM. O resultado dessa expressiva articulação mundial

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

foi a inserção, no Plano de Implementação da Agenda 21, de um tópico relativo à mineração. Veja abaixo a proposta discutida e aprovada no tópico 46, durante a Conferência Mundial Rio + 10, realizada em Johanesburg, África do Sul, em 2002: A mineração, os minerais e os metais são importantes para o desenvolvimento econômico e social de muitos países. Os minerais são essenciais para a vida moderna. Para potencializar sua contribuição ao desenvolvimento sustentável, é necessário que sejam adotadas medidas em todos os níveis para: a) apoiar os esforços envidados para tratar dos impactos e benefícios ambientais, econômicos, da saúde e sociais, incluindo a saúde e segurança dos trabalhadores, a mineração, os minerais e metais durante o seu ciclo de vida útil, e mecanismos existentes nos níveis nacional e internacional, tais como as parcerias entre Governos, organizações intergovernamentais, empresas e trabalhadores mineiros e outros grupos de interesse, a fim de envidar melhores esforços e mais transparência e responsabilidade na sustentabilidade da indústria mineira e dos minerais; b) aumentar a participação dos grupos de interesse, das comunidades locais e indígenas e das mulheres, para que desempenhem um papel ativo no desenvolvimento dos minerais, metais e mineração durante todo o ciclo de vida útil das operações mineiras, inclusive após o seu fechamento por questões de reabilitação, em conformidade com as normas nacionais, levando em conta os impactos significativos; c) fomentar práticas de desenvolvimento nos países com economias em transição, de modo a otimizar a exploração mineira e o processamento de minerais, inclusive a exploração em pequena escala e, quando possível e adequado, melhorar a elaboração do valor agregado, atualizar as informações científicas, tecnológicas e recuperar e reabilitar os sítios degradados.

Desde a Conferência de Johanesburg em 2002, diversas ações ocorreram no esforço de viabilizar uma mineração que respondesse aos questionamentos dos trabalhadores e das comunidades. Mesmo havendo controles maiores nos países industrializados, a mineração continua provocando sérios problemas de ordem econômica, social e ambiental, quando realizada sem acompanhamento técnico e articulação com os trabalhadores das minas e as comunidades direta ou indiretamente afetadas. Na Conferência das Nações Unidas sobre desenvolvimento sustentável, Rio + 20, realizada em junho de 2012, novamente no Rio de Janeiro, não ocorreu a articulação internacional ou nacional Bens minerais e sociedade

dos segmentos econômicos e sociais que debatem os impactos positivos e negativos da mineração. Os empresários, coordenados pelo International Council on Mining and Metals (ICMM) e pelo Instituto Brasileiro de Mineração (IBRAM), organizaram diversos eventos e debates nos quais discutiram aspectos da sustentabilidade da mineração. Os trabalhadores, os movimentos sociais e os ambientalistas organizaram, paralelamente à Conferência Mundial, um evento denominado Cúpula dos Povos da Rio + 20 por Justiça Social e Ambiental. Nesse evento foram realizadas discussões e apresentações relativas aos impactos negativos da mineração no meio ambiente e para os trabalhadores e as comunidades vizinhas às minas. Destacam-se os trabalhos apresentados pelo Instituto Brasileiro de Análises Sociais – IBASE e pela FASE Solidariedade e Educação.

Uso dos bens minerais na nossa vida No geral, as pessoas desconhecem a importância dos bens minerais, mesmo estando presentes em quase todos os produtos e serviços, pois muitas vezes não aparecem aos olhos do consumidor: • Quem admira um veículo considerando os minérios responsáveis pela estrutura, pelo conforto e pela segurança como ferro, manganês, cromo, nióbio, alumínio, titânio e tantos outros? • Quem come uma hortaliça ou cereal percebendo a importância do potássio, da rocha fosfática ou do calcário na sua produção? • Quem lê um livro, jornal ou revista atento aos pigmentos minerais que deram cores às letras e figuras e ao caulim que participa da fabricação do papel?

Propriedades e usos das substâncias minerais As figuras a seguir mostram a quantidade de minas necessárias para a construção de casas, lâmpadas e pilhas.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Minas para uma casa, uma lâmpada e uma pilha Mais de vinte minas para construir uma casa Telhado: Minas de argila, calcário, areia, crisotila; Fundação, paredes, laje e forro: Minas de areia, brita, hematita(ferro), minas de calcário, argila e gipsita (cimento); Acabamento de paredes e piso: Minas de granito, mármore, ardósia, quartzito, minas de caulim e feldspato (azulejo); Encanamento e janela: Petróleo (PVC) e minas de hematita (ferro), minérios de cobre e de zinco, bauxita (alumínio), cassiterita (estanho); Louça sanitária: Minas de caulim, feldspato, argila; Pintura: Petróleo (resina), minas de caulim, calcário, pigmentos naturais

Oito minas para fabricar uma lâmpada Ampola de vidro: Minas de quartzo e feldspato Filamento: Minas de scheelita (tungstênio) Haste: Minas de hematita (ferro) e minério de níquel Soquete: Minas de bauxita (alumínio) Bulbo: Minas de minério de cobre Base: Minas de minério de zinco

Seis minas para produzir uma pilha Tampa e revestimento: Minas de ferro, manganês, níquel e cromo Recipiente: Minas de zinco Bastão: Minas de grafita

Na agricultura, além dos bens minerais usados para a fabricação de equipamentos e veículos, utiliza-se potássio, fosfato, nitrogênio, enxofre, calcário e rocha fosfática para a produção de corretivos e fertilizantes. As substâncias minerais podem ser aproveitadas in natura, com pequenos beneficiamentos ou após complexas modificações físicas e químicas com adição de outros materiais. Bens minerais e sociedade

Leituras sugeridas BRASIL, MINISTÉRIO DE MEIO AMBIENTE. A gestão dos recursos minerais e a mineração. Brasília: ANA, 2006. CASTRO, P. T. A. Entendendo a mineração no quadrilátero ferrífero. Belo Horizonte: Ecológica, 2011. ENRIQUEZ, M. A. Mineração. Maldição ou dádiva? São Paulo: Signus Editora, 2008. FIGUEIREDO, B. R. Minérios e meio ambiente. Campinas: Editora Unicamp, 2010. JARDIM, W.; FADINI, P. S. A. A origem do mercúrio nas águas do Rio Negro. Rio de Janeiro: Ciência Hoje, v. 30, n. 177, p. 62-64, 2001. MEDINA, H. V. Reciclagem de materiais: tendências tecnológicas de um novo setor. Rio de Janeiro: CETEM/MCT, 2007. MENEGAT, T. R.; ALMEIDA-SILVA, G. (Orgs.). Desenvolvimento sustentável e gestão ambiental nas cidades: estratégias a partir de Porto Alegre. Porto Alegre: Editora da Universidade/UFRGS, 2004. NERI, A .C.; SÁNCHEZ, L. E. Guia de boas práticas de recuperação ambiental em pedreiras e minas de calcário. São Paulo: ABGE, 2012. PRESS, F., SIEVER, R. GROTZINGER, J.; JORDAN, T. H. Para entender a Terra. Porto Alegre: Bookman, 2006. SCLIAR, C. Geopolítica das minas do Brasil. Rio de Janeiro: Editora Revan, 1996. SHINZATO, M.; HYPOLITO, R. Como reciclar Alumínio. Rio de Janeiro: Ciência Hoje, v. 29, n. 169, p. 66-68, 2001. TEIXEIRA, W. et al. Decifrando a Terra. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2010.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Mineração no Brasil

O Brasil se situa na Placa Sul-Americana, distante tanto da Dorsal do Atlântico, onde as Placas Sul-Americana e Africana se separam, como da costa do Pacífico, onde a Placa de Nazca entra por baixo da Placa Sul-Americana. Como o território brasileiro se encontra longe da região onde as Placas se chocam ou se afastam, livrou-se dos grandes terremotos e vulcões, comuns nessas áreas. Brasil e as placas tectônicas

Fonte: modificado de Open University, 1994; Press, 2006; Teixeira, 2010.

Mas nem sempre foi essa calmaria. O mapeamento geológico descobriu movimentos de separação (distensão) e choque (compressão) de placas tectônicas desde o Arqueano, há mais de 3 bilhões de anos, até os dias atuais. A diversidade geológica do território brasileiro que possui 8,5 milhões de km2 emersos e 3,5 milhões de km2 imersos na Plataforma Continental, também conhecida como Amazônia Azul, tornou o Brasil importante produtor de bens minerais. A localização das principais minas em atividade e sua idade geológica estão assinaladas no mapa e no quadro a seguir. Principais minas do Brasil

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Fanerozóico. Rochas mais novas que 540 milhões de anos Nº no mapa

Substância

Município

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Caulim Bauxita Bauxita Bauxita Caulim Estanho Gipsita Potassio Barita Bauxita, Zircão Nióbio Fosfato Fosfato Carvão Carvão

Laranjal do Jarí Trombetas Almeirim Paragominas Rio Capim Rondônia Araripina Rosário do Catete Camamu Poços de Caldas Araxá Tapira Catalão Criciúma Candiota

AP PA PA PA PA RD PE SE BA MG MG MG GO SC RS

Pré-cambriano. Rochas mais velhas que 540 milhões de anos Nº no mapa

Substância

Município

Estanho, Nióbio, Tântalo Ferro, Níquel, Cobre, Manganês, Cobalto Magnesita, Talco Ouro Urânio Crisotila Níquel Níquel Ferro, Manganês Chumbo, Zinco Ouro Grafita Ferro, Manganês, Ouro Rochas Ornamentais Rochas Ornamentais

Pitinga

Carajás

Brumado Fazenda Brasileiro Lagoa Real Minaçu Niquelandia Barro Alto Urucum Paracatu Paracatu Pedra Azul Quadrilátero Ferrífero Itapemirim Nova Venécia

BA BA BA GO GO GO MS MG MG MG MG ES ES

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Fonte: CPRM, 2003.

Breve histórico da mineração no Brasil Os portugueses aportaram em Porto Seguro, atual estado da Bahia, em 22 de abril de 1500. No dia 24 de abril, Pedro Álvares Cabral, comandante da esquadra, pediu para que trouxessem a bordo alguns aborígenes que estavam na praia, conforme descrição de Pero Vaz Caminha, em carta dirigida ao rei de Portugal:

Mineração no Brasil

O capitão, quando os dois índios convidados a ir a bordo para encontrar Pedro Álvares Cabral vieram, estava assentado em uma cadeira, uma alcatifa aos pés por estrado, e bem-vestido, com um colar de ouro mui grande ao pescoço. Um deles pôs o olho no colar do capitão e começou a acenar com a mão para a terra e depois para o colar. Como que nos dizia que havia em terra ouro e também viu um castiçal de prata, e assim mesmo acenava para a terra e então para o castiçal, como que havia também prata. (modificado de Pero Vaz de Caminha)

Contrariando os primeiros habitantes recebidos por Pedro Álvares Cabral, os depósitos de ouro somente foram encontrados no final do século XVII, no Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, dando início ao Ciclo do Ouro, que durou de 1690 a 1790. Quanto às minas de prata, estas ainda não foram descobertas no território brasileiro. Além do estágio civilizatório dos habitante originais, que motivou este “engano” relatado por Caminha, quatro outros fatores dificultaram a descoberta das jazidas de ouro, prata e gemas desejadas pelos navegadores lusitanos: 1. Os Incas e os Astecas que habitavam o oeste do continente americano não só conheciam a localização das minas como tinham desenvolvido tecnologias para sua extração, beneficiamento e uso tanto do ouro como da prata. Isto é, eram povos mineiros; 2. Os portugueses não tinham a experiência dos espanhóis na pesquisa e extração de bens minerais; 3. Os depósitos se encontravam em aluviões ou veios nas regiões centrais do país; 4. A história geológica do Brasil não propiciou a geração de concentrações anômalas de prata, como aconteceu na costa oeste das Américas, onde ocorreu intenso vulcanismo durante a formação da Cordilheira dos Andes. A política mineral dos governos brasileiros sempre privilegiou o comércio internacional, tendo como referência principal quais bens minerais o Brasil produz muito e pode exportar e quais bens minerais não produz e precisa importar. Desde o final do século XIX, o incremento do consumo de minérios pela indústria e a melhoria do transporte de longa distância levaram as

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grandes empresas mineradoras dos países industrializados a disputar o controle dos recursos minerais em escala mundial. Essa ação tornou-se ainda mais urgente e lucrativa porque começava a exaustão das minas situadas em seus territórios (veja a figura na página 46). A extração e comercialização de manganês e ferro no Brasil, cobre no Chile e petróleo no Oriente Médio são exemplos da atuação internacional das grandes mineradoras sediadas nos países industrializados. No Brasil, a articulação da mineração no processo de industrialização teve seu ponto alto nos anos 1940, no governo Getúlio Vargas. Por exemplo, para a construção da Companhia Siderúrgica Nacional, em Volta Redonda, RJ, inaugurada em 1946, mobilizaram-se investimentos para o aproveitamento de depósitos de ferro, manganês, cromo, carvão mineral e outras substâncias minerais.

Planejamento e políticas minerais (1945 - 2002) A redemocratização do país, em 1945, levou a implementação de Planos Setoriais, como o Plano de Metas (1956-1961), que propunha políticas para setores que utilizam minérios na sua cadeia produtiva, tais como energia nuclear, petróleo e derivados, fertilizantes, siderurgia, cimento, alumínio e álcalis. Também visava aumentar a exportação de minério o que nunca deixou de ser visto como fator importante nas políticas governamentais. No governo militar foi publicado o I Plano Mestre Decenal (I PMD) para Avaliação de Recursos Minerais do Brasil que abrangia o período de 1965/1974. Subordinado ao I PMD, estava o Programa Quadrienal, organizado em três etapas com a previsão dos recursos financeiros necessários para realizá-las: Carta Geológica do Brasil ao Milionésimo, Projetos Básicos e Projetos Específicos de Pesquisa Mineral. A publicação do Código de Mineração, em 1967, expressou o fortalecimento do controle cartorial dos bens minerais, com mudanças legais que resultaram no aumento dos requerimentos de pesquisa mineral e de concessões de lavra. É importante destacar a criação da CPRM, em 1969, para executar os objetivos do Plano Quadrienal referentes ao mapeamento geológico e ao desenvolvimento da pesquisa mineral. O II Plano Decenal de Mineração (II PDM) – 1981/1990 – teve como objetivo avaliar a execução do I PMD e propor diretrizes que Mineração no Brasil

norteassem a política mineral nos próximos dez anos. Os parâmetros considerados pelo II PDM foram os seguintes: • potencialidade do subsolo brasileiro, no que se refere aos recursos minerais; • dependência do subsolo alheio para suprimento de nossas necessidades; • importância fundamental das matérias-primas de origem mineral para a economia geral da Nação; • desenvolvimento coordenado do setor mineral. Nos governos militares (1964-1985), a mineração foi considerada estratégica para fortalecer os laços com os grandes grupos econômicos mundiais. Além disso, expressava a política de fortalecer o país como representante regional do bloco mundial comandado pelos EUA. Em 1994, foi publicado o Plano Plurianual para o Desenvolvimento do Setor Mineral (PPDSM). O Plano Plurianual apresentava os seguintes objetivos: • dimensionar adequadamente e consolidar a administração federal para o setor; • alcançar um marco legal simplificado e estável; • promover o desenvolvimento da indústria mineral, visando à produtividade, competitividade internacional, integração ao processo de desenvolvimento regional e redução dos efeitos adversos sobre o meio ambiente; • ampliar o conhecimento sobre o subsolo brasileiro. Em 2000, a Secretaria de Minas e Metalurgia (SMM/MME) atualizou parte do PPDSM, especificamente a correspondente aos investimentos necessários para a expansão de jazidas e de capacidade produtiva mineral para atender ao consumo interno e às exportações, bem como à demanda de recursos humanos. O Plano Plurianual, publicado em 1994, e sua revisão, publicada em 2000, serviram como referência para fomentar o investimento privado na mineração brasileira, acompanhando a política mais geral do governo federal de redução do estado nas atividades econômicas. Essa posição resultou, no setor mineral, na venda

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de empresas estatais, dentre as quais a CVRD, as empresas siderúrgicas e as produtoras de fertilizantes. Da mesma forma promoveu o enfraquecimento orçamentário e de pessoal tanto da Companhia de Pesquisas de Recursos Minerais (CPRM) como do Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM). Em síntese, a visão do I e II Plano Mestre Decenal de fortalecer o interesse nacional foi substituída, nos anos 1990, por políticas que acreditavam no mercado como suficiente para resolver os conflitos e promover o desenvolvimento do setor.

Novo tempo, novas políticas minerais (2003 - hoje) A partir de 2003, com a chegada à Presidência da República de Luiz Inácio Lula da Silva, implementaram-se políticas para garantir o interesse nacional através de ações como o fortalecimento da Secretaria de Minas e Metalurgia (SMM), do Departamento Nacional da Produção Mineral (DNPM) e da Companhia de Pesquisas de Recursos Minerais (CPRM), a retomada do levantamento geológico e aerogeofísico, e o planejamento setorial. Os desafios, as ações, os investimentos públicos realizados e as propostas para a mineração brasileira nos próximos 20 anos foram consolidados no Plano Nacional de Mineração 2030 (PNM2030), cuja redação foi coordenada pela Secretaria de Geologia, Mineração e Transformação Mineral (SGM/MME) e lançado em fevereiro de 2011. O PNM-2030 se fundamenta em três diretrizes básicas: governança pública eficaz para promover o aproveitamento dos bens minerais extraídos no país no interesse nacional; agregação de valor e adensamento de conhecimento em todas as etapas da atividade mineral e sustentabilidade ao longo da cadeia produtiva mineral. O Plano Nacional de Mineração, os relatórios das Oficinas e os estudos contratados para sua realização podem ser acessados no endereço eletrônico da Secretaria de Geologia, Mineração e Transformação Mineral do Ministério de Minas e Energia. Nesse mesmo endereço eletrônico, estão disponíveis os Planos Nacionais anteriores que tratam de geologia e mineração. Mineração no Brasil

O quadro a seguir apresenta os objetivos estratégicos e as ações do PNM–2030. Objetivos estratégicos e ações do Plano Nacional de Mineração - 2030 4. Mineração em áreas com restrição - Agendas mineral e ambiental compatíveis 9. Pro ca Públi duçã a ç n - Planos de manejo nas UCs - Saúd o Sustentá verna az e c 1. Go Mineração em terras indígenas e fi d E - Eficiê e seguran vel al n io ça c nc Na - Minim ia energéti selho Mineral n o ca C iz ação d rio 5. Formalização e fortalecimento de a ó t ic t la lí u e R ecurso C Po reg s hídri O2 MPEs odelo ineração m c o o R s ecicla - Nov ncia de M - Modernização de MPEs gem ies - Agê dos royalt 10. Ag - Promoção de APLs, cooperativas e outras regaç - PL ã o de v formas de associativismo to comp alor c imen etiti om - Aden - Extensionismo mineral nhec samen v idade 2. Co ológico a to e p e d g as cad ma s p o ro e d ias dutiva 6. P, D & I s liação s - Amp mentos - Ampliação de recursos do CT-Mineral 11. De stado dos e senvo o ã ç - Criação do CT-Transformação Mineral icipa ades susten lv imento - Part universid inha tá e ar Amaz vel gia m lo 7. Recursos humanos o A e genda ônia -G s o 2 1 Zonea - Formação tégic mento mineral estra e - Qualificação e treinamento erais econô cológico 3. Min - Potássio - Uso m ico susten to a o f s d tá o vel -F res 8. Infraestrutura rtado minera das rendas o p “ is - Inserção das ações de planejamento erais uro” - Min fut - Potencial mineral em macro-eixos

Fonte: Brasil, 2011.

Na lógica de fortalecer a ação do estado, em junho de 2013 foi enviado ao Congresso Nacional, pela presidenta da república, projeto de lei propondo profundas mudanças no marco regulatório e nos órgãos do setor mineral. Com essas políticas, o governo federal reforça a presença do estado, sem o autoritarismo que caracterizava as políticas da ditadura militar, nem a omissão do estado no seu papel de gestor e fiscalizador desses bens que pertencem à União, como aconteceu de 1990 a 2002. Os momentos marcantes da indústria mineral brasileira e os principais instrumentos legais na história da mineração estão destacados no quadro a seguir:

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Destaques da mineração no Brasil Período

Direito Minerário/Lei maior

Eventos importantes

Direito da União Bem mineral pertence à União a partir de 1988 Reforma Constitucional de 1995 Constituição de 1988

2011 – Plano Nacional de Mineração 2030 2010 – inclusão dos estudos geológicos no Plano de Aceleração do Crescimento - PAC 2008 - Cartografia da Amazônia. Levantamento aerogeofísico, geológico, náutico e cartográfico 2006 - Levantamento geológico no Projeto Piloto de Investimento (PPI) 2006 – Lançamento do Mapa Geodiversidade do Brasil na escala 1:2.500.000 2004 - Lei 10.848/2004, 15% da cota-parte dos royalties do MME, para geologia 2004 - Rede GeoChronos, integra laboratórios de universidades no RS, SP, DF e PA; 2004 – Retomada do levantamento geofísico e mapeamento geológico pela CPRM - Pronageo 2000 – Publicação da Norma Regulamentadora 22 - saúde e segurança nas minas 1997 - Término do monopólio da Petrobrás. Incentivo a parcerias 1997 – Privatização da Companhia Vale do Rio Doce 1996 – Aprovação da Lei 9.314 com profundas alterações do Código de 1967 1994 – Plano Plurianual para o Desenvolvimento do Setor Mineral 1992 – Fundação da Confederação Nacional dos Trabalhadores do Setor Mineral 1990 - Desregulamentação da Indústria do Carvão 1988 – Assembleia Nacional Constituinte redefine politicas para a mineração

“Res Nullius” Bem mineral considerado “coisa de ninguém” Geridos pelo Governo Federal Constituição e Código de Mineração de 1967

1984 – Início da redemocratização. “Diretas Já”. 1980 - II Plano Decenal de Mineração 1978 – Fundação do Centro de Tecnologia Mineral / CETEM 1972 – Início do Projeto Reconhecimento Global da Margem Continental / Remac 1970 – Início do Projeto Radar da Amazônia - Radam 1969 – Fundação da Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais / CPRM 1968 – Fundação Nuclebrás 1968 – Descoberta da Província Mineral de Carajás 1965 - I Plano Mestre Decenal para Avaliação dos Recursos Minerais

Hoje

Nova República

1985 1984

Ditadura Militar

1965

cont.

Mineração no Brasil

Período

Direito Minerário/Lei maior

Eventos importantes

“Res Nullius” Bem mineral considerado “coisa de ninguém” Geridos pelo Governo Federal Constituição de 1946

1964 – Tomada do poder pelos militares. Início da Ditadura Militar 1962 – Lei 4118. Monopólio da União para os Minerais Radioativos 1953 – Criação da Petrobrás 1953 – Aprovação da Lei 2004. Monopólio da União para o Petróleo 1951 – Bethlehem Steel assume a lavra de Manganês no Amapá 1948 - Acordo Brasil - EUA para mapeamento do Quadrilátero Ferrífero 1946 – Inauguração da Companhia Siderúrgica Nacional/CSN

“Res Nullius” Bem mineral considerado “coisa de ninguém” (até 1988). Geridos pelo Governo Federal. Código de Minas (1940) Constituição e Segundo Código de Minas (1934)

1945– Produção de alumínio em Ouro Preto, Minas Gerais 1945 – Derrubada de Getúlio Vargas 1939 a 1945 – II Guerra Mundial. Intensa extração mineral no país 1942 – Fundação da Companhia Vale do Rio Doce/CVRD 1939 – Primeiro poço de Petróleo comercial em Lobato, Bahia 1934 – Publicação do Código das Águas 1934 – Criação do Departamento Nacional da Produção Mineral/DNPM

1964

Democracia Populista

1946 1945

Ciclo Vargas

1931 1930 República Velha 1890

Direito Fundiário ou de Acessão Bens minerais pertencem ao proprietário da terra (1891-1934) Constituição de 1891 Lei Simões Lopes Primeiro Código de Minas (1921)

Direito Dominial Bens minerais pertencem ao Estado (1824-1891) Constituição de 1824

1876 – Início da extração de Carvão em Santa Catarina 1876 – Fundação da Escola de Minas de Ouro Preto 1875 – Criação da Comissão Geológica do Império 1872 – Início da extração de Carvão no Rio Grande do Sul 1822 – Fundação da Siderúrgica “Patriota” em Congonhas/MG, por Eschwegue

Direito Regaliano Bens minerais pertencem ao Rei 1603 – Ordenação Filipina 1512 – Ordenação Manuelina

1790 – Fim do Ciclo do Ouro. Exaustão das maiores jazidas de Ouro aluvionar 1730 - Descoberta de Diamante em Diamantina 1690 – Descoberta de Ouro aluvionar no Quadrilátero Ferrífero / MG 1554 – Anchieta anuncia presença de Ferro em São Paulo 1524 – Carta Pero Vaz de Caminha

1889 Império

1823 1822 Colônia

1500 Antes de 1500

1930 – Getúlio Vargas assume o governo 1930 – Descoberta de Manganês no Amapá 1917 a 1919 - I Guerra Mundial. Intensa extração mineral no país 1908 – Criação do Serviço Geológico e Mineralógico do Brasil 1902 – Manganês em Conselheiro Lafaiete 1889 – Proclamação da República

Uso dos recursos naturais pelos povos que aqui viviam

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Aspectos econômicos da mineração brasileira Fatores como dimensão continental, grande população, potencialidade geológica, órgãos federais de geologia e mineração bem organizados, parque industrial doméstico diversificado, universidades e centros de pesquisa de alta tecnologia fazem da mineração brasileira uma indústria importante para o desenvolvimento do país e, em especial, de algumas regiões onde ocorreram eventos geológicos e investimentos públicos e privados que viabilizaram a descoberta e o desenvolvimento de minas. Mesmo o Brasil produzindo muitos bens minerais, necessita importar outros para suprir a demanda da indústria e da agricultura nacional. O gráfico a seguir mostra o expressivo crescimento do Valor da Produção Mineral de 2001 a 2012. É importante ressaltar que o principal fator para a grande variação no valor da produção, a partir de 2000, foi o aumento dos preços dos metais. Por exemplo, em 2000, foram exportados 212,52 milhões de toneladas de minério de ferro a US$ 50 dólares a tonelada e, em 2011, foram exportados 390 milhões de toneladas a US$ 190 dólares a tonelada. O minério de ferro representou mais de 80% dos minérios exportados pelo Brasil. Valor da Produção Mineral (bilhões de dólares) (1978 - 2012)

Fonte: IBRAM, 2012. Nota: sem gás/petróleo.

Mineração no Brasil

A figura a seguir mostra o quadro geral da economia mineral brasileira, com os dois grandes eixos da produção doméstica e da importação de bens minerais para nossa indústria e agricultura. Indústria Mineral 2011

US$ 86,5 bilhões(1)

Indústria da transformação

> Siderurgia, metalurgia, refino, etc.

PRODUTO DA INDÚSTRIA DE TRANSFORMAÇÃO MINERAL: metais, cimento, químicos, fertilizantes, etc.

PRODUTO INTERNO BRUTO – PIB

US$ 2.109,4 bilhões(1)

US$ 105,5 bilhões(1)

Minas, garimpos, pedreiras, etc.

PRODUTO DA INDÚSTRIA EXTRATIVA MINERAL

> >

RECURSOS MINERAIS BRASILEIROS

Indústria Extrativa

RECICLAGEM, RECUPERAÇÃO DOMÉSTICA DE SUCATA: alumínio, chumbo, cobre, zinco, estanho, etc.

US$ 25,4 bilhões

IMPORTAÇÃO DE PRODUTOS QUÍMICOS, SEMIMANUFATURADOS E MANUFATURADOS: aço e suas ligas, cobre, alumínio, fertilizantes, etc.

IMPORTAÇÃO DOS BENS PRIMÁRIOS MINERAIS, PRODUTOS QUÍMICOS, SEMIMANUFATURADOS E MANUFATURADOS: ferro, manganês, aço e suas ligas, etc.

US$ 49,2 bilhões

US$ 96,6 bilhões

RECURSOS MINERAIS DE ORIGEM EXTERNA

IMPORTAÇÃO DOS BENS PRIMÁRIOS MINERAIS: petróleo, carvão, enxofre, etc.

Fontes: DNPM/DIPLAM, IBGE, BACEN. *Informações incluem petróleo + gás natural. (1)Valor adicionado estimado a preços básicos.

Os minerais estratégicos para o Brasil O conceito “mineral estratégico” foi amplamente utilizado durante e após a II Guerra Mundial (1939-1945) e referia-se à necessidade dos países de se precaverem quanto à possível escassez de minerais para a fabricação de equipamentos para as forças armadas. Atualmente tem sido usado como sinônimo de recurso mineral escasso, crítico ou essencial para o desenvolvimento do país. No Plano Nacional de Mineração 2030 (PNM-2030), foram definidos três grupos de bens minerais estratégicos para o Brasil:

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

1. minerais importados em grande escala, tais como o potássio e o carvão metalúrgico; 2. minerais cuja demanda deverá se expandir nas próximas décadas, como terras-raras e lítio, denominados minerais “portadores do futuro”; 3. minerais com vantagens comparativas naturais e liderança internacional em reserva e produção, como o ferro, e em reservas, produção e tecnologia, como o nióbio. O conceito de mineral estratégico para um país deve ser entendido como a capacidade técnico-científica e de inovação para aproveitar os recursos naturais que possui ou necessários para suas atividades e empreendimentos. Assim, os grupos de minerais descritos a seguir apresentam desafios além da balança comercial, que tem a ver com políticas nacionais e internacionais para melhor aproveitá-los ou substituí-los por outros materiais naturais ou sintéticos.

Minerais de que o país é dependente Potássio A expansão das fronteiras agrícolas cada vez mais impulsiona a demanda de fertilizantes, em que o potássio é um importante componente. A produção de potássio fertilizante no Brasil se origina de um único depósito, o Complexo Mina/Usina Taquari-Vassouras, localizado no estado de Sergipe, operado pela Vale, que lavrou, em 2011, o volume de 423 mil toneladas. O consumo de potássio, em 2011, foi de 5 milhões de toneladas. A produção atual corresponde a cerca de 10 % do consumo nacional para atender à indústria de fertilizantes do tipo NPK (nitrogênio, fósforo e potássio). Para suprir este déficit, o Brasil importou, em 2011, mais de US$ 3,5 bilhões de minério de potássio necessário para a agricultura. A abertura de novas minas é uma questão estratégica para viabilizar a ampliação da produção agrícola com o aumento da produtividade por hectare. A importação de potássio, em 2011, veio principalmente da Bielorrússia e do Canadá. No Amazonas, encontram-se expressivas reservas de silvinita, minério de potássio, como Fazendinha e Nova Olinda, que perten-cem à Mineração no Brasil

Petrobras e que somam 1 bilhão de toneladas, com teor médio de 18,47%. Diversas áreas pesquisadas no país, em especial no Amazonas e Sergipe, possuem reservas que permitirão reduzir a dependência nacional nos proximos anos. Carvão metalúrgico O Brasil depende 100% da importação de carvão metalúrgico para a siderurgia. Em 2011, foram importados 22 Mt de carvão, com dispêndio de US$ 5,2 bilhões. O potencial geológico brasileiro conhecido para carvão mineral encontra-se na bacia sedimentar do Paraná e mais de 99% das reservas nacionais estão localizadas nos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. As reservas totais somam 32 bilhões de toneladas, das quais pelo menos 1 bilhão apresenta economicidade comprovada. A produção nacional de carvão mineral restringe-se ao fornecimento para a geração de energia elétrica. Atualmente são produzidas 6 milhões de toneladas beneficiadas por ano. Cerca de 90% desse volume alimenta as 10 usinas termelétricas a carvão no Rio Grande do Sul e Santa Catarina. O Plano Decenal de Expansão de Energia Elétrica – PDEE 20072016 – prevê que a geração termelétrica a carvão no país aumentará de 700 MW para 1600 MW, o que duplicará os atuais níveis de produção anual. O Plano Nacional Energético – PNE 2030 – prevê a adição de 5000 MW termelétricos a carvão, o que representa adicionar 19 Mt de carvão à produção anual atual. Associa-se ao aproveitamento do carvão mineral pelas usinas termelétricas a possibilidade de instalação de indústrias que utilizam seus subprodutos como insumos para a produção de cimentos, fertilizantes e vapor, permitindo o desenvolvimento de projetos integrados. Estudos da Agência Internacional de Energia – IEA – indicam que em 2030, cerca de um quarto da energia no mundo terá como fonte a combustão de carvão mineral. Considera-se um incremento superior a 50% na demanda e que a participação do carvão na geração de energia elétrica no mundo crescerá de 38% para 45%.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Os números apresentados confirmam o importante papel do carvão mineral como fonte de energia no cenário mundial, podendo ser considerado vital para o desenvolvimento da economia mundial.

Minerais do futuro Terras-raras Os elementos e compostos de terras-raras apresentam propriedades químicas e físicas singulares, as quais lhes conferem múltiplas possibilidades de aplicação industrial de alta tecnologia. Os metais de terras-raras estão incorporados em supercondutores, magnetos miniaturizados, catalizadores utilizados no refino de produtos diversos, componentes para carros híbridos e monitores de LCD, entre outros. Em 1970, o consumo mundial de concentrado de terras-raras foi da ordem de 20 mil toneladas, enquanto que, em 2011, o consumo ultrapassou 133 mil toneladas, comprovando a tendência de grande crescimento futuro. Diversos projetos estão avançados na pesquisa e desenvolvimento de jazidas de terras raras em Minas Gerais, Goiás e Bahia. O Brasil, atualmente, não lavra nem produz nenhum composto de terras-raras. A posição de monopólio da China na produção e comercialização resultou no aumento do preço dessas substâncias e o direcionamento de investimentos para a descoberta de novos jazimentos. Lítio As reservas brasileiras de lítio ocorrem nas províncias pegmatíticas contendo minerais de espodumênio, ambligonita e lepidolita, nos estados de Minas Gerais e Ceará. A produção de lítio no Brasil é feita pela CBL – Companhia Brasileira de Lítio – a qual extrai minério de espodumênio de pegmatitos, com a finalidade de alimentar sua planta industrial produtora de óxido e carbonato de lítio no vale do Jequitinhonha (MG). As aplicações mais tradicionais do lítio são a utilização do hidróxido de lítio (LiOH.H2O) na produção de graxas lubrificantes especiais e, na forma anidra, na absorção de gás carbônico em Mineração no Brasil

submarinos e naves espaciais. O segundo produto do lítio em importância é o carbonato de lítio (Li2CO3), usado na indústria de vidro e cerâmica. O mercado que aponta para o lítio como um mineral do futuro é o de baterias de telefones celulares, computadores portáteis, baterias de íon lítio para veículos elétricos e demais equipamentos eletrônicos portáteis.

Minerais que temos competividade Ferro Em 2011, o Brasil era o terceiro produtor mundial de minério de ferro (398 milhões de toneladas), após a China com 1,2 bilhão de toneladas e a Austrália com 480 milhões de toneladas. No entanto, quando se considera o alto teor médio do minério brasileiro (53%), a importância estratégica do minério brasileiro se destaca no cenário mundial. As maiores empresas produtoras no Brasil são: Vale, CSN, Samarco, MMX e Usiminas. Os principais estados produtores no Brasil são: Minas Gerais e Pará. Da produção nacional de 398 Mt, o mercado interno absorveu 123,3 Mt, sendo 33,2 Mt para a fabricação de ferro-gusa e 62,4 Mt para a produção de pelotas. Em 2011, as exportações de minério de ferro e pelotas totalizaram 330 Mt, com faturamento de US$ 41,8 bilhões, 91%, em valor, das exportações de minerais e 16,3% das exportações totais do país. Em 2011 o maior comprador de minério de ferro brasileiro foi a China, 51%, e o segundo maior comprador foi o Japão, com 11 % do minério exportado. Como descrito na página 63, o minério de ferro tem posição fundamental na economia brasileira. Isso demonstra a grande capacidade de aproveitar esse bem mineral, destacando-se o papel da estatal CVRD fundada em 1942, e privatizada em 1997 que conseguiu requerer os melhores depósitos minerais e construiu a logística de transporte e os melhores métodos para a pesquisa, a extração, o desenvolvimento e a comercialização desse minério. Nióbio O elemento nióbio foi descoberto em 1801, mas somente a partir dos anos 1920 começa a ser aproveitado substituindo o tungstênio

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

na produção de aços para ferramentas. Nos anos 1930, novos usos metalúrgicos comprovaram a eficácia do nióbio em ligas contra a corrosão intergranular em aços inoxidáveis. No entanto, por ser obtido em pequena quantidade, como subproduto no beneficiamento de outros minerais, não existia condições econômicas para ampliar seu aproveitamento industrial. A descoberta dos jazimentos de pirocloro (minério de nióbio) no Canadá e em Araxá, Minas Gerais, pelo geocientista Djalma Guimarães, em 1953, propiciou a produção de nióbio em quantidade e qualidade que viabilizou a substituição de elementos tradicionais na indústria do aço e seu aproveitamento em novos usos tecnológicos. Além de Minas Gerais, as reservas de nióbio no Brasil se encontram nos estados de Goiás, Amazonas, Rondônia e Paraíba. Na atualidade os estados com empresas que produzem nióbio são Minas Gerais e Goiás com capacidade de produção de seis milhões de toneladas por ano (6 Mt/ano) e 0,9 Mt/ano de minério de pirocloro, respectivamente. Os principais produtos de interesse industrial são o ferronióbio e óxidos de alta pureza. O ferronióbio é a ferroliga utilizada para colocar nióbio nos aços. Essa ferroliga, com um teor médio de 66% de nióbio, responde por cerca de 90% do consumo do elemento no mundo. O nióbio é empregado na fabricação de aços inoxidáveis, ligas de metais não ferrosos e de materiais resistentes ao calor e à corrosão. Essas ligas, devido à resistência, são utilizadas para a fabricação de tubos condutores de fluidos como água, gás e petróleo a longas distâncias. A quantidade de nióbio necessária para produzir melhorias significativas nas propriedades mecânicas de um produto é pequena. Por exemplo, para a produção de uma tonelada de aço são acrescentados 400 gramas de nióbio. Nos aços microligados de alta resistência e baixa liga - ARBL - o nióbio é adicionado em quantidades que variam de 0,01 a 0,10% do peso do material produzido. Mineração no Brasil

O Brasil atende cerca de 95% da demanda mundial de nióbio, seguido pelo Canadá e outros fornecedores menores. O codinome de mineral brasileiro para o nióbio se refere, principalmente, à capacidade de técnicos e empresários brasileiros conseguirem inseri-lo no disputado mercado mundial de matérias primas para a indústria siderúrgica.

Mineração em pequena escala Considera-se a mineração como de pequena escala quando a produção anual não ultrapassa 50 mil toneladas de minério bruto. Essa atividade, embora pequena, emprega grande número de trabalhadores por unidade de produto, tendo expressiva capacidade de integração e articulação com a economia local e regional. Dispersa em todo o território nacional, a mineração em pequena escala concentra-se na produção de dois grupos distintos de bens minerais: um de grande valor econômico unitário, como as gemas, o ouro, e o diamante, e outro de baixo valor econômico unitário, como a areia, o cascalho, o saibro, as rochas para brita e as argilas. A produção desses bens minerais constitui um expressivo percentual da produção mineral brasileira, tanto em valor como em volume e número de trabalhadores. Por exemplo, quanto ao volume de material movimentado, o país produziu, em 2011, 346 milhões de toneladas de areia, um pouco menos do volume de minério de ferro que chegou a 398 milhões de toneladas, no mesmo ano. Como os dados do DNPM se referem exclusivamente às lavras regulares, pode-se considerar que a produção de areia tenha sido bem maior, em volume, que a produção de minério de ferro. Três aspectos da pequena mineração merecem destaque: 1. A quase exclusividade de produção de alguns bens minerais, como as gemas, a areia e a argila, os dois últimos fundamentais para as obras de infraestrutura do país. 2. O número de postos de trabalho que absorve, pois são intensivas em mão de obra e demandam pouca qualificação técnica. 3. Os problemas ambientais que ocasionam, em particular a extração da areia, brita e argila, por se situar na maioria das vezes, em regiões urbanizadas.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

A informalidade tem sido o principal problema da mineração em pequena escala, pois traz consigo a inobservância de cuidados ambientais, de saúde e segurança dos seus trabalhadores e das comunidades que vivem no entorno da extração.

Mineração e meio ambiente no Brasil No Período Colonial, no Império e na República Velha, poucas ações foram implementadas para conter a degradação provocada pela mineração. As antigas minas, garimpos e barragens abandonados são testemunhos que permanecem na paisagem dos estados onde ocorreram extrações minerais, com destaque para Minas Gerais, Bahia, Goiás e São Paulo, ainda acarretando problemas ambientais. Em 1934, o governo federal aprovou as primeiras políticas públicas referentes à proteção do meio ambiente no Código Florestal, das Águas e das Minas. Em 1937, foi publicado o Decreto Lei para proteger o patrimônio histórico, cultural e natural do país. Na década de 1970, a questão ambiental entrou definitivamente na agenda do governo federal com a criação da Secretaria Especial do Meio Ambiente - SEMA (1973). A partir de então, foram editadas leis e decretos regulando o assunto. Nesse período, o II Plano Nacional de Desenvolvimento Econômico (PNDE) traçou as linhas-mestras das políticas para preservação ambiental, nas quais se considerava que o desenvolvimento econômico não deveria ser barrado por “preocupações ambientalistas”. Nos anos 1980, destacaram-se diversas políticas e ações direcionadas ao meio ambiente promovidas por estados, municípios e movimentos sociais que resultaram, posteriormente, em acordos na Assembleia Nacional Constituinte e foram promulgados na Constituição de 1988. Por exemplo, para a extração mineral, segundo o Artigo 225, tornou-se obrigatória a recuperação do meio ambiente degradado. Diversas políticas públicas federais, estaduais e municipais organizam a preservação, conservação e uso ordenado de regiões com características especiais. Destacam-se, a nível federal, as Unidades de Conservação e os Sítios Geológicos e Paleontológicos que, além dos estudos para serem criados, possuem formas de gestão colegiadas. Mineração no Brasil

As cavernas também possuem legislação específica, pois são consideradas, quando de expressivo valor científico, turístico ou religioso, como patrimônio nacional e serão descritas a seguir.

Unidades de Conservação e outras áreas especiais As Unidades de Conservação são territórios com características relevantes, legalmente instituídas pelo Poder Público. As Unidades de Proteção Integral se propõem a preservar totalmente a natureza. Por isso, é admitido apenas o uso indireto dos recursos naturais, ou seja, somente para atividades educacionais, científicas e recreativas. No quadro a seguir, estão listadas as características das Unidades de Proteção Integral, onde a mineração é proibida. Unidades de Proteção Integral Unidades

Características. Posse e domínio

Estação Ecológica

Preservação da natureza e a realização de pesquisas científicas. Posse e domínio público.

Reserva Biológica

Proteção integral da biota e demais tributos naturais existentes, sem interferência humana direta ou modificações ambientais, excetuandose as medidas de recuperação dos ecossistemas alterados. Posse e domínio público.

Parque Nacional

Preservação de ecossistemas naturais de grande relevância ecológica e beleza cênica, possibilitando a realização de pesquisas científicas, de desenvolvimento de atividades de educação ambiental, recreação e turismo ecológico. Posse e domínio público.

Monumento Natural

Preservação de sítios naturais raros, singulares ou de grande beleza cênica. Pode ser constituído por áreas degradadas. Pode ser particular.

Refúgio de Vida Silvestre

Proteção de ambientes naturais onde se asseguram condições para a existência ou reprodução de espécies ou comunidades da flora local e da fauna residente ou migratória. Pode ser particular.

As Unidades de Uso Sustentável objetivam compatibilizar a conservação da natureza com o uso sustentável de parcela dos recursos naturais ali existentes. A mineração é permitida se estiver prevista no Decreto que cria a Unidade e se o Plano de Manejo estipular as áreas onde e como possa ocorrer.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Unidades de Uso Sustentável Unidades

Características. Posse e Domínio

Área de Proteção Ambiental (APA)

Área extensa, com certo grau de ocupação humana, dotada de atributos físicos, biológicos, estéticos e culturais especialmente importantes para a qualidade de vida e o bem estar das populações humanas. Tem como objetivo básico proteger a diversidade biológica, disciplinar o processo de ocupação e assegurar sustentabilidade e uso dos recursos naturais. Terras públicas ou privadas.

Área de Relevante Interesse Ecológico (ARIE)

Área em geral de pequena extensão, com pouca ou nenhuma ocupação humana, com características extraordinárias ou abrigando exemplares raros da biota regional, exigindo cuidados especiais de proteção. Podem ser privadas.

Floresta Nacional

Área com cobertura florestal de espécies predominantemente nativas tendo como objetivo o uso múltiplo sustentável dos recursos florestais e a pesquisa científica. Posse e domínio público.

Reserva Extrativista

Áreas utilizada por populações extrativistas tradicionais, cuja subsistência baseia-se no extrativismo e, complementarmente, na agricultura de subsistência e criação de animais de pequeno porte. Tem como objetivo básico proteger os meios de vida e a cultura dessas populações. Domínio público com uso pela população local.

Reserva de Fauna

Área natural com populações animais de espécies nativas, terrestres ou aquáticas, residentes ou migratórias, adequadas para estudos técnico-científicos sobre manejo econômico sustentável de recursos faunísticos. Posse e domínio público.

Reserva de DS*

Área natural que abriga populações tradicionais, cuja existência baseia-se em sistemas sustentáveis de exploração dos recursos naturais, desenvolvidos ao longo de gerações e adaptados às condições ecológicas locais e que desempenham um papel fundamental na proteção da natureza e na manutenção da diversidade biológica. Domínio público.

Reserva Particular do PN**

Área privada, gravada com perpetuidade, com objetivo de conservar a diversidade biológica. Área privada.

* DS=desenvolvimento sustentável; ** PN= patrimônio natural

Sítios geológicos e paleontológicos O Brasil é signatário da Convenção Internacional para Proteção de Sítios Culturais e Naturais da Unesco. Para escolher e preparar a base de dados dos sítios geológicos e paleontológicos brasileiros, os Geoparques, foi constituída a Comissão Brasileira dos Sítios Geológicos e Paleontológicos. No quadro a seguir, são apresentados alguns Sítios Geológicos e Paleontológicos do Brasil cuja listagem completa pode ser acessada no endereço eletrônico da Comissão, inclusive com descrição detalhada, mapa de localização e outras informações importantes para conhecer esses sítios de preservação da história natural do país. Mineração no Brasil

Sítios Geológicos e Paleontológicos do Brasil Idade

Município, Estado

Mamíferos

Pleistoceno

Araxá, Minas Gerais

Vertebrados e pinturas rupestres

Pleistoceno – Holoceno

Cavernas Minas Gerais, Bahia

Vertebrados e insetos

Eocretáceo

Chapada do Araripe, Ceará

Corumbella werneri

Neopproterozóico

Corumbá, Mato Grosso

Textura spinifex em komatitos

Arqueano

Crixás, Goiás

Feições de origem glacial

Carbonífero – Permiano

Itu, São Paulo

Mesosaurus

Permiano

Montividiu – Perolândia, Goiás

Alcalibasaltos

Terciário

Pico do Cabuji, Rio Grande do Norte

Flora GlossopeterisGangamopteris

Permiano

Santa Catarina

Vertebrados e floresta petrificada

Triássico

Santa Maria, Rio Grande do Sul

Pavimento estriado glacial

Neoproterozóico

Serra da Água Fria, Minas Gerais

Coluna White (estratigrafia clássica)

Devoniano ao Cretáceo

Serra Geral, Santa Catarina

Arenitos com estruturas sedimentares

Devoniano

Sete Cidades, Piauí

Pegadas de dinossauro

Eocretáceo

Sousa, Paraíba

Floresta petrificada

Permiano

Teresina, Piauí

Dinossauros

Neocretáceo

Uberaba, Minas Gerais

Cavernas As cavernas são formadas, principalmente, em rochas solúveis, especialmente os calcários, constituídas de carbonato de cálcio (CaCO3). Existem cavernas em outros tipos de rochas, como quartzitos e arenitos, mas são mais raras. A dissolução química das rochas carbonáticas resulta da combinação da água da chuva ou de rios subterrâneos com o dióxido de carbono (CO2) vindo da atmosfera ou das raízes da vegetação. O resultado é uma solução de ácido carbônico (H2CO3), água ácida, que corrói e dissolve alguns minerais da rocha. O escoamento dessa água ácida ocorre através de fraturas e/ou planos de estratificação.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Os minerais removidos são arrastados para rios subterrâneos ou para camadas geológicas inferiores, onde sedimentam novamente. As cavernas são compostas de um sistema formado por galerias, condutos e salões, que pertencem a uma bacia de drenagem subterrânea. Um dos aspectos mais importante desse sistema é possuir entradas e saídas da água. Formação de grutas em rochas calcárias Nas cavernas, ocorrem eventos geológicos importantes quando se localizam acima do lençol freático. Se trata da deposição

Água dissolve CO2

H2O + CO2

H2CO3

Solo Água acidulada que penetra pelas fraturas/ planos de estratificação e dissolve o calcário

H2CO3 + CaCO3

Calcário (CaCO3)

> Ca(HCO )

3 2

Estalactite

Precipitação de carbonatos (CaCO3)

Ca(HCO3)2

Estalagmite

CaCO3 + H2O + CO2

de minerais no teto, nas paredes e nos pisos produzindo formas e ornamentos chamados de espeleotemas. Os espeleotemas são classificados em função da sua forma e do fluxo da água na sua formação. Os mais frequentes são formados por gotejamento da água infiltrada que passa por fraturas nas rochas. Quando se formam de cima para baixo, chamam-se de estalactites, e quando se formam de baixo para cima, chamam-se de estalagmites.

Mineração no Brasil

Leituras sugeridas BRASIL, MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Áreas de Relevante Interesse Mineral: Uma proposta Metodológica de Avaliação. Brasília: SGM 2008. BRASIL, MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Plano Nacional de Mineração – 2030. Brasília: SGM, 2011. CASTRO, P. T. A. Entendendo a mineração no quadrilátero ferrífero. Belo Horizonte: Ecológica, 2011. CPRM/MME. Geologia, tectônica e recursos minerais do Brasil. Brasília: CPRM/Serviço Geológico do Brasil, 2003. CPRM/MME. Mapa geodiversidade do Brasil 1.2:500.000, Legenda expandida. Brasília: CPRM/Serviço Geológico do Brasil, 2006. CPRM/DNPM/MME. Sítios geológicos e paleontológicos do Brasil. Brasília: SIGEP, DNPM e CPRM, 2003. DNPM/MME. Geodiversidade do Brasil. Brasília: DNPM, 2005 (texto Pierluigi Tossato). MACHADO, I. F. Recursos minerais: política e sociedade. São Paulo: Editora Edgard Blucher, 1989. MARTINS, R. B.; BRITO, O. E. A. História da mineração no Brasil. São Paulo: Empresa das Artes, 1989. MATOS, G. M. et al. Áreas de relevante interesse mineral do Brasil. Brasilia: CPRM, 2009. SCLIAR, C. Geopolítica das minas do Brasil. Rio de Janeiro: Editora Revan, 1996.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Mineração no Ensino

Os conceitos de contextualização e interdisciplinaridade são fundamentais para o ensino em todos os níveis. A contextualização auxilia na discussão dos saberes, fazendo que o aluno sinta a necessidade de adquirir conhecimentos ainda desconhecidos. Todavia, a aprendizagem se dá pela elaboração do pensamento e pela capacidade de abstração, de modo que não se pode confundir a contextualização com uma diluição de informações genéricas e superficiais. Da mesma forma, a interdisciplinaridade é mais que a mera justaposição de metodologias e linguagens das disciplinas. Significa trazer para a sala de aula a complexidade do diálogo para conhecer e compreender a realidade que exige ultrapassar os limites de uma única disciplina. As contribuições didáticas do livro para o ensino básico serão descritas tendo como referência conteúdos temáticos de disciplinas selecionadas nos Parâmetros Curriculares Nacionais, conforme publicações da Secretaria de Educação Básica do MEC. Nos programas dos cursos universitários e técnicos de geologia, mineração e metalurgia e em disciplinas de outros cursos universitários os temas relacionados à mineração podem contribuir para que o estudante conheça a história e os desafios do aproveitamento dos recursos minerais do seu município, estado e país. Importante salientar que os professores e alunos interessados em conhecer a indústria mineral devem programar excursões e visitas às minas, usinas de beneficiamento e fábricas que tenham minérios como matéria-prima, onde terão oportunidade de acompanhar o aproveitamento desses recursos ambientais e conversar com especialistas da área.

Ensino Fundamental Geografia A Geografia é a disciplina para compreender como diferentes sociedades interagem com a natureza na construção de seu espaço, as singularidades do lugar em que se vive, o que o diferencia e o aproxima de outros lugares e, assim, adquirir consciência dos vínculos afetivos e de identidade estabelecida com ele. Também podem-se conhecer as múltiplas relações de um lugar com outros lugares, mesmo que distantes. Contexto da mineração Mineração é a indústria que pesquisa, extrai, beneficia e comercializa recursos minerais concentrados em determinados locais do território. A mineração, muitas vezes, é determinante nos impactos positivos ou negativos na vida econômica, social e ambiental da região, afetando diretamente a comunidade. Exercícios e práticas 1. Nos municípios com tradição de mineração, diversas exposições, práticas e exercícios podem ser desenvolvidas para demonstrar o papel da indústria mineral na produção do território, da paisagem e do lugar, considerando relatos de antigos moradores, coleção de fotos, mapas e livros. 2. O filme Em busca do ouro, dirigido e encenado por Charles Chaplin, em 1925, descreve a “corrida do ouro” no Alaska, sendo um excelente exemplo da procura pelos metais preciosos.

História A História tem como principal desafio fazer os alunos refletir, analisar e problematizar a história enquanto parte integrante da sua vida, de forma a possibilitar uma compreensão sistemática e crítica da realidade. Contexto da mineração A mineração em muitas regiões do Brasil é exercida desde o Período Colonial. A história da mineração nessas cidades se articula com a história da produção e do consumo de bens minerais

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

no país e no mundo. Noções do tempo geológico e do tempo da sociedade são excelentes para mostrar a relação entre a natureza e a sociedade humana. O papel e a importância histórica da mineração que deu nome a estados, cidades e rios e marca grandes períodos econômicos do Brasil desde a chegada dos portugueses oferecem excelentes exemplos para exposições e práticas. Exercícios e práticas 1. Nas cidades mineradoras, exposições, exercícios e práticas poderão ser desenvolvidas aproveitando a relação dos estudantes com a mineração. Destaca-se a relação dos repertórios históricoculturais do presente e do passado impressos na arquitetura, nas manifestações culturais e na própria história da cidade e do país. 2. Relatos, mapas, livros, filmes podem servir como material para ilustrar a história das cidades, considerando tanto a evolução dos diferentes usos do território em função da geodiversidade, da evolução dos equipamentos e produtos fabricados ao longo do tempo.

Ciências naturais Os objetivos das Ciências Naturais no Ensino Fundamental são concebidos para que o aluno desenvolva competências que lhe permitam compreender o mundo e atuar como indivíduo e como cidadão, utilizando conhecimentos de natureza científica e tecnológica. Contexto da mineração Desde os povos primitivos, os bens minerais são usados como instrumentos e materiais para melhorar as condições de vida da sociedade. Ao acompanhar a evolução da sociedade humana desde os primórdios, é possível ilustrar o acesso e a transformação dos recursos naturais. Exercícios e práticas 1. Descrição de bens minerais utilizados na fabricação dos produtos que usamos cotidianamente como exemplo do aproveitamento do mundo natural, tendo como ferramenta o desenvolvimento da pesquisa e da inovação tecnológica. 2. Compare a evolução histórica do aproveitamento dos bens minerais, considerando exemplos na sala de aula. Mineração no Ensino

Ensino Médio Geografia A Geografia prepara o aluno para localizar, compreender e atuar no mundo complexo, problematizar a realidade, formular proposições, reconhecer as dinâmicas existentes no espaço geográfico, pensar e atuar criticamente em sua realidade tendo em vista a sua transformação. A partir dessas premissas, o professor deverá proporcionar práticas e reflexões que levem o aluno à compreensão da realidade. Contexto da mineração A mineração ocorre em regiões onde existem condições geológicas, econômicas e sociais para organizar a produção mineral. As minas, a produção e o comércio dos bens minerais na escala local, regional, nacional e mundial oferecem muitos elementos para o professor construir exposições, exercícios e práticas que levarão seus alunos a grandes viagens. Os aspectos da geodiversidade do território permitirão ao professor contextualizar a relação das comunidades com as diferentes adequabilidades e restrições da região. Exercícios e práticas 1. Descreva exemplos que mostrem as relações entre a mineração, o desenvolvimento do município, do estado e do país, bem como os impactos positivos e negativos na produção desses bens minerais. 2. Visite e relate os pontos positivos e negativos de uma mina na sua cidade.

História O estudo da História constitui um desafio que requer ações educativas articuladas. Trata-se de oferecer aos alunos um contraponto que permita ressignificar suas experiências no contexto e na duração histórica da qual fazem parte, e também apresentar os instrumentos cognitivos que os auxiliem a transformar os acontecimentos contemporâneos e aqueles do passado em problemas históricos a serem estudados e investigados.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Contexto da mineração Enquanto a evolução do planeta Terra iniciou há mais de 4 bilhões de anos, a história escrita da humanidade não passa de alguns milhares de anos. Em várias regiões e países, a indústria mineral é expressão importante do passado, presente e futuro daquela sociedade. A exaustão dos jazimentos e a evolução dos processos de extração e industrialização são referências basilares de muitas histórias a serem desenvolvidas em sala de aula. A indústria mineral é protagonista importante da história de muitos municípios e estados e está associada às mudanças econômicas, sociais e ambientais na região. Exercícios e práticas 1. Comparar o tempo geológico com o tempo da história da nossa sociedade. Aproveitar exemplos da evolução do uso dos materiais. 2. Comente os filmes Germinal, da obra de Emile Zola, dirigido por Claude Berri, em 1993 e Diamantes de Sangue, de Edward Zwick, filmado em 2006.

Física A Física se apresenta como um conjunto de competências específicas que permite perceber e lidar com os fenômenos naturais e tecnológicos, presentes tanto no cotidiano mais imediato quanto na compreensão do universo distante, a partir de princípios, leis e modelos por ela construídos. Contexto da mineração A evolução do conhecimento sobre o planeta Terra, sua formação e a geração dos depósitos minerais em algumas regiões e não em outras são temas que permitem organizar, sistematizar e identificar os fenômenos naturais que acumularam os minérios. A indústria mineral propicia excelentes exemplos de como a evolução do conhecimento cientifico e tecnológico ampliou o aproveitamento dos bens minerais. Os minerais são constituídos por átomos que se organizam com características físicas bem definidas. Exercícios e práticas 1. Descreva as característica físicas da faixa habitável do planeta Terra, destacando quais são os fatores que permitem a manutenção da vida. Mineração no Ensino

2. Compare a grandeza entre os átomos, os minerais, as rochas, o planeta Terra e o Sistema Solar.

Química A Química deve fazer o aluno reconhecer e compreender, de forma integrada e significativa, as transformações químicas que ocorrem nos processos naturais e tecnológicos em diferentes contextos, encontrados na atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera, e suas relações com os sistemas produtivo, industrial e agrícola. Contexto da mineração Os constituintes da geodiversidade são substâncias químicas. As características dessas substâncias são fundamentais para serem aproveitadas pela sociedade. A indústria mineral na fase do beneficiamento e da transformação utiliza amplamente dos conhecimentos de química para extrair e aproveitar os elementos úteis. Exercícios e práticas 1. Explique como a alteração química das rochas provoca a concentração de alguns bens minerais, como o níquel e o alumínio. 2. Classifique os minerais por sua composição química.

Biologia As ciências biológicas reúnem algumas das respostas às indagações formuladas pelo ser humano, ao longo de sua história, para compreender a origem, a reprodução, a evolução da vida, e da vida humana, em toda sua diversidade de organização e interação. Contexto da mineração A Biologia é a disciplina que estuda a evolução dos organismos vivos no tempo histórico e sua relação com a geodiversidade. Os estudos de biodiversidade são utilizados para definir as unidades de conservação ambiental. A integração da biodiversidade com a geodiversidade é o caminho para avaliar os potenciais e as restrições de uma região. Exercícios e práticas 1. Compare o tempo geológico em relação ao tempo de existência da vida. 2. Quais são os processos para a formação de petróleo e carvão mineral a partir da matéria orgânica fossilizada?

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Mineração no ensino universitário e técnico Para os cursos universitários e técnicos de Geologia, Engenharia de Minas, Mineração e Metalurgia, os conteúdos do livro contribuem para a consolidação de temas estudados em diversas disciplinas, sem pretender substituir o aprofundamento necessário. Quanto aos cursos universitários de Geografia, História, Química, Biologia e Física, nos itens do Ensino Fundamental e Médio apresenta-se conteúdos relacionados a mineração para essas áreas de conhecimento. Para os cursos universitários de Direito, Turismo e Economia o tema mineração oferece variados conteúdos para os professores e alunos. Turismo (estuda o planejamento, a organização e a gestão de atividades ou empreendimentos relacionados ao turismo). A história da mineração no mundo e no Brasil, oferece importantes elementos para o estudo e ensino de turismo. Os Geoparques, as grutas e o patrimônio histórico da indústria extrativa mineral apresentam significativos roteiros para visitação em todo o país. Direito (estuda a posse e os direitos minerários, ambientais e outros relativos à mineração). No Brasil, os bens minerais pertencem à União e sua extração depende de licenças ambientais e outorgas minerárias estabelecidas em legislações que organizam os procedimentos para o acesso e aproveitamento dos minérios. Nesse momento está em discussão um novo modelo legal e institucional para a mineração brasileira. Economia (estuda a economicidade dos depósitos de bens minerais). A indústria mineral se caracteriza por exercer profunda influência econômica desde o município onde se localiza a mina até a balança comercial do país. O Brasil é grande exportador de ferro e nióbio, sendo também importador expressivo de carvão mineral e potássio, o que torna os bens minerais importantes para a economia do país.

Mineração no Ensino

Leituras sugeridas BRASIL, SECRETARIA DE EDUCAÇÃO BÁSICA. Orientações curriculares para o ensino médio. v.1:Linguagem, Código e suas Tecnologia v.2: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias 3. Ciências Humanas e suas Tecnologias. Brasília: Ministério da Educação, 2008. BRASIL, SECRETARIA DE EDUCAÇÃO FUNDAMENTAL. Programa de desenvolvimento profissional continuado. v.1,2: Terceiro e Quarto Ciclos do Ensino Fundamental (5° a 8° séries). Brasília: Ministério da Educação, 1999. BRASIL, SECRETARIA DE EDUCAÇÃO FUNDAMENTAL. PCN para o ensino fundamental. Brasília: Ministério da Educação e do Desporto, 1997. BRASIL, SECRETARIA DE EDUCAÇÃO FUNDAMENTAL. PCN para o ensino médio. Brasília: Ministério da Educação e do Desporto, 2002. CARNEIRO, C.R., TOLEDO, M.C., ALMEIDA, F.F.M. Dez motivos para a inclusão de temas de geologia na educação básica. Revista Brasileira de Geociências, v.34, n.4, p.553-560, 2004. GUIMARÃES, E.M. O mineral nosso de cada dia: Tema para Formação de Habilidades Previstas nos PCN. São Paulo: Revista do Instituto de Geociências – USP, v.3, 2005. SALGADO-LABOURIAU, M.L. História ecológica da terra. São Paulo: Editora Edgard Blucher, 1994. SCLIAR, C. Três dias descobrindo a terra e o amor. Belo Horizonte: Editora Formato, 2004a. SCLIAR, C. Mineração, base material da aventura humana. Belo Horizonte: Editora Legado, 2004b. TALARICO, T.E. e FREITAS, P.L. Minha terra, meu futuro. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 2005.

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

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Minerais e rochas – Base material da aventura humana

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Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Glossário

Atmosfera: a camada de ar que envolve a Terra se chama Troposfera, da superfície terrestre até 12 km de extensão. A Ionosfera se estende de 12 km até 200 km de altitude. Átomo: menor partícula que ainda caracteriza um elemento químico. Bacia sedimentar: região rebaixada da crosta terrestre, onde o material proveniente da alteração e desagregação das rochas é depositado e preservado. Beneficiamento: processo de concentração de metal ou substância mineral que seja objeto de interesse econômico. Biodiversidade: variedade dos componentes biológicos da natureza. A biodiversidade de uma região compreende o total de genes, espécies, populações e ecossistemas nela contidos. Biomassa: conjunto da massa orgânica existente num determinado espaço em dado momento. Biosfera: zona da superfície terrestre onde são encontradas todas as formas de vida. Carvão mineral: rocha de origem sedimentar orgânica usada como combustível fóssil em termelétricas e na siderurgia, como coque. Caverna: cavidade natural rochosa com dimensões que permitam acesso a seres humanos. Ocorre com maior frequência em terrenos formados por rochas sedimentares quimicas, mas também em rochas ígneas e metamórficas, além de geleiras e recifes de coral. Corretivo de solo: substância que corrige a acidez dos solos. Crosta: camada mais externa da Terra, subdivide-se em crosta continental, com composição granodiorítica e crosta oceânica, com composição basáltica.

Deriva continental: deslocamento de áreas continentais que se afastam ou se aproximam dependendo do deslocamento das placas tectônicas. Desenvolvimento sustentável: desenvolvimento que atende às necessidades das gerações atuais sem comprometer as demandas das gerações futuras. Dorsal oceânica: faixa contínua, sísmica e vulcânica de relevo positivo compondo cadeias montanhosas no fundo oceânico. Dureza: resistência dos minerais a uma ação mecânica externa, em particular o risco. Efluente: líquidos ou gases que escoam de um sistema de coleta artificial. Escala de Mohs: escala de dureza dos minerais desenvolvida pelo cientista alemão Friderich Mohs, em 1825. Erosão: processos de degradação da superfície terrestre, incluindo transporte, ação mecânica e química tendo como causadores a água corrente, o vento, o gelo ou os organismos. Exaustão: esgotamento das reservas de uma mina: exaustão física – esgotamento das reservas conhecidas; exaustão econômica – esgotamento do minério com economicidade para ser extraído; exaustão ambiental – continuidade da extração que acarreta danos irreparáveis ao meio ambiente. Fertilizante: substância mineral ou orgânica, natural ou sintética, fornecedora de um ou mais nutrientes às plantas. Fóssil: registro de eventos ou testemunhos de vida no tempo geológico, encontrado nas rochas; Garimpo: depósito que permite aproveitamento imediato do bem mineral que, por sua natureza, dimensão e localização pode ser lavrado com poucos trabalhos prévios de pesquisa. Empregado como sinônimo de mineração informal e mineração artesanal. Gema: mineral passível de ser transformado em joia, ornamento ou objeto de arte. Geodiversidade: 1. variedade dos componentes que formam e caracterizam o solo e o subsolo de uma região. A geodiversidade compreende o total dos solos, rochas, minerais e fósseis que caracterizam o espaço físico utilizado pela sociedade humana, conformando

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o relevo e as principais características que servem de fundamento para sua paisagem e geração das riquezas minerais; 2. variedade de elementos e de processos geológicos, sob qualquer forma, a qualquer escala e a qualquer nível de integração, existente no nosso Planeta (do grego gê, Terra + latim diversitate, diversidade); 3. natureza abiótica (meio físico), constituída por uma variedade de ambientes originados por fenômenos e processos geológicos que dão origem às paisagens, às rochas, aos minerais, aos fósseis, aos solos, às águas e aos outros depósitos superficiais, que dão suporte ao desenvolvimento da vida na Terra; 4. variabilidade possível de um território quanto ao número e à qualidade dos registros geológicos de interesse para a ciência e educação; 5. tal como a biodiversidade, a geodiversidade é o valor máximo a proteger no que diz respeito à Geologia e não apenas aqueles locais e aspectos geológicos por todos considerados magníficos e, por isso mesmo, expressamente classificados e protegidos por lei. Ou seja, o que se há de proteger é a geodiversidade e não apenas o patrimônio geológico; 6. conceito integrador fundamental que engloba todos os materiais e fenômenos geológicos que dão corpo ao Planeta e o modificam (a sua estrutura e a sua superfície) e que, em conjugação com a biodiversidade, define a essência material da Terra e o modo como ela se transforma e evolui. Geosfera: camadas que constituem o planeta Terra. Refere-se também ao conjunto de organismos (biosfera), águas (hidrosfera) e ar (atmosfera) fundamentais para o ser humano. Geoparque: área com limite bem-definido que apresenta patrimônio geológico e possibilidades de ações para o desenvolvimento sustentável. Hidrosfera: envoltório aquoso englobando toda a água do planeta Terra. Intemperismo: processo de alteração das rochas, como resultado da exposição a agentes naturais físicos, químicos e orgânicos; Íon: espécie química eletricamente carregada, geralmente um átomo ou molécula que perdeu ou ganhou elétrons. Íons carregados negativamente são os ânions, enquanto íons com carga positiva são os cátions. Glossário

Jazida: massa individualizada de substância mineral ou fóssil com valor econômico. Lavra: conjunto de operações para a extração dos bens minerais para aproveitamento econômico. Magma: material rochoso em estado de fusão que, ao se consolidar, dá origem às rochas magmáticas. Magmatismo: processos geológicos que envolvem a presença do magma. Meio ambiente: conjunto de condições, influências e interações de ordem física, química e biológica, que permite e abriga a vida. Metal: materiais sólidos geralmente possuindo alto ponto de fusão e sendo bons condutores térmicos e elétricos. Metamorfismo: processo de reajustamento químico, mineralógico e estrutural de rochas sólidas em condições físicas e químicas impostas externamente. Mina: local de extração de bens minerais. Pode ser a céu aberto, subterrânea, em leito de rios ou ter processos especiais de extração. Mineral: elemento ou substância inorgânica natural com composição química e propriedades físicas definidas. Minério: 1. mineral, rocha ou fóssil que tenha, no momento presente, valor econômico; 2. mineral ou rocha útil para a sociedade; Molécula: entidade eletricamente neutra que possui mais do que um átomo. Paisagem: processos naturais e sociais que ocorrem em uma área. A paisagem é construída pela síntese dos elementos presentes em um local cuja apreensão é a imagem resultante dela. Peso específico: relação entre o peso do mineral e o peso de um volume igual de água na temperatura de 4 oC. O peso específico varia segundo a cristalização e o peso atômico dos átomos e íons que compõem a substância mineral. Placa tectônica: parte da litosfera terrestre dotada de movimento horizontal sobre a superfície do planeta, individualizada lateralmente por zonas de significativa atividade sísmica. Quilate: 1. Medida de peso usada para gemas, igual a 200 miligramas; 2. Proporção do conteúdo de ouro nas ligas em que 24

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quilates é o ouro puro, ou seja, ouro de 18 quilates significa uma liga de 18/24 ou 750 milésimos de ouro e 6/24 ou 250 milésimo de outro metal (cobre, prata, platina, etc.). Reaproveitamento: processo de aproveitamento dos materiais e produtos descartáveis que pode ocorrer por reparo, reuso, refabricação ou reciclagem. Reciclagem: aproveitamento das matérias-primas constituintes dos produtos descartados. Recurso mineral: somatório das reservas conhecidas e não conhecidas de uma região, país ou do mundo. Recurso natural: conjunto das riquezas naturais aproveitadas pela sociedade humana. Recurso não sustentável: aquele cujo aproveitamento se torna impeditivo por redução da quantidade (exaustão física), falta de economicidade (exaustão econômica) e inviabilidade ambiental (exaustão ambiental). Recurso sustentável: aquele que não se exaure física, econômica ou ambientalmente. Refino: processos químicos e físicos de separação e concentração de substâncias para obtenção dos produtos finais. Região: área da superfície terrestre que apresenta características naturais e humanas que a diferencia das outras áreas vizinhas. Rejeito: material retirado da mina e descartado por não ser aproveitável. Reserva: quantidade de minério estudada e determinada em uma mina. Rigidez locacional: característica dos depósitos minerais de serem encontrados em locais específicos onde processos geológicos viabilizaram sua concentração. Rocha: agregado natural de um ou mais minerais. As rochas se dividem em três grandes famílias: magmática, sedimentar e metamórfica. Solo: camada superficial da superfície terrestre possuidora de vida microbiana. Em alguns locais, o solo é espesso e em outros não foi formado. Tectônica Global: teoria segundo a qual a superfície terrestre está dividida em placas que se movimentam umas em relação às outras. Glossário

Tectonismo: processos geológicos que envolvem a movimentação, quebra, compressão e distensão das rochas. Território: área terrestre, seu espaço aéreo e marinho organizado em Estado soberano. Turfa: combustível mineral fóssil rico em restos vegetais com estruturas preservadas. Ocorrem normalmente em pântanos e áreas alagadiças. Unidade de conservação: espaço territorial instituído pelo poder público, com características naturais relevantes, tendo como objetivo a conservação dos recursos naturais. Zoneamento Econômico Ecológico: instrumento para racionalizar a ocupação e redirecionar as atividades, servindo de subsídio às estratégias e às ações de planos regionais para o desenvolvimento sustentável.

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Informações de geologia e mineração

Órgãos públicos e empresas federais Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). www.anp.gov.br Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). www.aneel.gov.br Centro de Tecnologia Mineral (CETEM). www.cetem.gov.br Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN). www.cnen.gov.br Companhia de Pesquisa e Recursos Minerais (CPRM). www.cprm. gov.br Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM). www.dnpm. gov.br Eletrobras. www.eletrobras.com Empresa de Pesquisa Energética (EPE). www.epe.gov.br Instituto de Engenharia Nuclear. www.ien.gov.br Ministério de Minas e Energia (MME). www.mme.gov.br Petrobras. www.petrobras.com.br

Empresas estaduais Companhia de Mineração de Tocantins (MINERATINS). Tocantins. www.mineratins.to.gov.br Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM). Bahia. www.cbpm. com.br Companhia de Desenvolvimento Econômico de Minas Gerais (CODEMIG). Minas Gerais. www.codemig.com.br Departamento de Recursos Minerais (DRM). Rio de Janeiro. www. drm.rj.gov.br

Minerais do Paraná (MINEROPAR). Paraná. www.mineropar.pr.gov.br Companhia Rio Grandense de Mineração (CRM). Rio Grande do Sul. www.crm.gov.br

Entidades científicas Associação Brasileira de Águas Subterrâneas (ABAS). www.abas.org Associação Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental (ABGE). www.abge.org.br Sociedade Brasileira de Espeleologia (SBE). www.sbe.com.br Sociedade Brasileira de Geofísica (SBGf). www.sbgf.org.br Sociedade Brasileira de Geologia (SBG). www.sbgeo.org.br Sociedade Brasileira de Geoquímica (SBGq). www.sbgq.org.br Sociedade Brasileira de Paleontologia (SBP). www.sbpbrasil.org Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC). www.sbpcnet.org.br

Faculdades de Geologia e Engenharia de Minas por região Norte Centro Universitário Luterano de Palmas (CEULP/ULBRA). Engenharia de Minas. www.ulbra-to.br Universidade Federal do Amazonas (UFAM). Geologia. www.ufam.edu.br Universidade Federal do Oeste do Pará (UFOPA). Geologia. www. ufopa.br Universidade Federal do Pará (UFPA). Geologia e Engenharia de Minas (campus Marabá). www.ufpa.br Universidade Federal de Roraima (UFRR). Geologia. www.ufrr.br Nordeste Universidade Federal da Bahia (UFBA). Geologia (campi Salvador e Barreiras) e Engenharia de Minas. www.ufba.br Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). Engenharia de Minas. www.ufcg.edu.br Universidade Federal do Ceará (UFC). Geologia. www.ufc.br Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Geologia e Engenharia de Minas. www.ufpe.br

Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). Geologia. www.ufrn.br Universidade Federal de Sergipe (UFS). Geologia. www.ufs.br Centro-oeste Universidade de Brasília (UNB). Geologia. www.unb.br Universidade Federal de Goiás (UFG). Engenharia de Minas. www. ufg.br Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT). Geologia. www. ufmt.br Sudeste Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFETMG). Engenharia de Minas (Unidade Araxá). www.cefetmg.br Faculdade Adjetivo Cetep. Engenharia de Minas. www.adjetivocetep.com.br Faculdade de Engenharia de João Monlevade (FaEnge - UEMG). Engenharia de Minas. www.faenge.uemg.br Faculdades Kennedy. Engenharia de Minas. www.kennedy.br Faculdade do Noroeste de Minas (FINOM). Geologia e Engenharia de Minas. www.finom.edu.br Faculdade Presidente Antônio Carlos (UNIPAC). Engenharia de Minas (Unidade Conselheiro Lafaiete). www.unipac.br Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo (IFES). Engenharia de Minas (Cachoeiro de Itapemirim). www.ifes.edu.br Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). Geologia. www. uerj.br Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Geologia. www. unicamp.br Universidade Estadual Paulista (UNESP). Geologia (campus Rio Claro). www.unesp.br Universidade Federal de Alfenas (UNIFAl) Engenharia de Minas (campus Poços de Caldas). www.unifal-mg.edu.br Universidade Federal do Espírito Santo (UFES). Geologia. www.ufes.br Universidade Federal Fluminense (UFF). Geologia. www.ufff.br Informações de Geologia e Mineração

Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Geologia e Engenharia de Minas. www.ufmg.br Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP). Engenharia Geológica e Engenharia de Minas. www.ufop.br Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Geologia. www. ufrj.br Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ). Geologia. www.ufrrj.br Universidade de São Paulo (USP). Geologia e Engenharia de Minas. www.usp.br Sul Universidade Federal do Pampa (Unipampa). Geologia (campus Caçapava do Sul). www.unipampa.edu.br Universidade Federal do Paraná (UFPR). Geologia. www.ufpr.br Universidade Federal de Pelotas (UFPel). Engenharia Geológica. www.ufpel.edu.br Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Geologia e Engenharia de Minas. www.ufrgs.br Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Geologia. www. ufsc.br Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS). Geologia (unidade São Leopoldo). www.unisinos.br

Escolas Técnicas de Geologia e Mineração por região Norte Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amapá (IFAP). Mineração (Macapá). www.ifap.edu.br Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará (IFPA). Mineração (Belém e Santarém). www.ifpa.edu.br Instituto Tecnológico e Ambiental da Amazônia (ITAM). Mineração. www.itamazon.com.br Nordeste Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia (IFBA). Geologia (Salvador) e Mineração (Jacobina). www.ifba.edu.br

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Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB). Mineração (Campina Grande). www.ifpb.edu.br Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí (IFPI). Mineração (Paulistana). www.ifpi.edu.br Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN). Geologia (Natal), Geologia e Mineração (Natal), e Mineração (Natal). www.ifrn.edu.br Centro-oeste Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás (IFGO). Mineração (Goiânia). www.ifgoias.edu.br Sudeste Centro Educacional Roberto Porto (CERP). Geologia e Mineração (João Monlevade e Itabira). www.cerpmg.blogspot.com.br Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFETMG). Mineração (Araxá). www.cefetmg.br Centro Paula Souza - ETEC Dr. Demétrio Azevedo Júnior. Mineração (Itapeva). www.centropaulasouza.sp.gov.br Centro Tecnológico e Formação Profissional (CENTEP). Mineração. www.centep.com.br Colégio Técnico Cotemar. Mineração (Itaúna e Pitangui). www. cotemar.com.br Conhecer Escola Técnica. Mineração. www.conhecerescola.com.br Escola Politécnica Belo Horizonte (PolitecBH). Geologia. www.politecbh.com.br Faculdade Adjetivo Cetep. Mineração. www.adjetivocetep.com.br Faculdade ASA de Brumadinho. Mineração. www.faculdadeasa. com.br Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo (IFES). Mineração (Nova Venécia e Cachoeiro de Itapemirim). www.ifes.edu.br Instituto Federal de Minas Gerais (IFMG). Mineração (Congonhas e Ouro Preto). www.ifmg.edu.br Meta Escola Técnica. Mineração. www.metaescolatecnica.com.br UNITEC Escolas Integradas. Geologia e Mineração. www.unitecparacatu.com.br Informações de Geologia e Mineração

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Sul Associação Beneficente da Indústria Carbonífera de Santa Catarina (SATC). Mineração (Criciúma). www.portalsatc.com

Museus de Geologia, Mineralogia e Paleontologia por região Norte Belém - PA Museu Paraense Emílio Goeldi. (91) 3219-3300. www.museu-goeldi. br Nordeste Mossoró – RN Museu de Paleontologia Professor Vingt-Un Rosado (UFERSA). (84) 3315-0538. www2.ufersa.edu.br/portal/museus/paleontologia Natal – RN Museu Câmara Cascudo (UFRN). (84) 3342-4912. www.mcc.ufrn.br Salvador – BA Museu Geológico da Bahia. (71) 3336-3498. www.sicm.ba.gov.br/ Pagina.aspx?pagina=mgb Santana do Cariri - CE Museu de Paleontologia de Santana do Cariri (Geopark Araripe URCA). (88) 3102-1237. www.geoparkararipe.org.br São Luiz - MA Centro de Pesquisa de História Natural e Arqueologia do Maranhão. (98) 3218-9906. www.cultura.ma.gov.br/portal/cphna/index.php Centro-oeste Brasília - DF Museu de Geociências (UnB). www.unb.br/ig/museu Campo Grande – MS Museu das Culturas Dom Bosco. (67) 3326-9788. www.mcdb.org.br Sudeste Belo Horizonte – MG Espaço TIM UFMG do Conhecimento. (31) 3409-8350. www.espacodoconhecimento.org.br

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Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Museu de Ciências Naturais (PUC-MG). (31) 3319-4152. www.pucminas.br/museu Museu de História Natural e Jardim Botânico (UFMG). (31) 34097600. www.mhnjb.ufmg.br Museu das Minas e do Metal. (31) 3516-7200. www.mmm.org.br Marília – SP Museu de Paleontologia de Marília. (14) 3413-6238. www.dinosemmarilia.blogspot.com.br Monte Alto – SP Museu de Paleontologia Professor Antônio Celso de Arruda Campos. (16) 3242-1123. www.montealto.sp.gov.br/index.php?url=cidade/ paleontologia Ouro Preto - MG Museu de Ciência e Técnica da Escola de Minas (UFOP). (31) 35593119 www.museu.em.ufop.br Rio de Janeiro - RJ Museu de Ciências da Terra (DNPM-CPRM). (21) 2295-7596 www.cprm. gov.br/publique/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=341&sid=19 Museu da Geodiversidade (UFRJ). (21) 2598-9461. www.geologia. ufrj.br/museu Museu Nacional (UFRJ). (21) 2562-6900. www.museunacional.ufrj.br Rio Claro - SP Museu de Minerais e Rochas Heinz Ebert (UNESP). (19) 3526-9279. www.rc.unesp.br/museudpm/entrar.html São Paulo - SP Estação Ciência (USP). (11) 3871-6750. www.eciencia.usp.br Museu de Geociências (USP). (11) 3091-3952. www.igc.usp.br/museu Museu Geológico Valdemar Lefèvre. (11) 3673-6797. www.mugeo. sp.gov.br Taubaté – SP Museu de História Natural de Taubaté. (12) 3631-2928. www.museuhistorianatural.com Uberaba - MG Museus dos Dinossauros de Peirópolis (UFTM). (34) 3338-1502. www.uftm.edu.br/museudosdinossauros

Informações de Geologia e Mineração

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Sul Imbé – RS Museu de Ciências Naturais (UFRGS). (51) 3627-1309. www.ufrgs. br/ceclimar/extencao/museu Mafra-SC Centro Paleontológico da Universidade do Contestado (UnC). (47) 3641-5514. www.mfa.unc.br/index.php?pagina=categoria_ txt&desc_cat=Cenp%E1leo&id_cat=22 Porto Alegre – RS Museu de Ciências e Tecnologia (PUC-RS). (51) 3320-3521. www. pucrs.br/mct Museu de Geologia (CPRM). (51) 3406-7300. www.cprm.gov.br/ publique/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?sid=93 Museu de Mineralogia Luiz Englert (UFRGS). (51).3308-4087. www. museumin.ufrgs.br Santa Maria – RS Museu Vicente Pallotti. www.pallotti.com.br/museu

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Minerais e rochas – Base material da aventura humana

Claudio Scliar é geólogo, formado em 1972 pela Universidade Federal do Rio de Janeiro. Trabalhou no Brasil e no exterior em prospecção de petróleo e outros bens minerais. Foi professor do Departamento de Geologia do Instituto de Geociências da Universidade Federal de Minas Gerais, de 1980 a 2010. Em 2003, foi nomeado Secretário-Adjunto de Minas e Metalurgia do Ministério de Minas e Energia e, de 2005 a 2012, exerceu o cargo de Secretário Nacional de Geologia, Mineração e Transformação Mineral. Em 1994 publicou o livro Geopolítica das minas do Brasil, com segunda impressão em 1996, pela Editora Revan. O livro Amianto: mineral mágico ou maldito foi publicado pela Editora CDI em 1998, em português e espanhol; a publicação em espanhol teve o apoio da Sociedade Cubana de Geologia. Também em 1998, o autor publicou o livro Três dias descobrindo a terra e o amor pela Editora Formato/Saraiva. Doutor em Política e Economia Mineral pela Universidade Estadual de Campinas – Unicamp, cursou o Mestrado de Ciências Políticas no Departamento de Ciências Políticas da Universidade Federal de Minas Gerais e os cursos de especialização em Economia Mineral e Saúde dos Trabalhadores na Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro. Nomeado em novembro de 2012 Pró-reitor da Comunidade, Cultura e Extensão – PROCCE – da Universidade Federal do Oeste do Pará – UFOPA, cargo que exerceu até agosto de 2013.

978-85-67435-00-8