DCA
AVALIAÇÃO BIOGEOQUÍMICA DAS ÁREAS MINEIRAS DA FAIXA PIRITOSA IBÉRICA
Faixa Piritosa Ibérica ● Maior distrito mineiro Europeu para metais básicos e um dos maiores do mundo
PORTUGUESA ● Rochas vulcano–sedimentares Devónico–carbónicas contendo depósitos polimetálicos maciços
Maria Manuela Abreu Dept. Ciências do Ambiente, ISA, Univ. Técnica de Lisboa
● Quantidade de sulfuretos original estimada em 1300 milhões de toneladas:
Agradecimento: Maria João Batista (INETI/IGM) João Matos (INETI/IGM) Teresa Tavares (ISA) Luísa Carvalho (Fac. C., Univ. Lisboa) Helena Palma (ISA)
• ~20 % extraídas; 10-15% perdidas por erosão • Desde pequenas massas a corpos gigantescos • Reservas de minério (Portugal): ~350 milhões de ton.
● Anomalia geoquímica de S, Fe, Zn, Cu, Pb, Sn ,…
II CONGRESSO IBÉRICO DA CIÊNCIA DO SOLO. HUELVA, ESPAŇA. 13 a 17 de Junho de 2006
Geologia da Faixa Piritosa Ibérica
Faixa Piritosa Ibérica ● Alguns dos depósitos minerais conhecidos desde o Calcolítico.
● Primeiras actividades mineiras atribuídas aos Tartéssios, Fenícios e Cartagineses.
● Romanos prospectaram e Faixa Piritosa Ibérica
exploraram intensamente a Faixa Piritosa Ibérica.
Regiões morfoestruturais da Península Ibérica (Adap. Quesada, 1992)
Geologia da Faixa Piritosa Ibérica
Evolução Geológica da Faixa Piritosa Ibérica 1. Fase de sedimentação em ambiente marinho de
Zona Sul Portuguesa • Formação FilitoQuartzítica • Complexo Vulcano-Sedimentar
pouca profundidade → Formação Filito-Quartzítica 2. Fase de distensão: falhas e Vulcanismo, sedimentação → Complexo Vulcano-Sedimentar Actividade vulcânica → Massas de sulfuretos polimetálicos
Depósitos de sulfuretos maciços • Grupo de Flysch do Baixo Alentejo
(Adap. Barriga et al., 1997; Carvalho et al., 1998; Leistel et al., 1998, Matos et al., 2000)
(Adap. Oliveira e Oliveira, 1996)
1
Evolução Geológica da Faixa Piritosa Ibérica 3. Fase de compressão. Dobramento e levantamento →
Avaliação do Impacto gerado pelas Minas abandonadas ( Minas de Pirite )
Erosão 4. Deposição de sedimentos em bacia profunda a Sul → Grupo do Flysch do Baixo Alentejo
Mina
Exploração Elementos principais
São Domingos Aljustrel Lousal Montinho Chança
Outros elementos
Impacto Ambiental
CA/S
Cu, Pb, Zn, As, Sb, Au, Ag, Fe, Mn, Ba
Ni, V, Cd
5
CA/S
Cu, Pb, Zn, As, Sb, Au, Ag, Fe, Mn, Ba, P
V, Cr, B, Y, Cd
5
CA/S
Cu, Pb, Zn, As, Sb, Au, Ag, Fe
Cr, Cd
5
CA/S
Cu, Pb, Zn, As, Fe, Mn, Ba, P
Ni, V, Cr, Co, Nb
3
Cu, Zn, Fe, Mn, Ba
Ni, Cr, Mo, Co, Y
4
S
CA: céu aberto; S: subterrânea
Impacto Ambiental: máximo (5); mínimo (1) (Adap. Matos e Rosa, 2001; Oliveira et al., 2002)
(Adap. Oliveira e Oliveira, 1996)
Avaliação do Impacto gerado pelas Minas abandonadas ( Depósitos de Manganês )
Impactos gerados pela actividade mineira Impactos Paisagísticos
Mina
Exploração
Elementos principais
Outros elementos
Impacto Ambiental
Rosalgar
CA/S
Cu, Pb, Zn, Fe, Mn, Ba
Ni, Cr, Mo, Co, Y
2
Lagoa do Paço
CA/S
Mn, Ba
Ni, V, Cr, Cr, Co
1
Ferragudo
CA/S
Mn, Ba
Mo, Y, Co
3
Balança
CA/S
Zn, Mn, Ba
Ni, V, B, Co
2
Juliana
S
Cu, Pb, As, Au, Fe, Mn, Ba
Ni, Cr, Mo, Co, Y
2
Barrigão
S
Cu, Zn, As, Mn, P
Ni, Mo
2
Ferrarias
S
Zn, Au, Fe, Mn
Y
1
Cortes Pereiras
S
Pb, Bb, Mn, Ba, P
B, Y, Ni, V, B, Co
3
CA: céu aberto; S: subterrânea
Impacto Ambiental: máximo (5); mínimo (1)
Projecto MINEO (http:www.brgm.fr/mineo)
(Adap. Matos e Rosa, 2001; Oliveira et al., 2002)
Impactos gerados pela actividade mineira Impactos Paisagísticos
Impactos gerados pela actividade mineira Alteração da Morfologia do terreno
Mina de São Domingos
Aldeia primitiva de São Domingos, 1867 (Câmara Municipal de Mértola, 2004)
Céu aberto (corta), 2005
Rio Tinto (Espanha)
120 m profundidade
2
Impactos gerados pela actividade mineira
Impactos gerados pela actividade mineira
Alteração da Morfologia do terreno
Estruturas mineiras abandonadas e degradadas Mina de São Domingos
1935 (Câmara Municipal de Mértola, 2004)
Fábrica de enxofre da Achada do Gamo
Rio Tinto (Espanha) Corta Atalaya – 335 m profundidade; 900 m largura
Impactos gerados pela actividade mineira
2006
Impactos gerados pela actividade mineira Impacto Físico - Químico
Estruturas mineiras abandonadas e degradadas
Mina de São Domingos
Mina do Lousal
Impactos gerados pela actividade mineira Impacto Físico - Químico
São Domingos
Impactos gerados pela actividade mineira Impacto Físico - Químico
Dispersão de material particulado
Foto: JXMatos (INETI)
Dispersão de material particulado
Caveira
Drenagem ácida
São Domingos Lousal
(Foto J. Matos- INETI)
3
Impactos gerados pela actividade mineira
Impactos gerados pela actividade mineira
Drenagem ácida
Drenagem ácida Área mineira do Lousal
Reacção de Oxidação da Pirite: 4H+
FeS2 (s) + 15/4O2 + 7/2 H2O → Fe(OH)3 (s) +
+
Exploração: 1900 - 1988
2SO42-
Total de minério estimado: ~50 Mt
Solubilização de metais e metalóides (AS, Cd, Pb, Cu, Zn, Hg, V, Ni, U, P, …Fe, Al) + SO42-
0,7% Cu; 0,8% Pb, 1,4% Zn e outros elementos
pH<3
Mineralogia: pirite (FeS2),
Dispersão dos elementos no meio
galena (PbS), calcopirite (CuFeS2), esfalerite (ZnS),
Contaminação de Águas, Sedimentos e Solos
arsenopirite (FeAsS), Au nativo, magnetite (Fe2O3),
Toxicidade para o Biota
Britagem do minério in situ; sem tratamento químico
Riscos para a saúde pública
Impactos gerados pela actividade mineira
Impactos gerados pela actividade mineira Área mineira do Lousal - Drenagem ácida
Área mineira do Lousal - Drenagem ácida
pH
Escombreiras + poços + galerias + H2O → águas ácidas + (pirites finas) material particulado
Sedimento* (mg/kg)
Cu
Pb
Zn
Cd
1068
5891
1756
2,9
Águas (mg/L) Lagoa
Represa e lagoa
Drenagem Escombreira Ribeira Corona
3,0
<ld
9,05
0,17
71,35
0,15
2,0
28,76
67,15
0,24
0,23
0,37
2,7
0,037
7,62
0,87
83,20
0,16
(Ferreira da Silva et al., 2006)
Ribeiras
(Foto J. Matos- INETI)
As
1988
* ~400 m da fonte de drenagem ácida.
Esc. pirites
• 5 amostras de sedimento com 90 –
Represa
100% de incidência de toxicidade. • Águas da Rib. de Corona: moderadas ácidas /teor elevado em metais. • Contaminação até ~4 km a jusante da mina.
Lagoa
Impactos gerados pela actividade mineira
Impactos gerados pela actividade mineira
Área mineira de São Domingos- Exploração: 1859 - 1966 -215000
55000
60000
Área mineira de São Domingos- Drenagem ácida
65000
Tailings land water bodies legend water bodies(uncoloured) N W
dump leache piles water bodies (lakes, ponds, açudes)
E
undifferetiated waste material
S
-220000
bleached and leached bedrock Metallurgical slags S. Domingos village
sulphuric ore Open pit
taillin gs
-220000
Total de minério extraído desde os tempos préromanos até 1966: ~25 Mt
50000
-215000
45000
Importância da água nos processos mineralúrgicos: Lixiviação do minério Cementação do cobre
black s hists gossanous roc k
-225000
Santana de Cambas village
-230000
Alves village
nativos… -235000
Bens village
Salgueiros village Picoit os village
DTM elevation (m)
Represas, canais, açudes escoamento pelas encostas
Pomarão Village and old Har bour
-24 - 8
-235000
Explorada para Cu, S, Au e
white t o yellow sedimentary deposits
-230000
arsenopirite, Au e Ag
taillin gs (back mud)
goethite-hemat it e deposits
Mineralogia: pirite, galena, calcopirite, esfalerite,
Água ácida
kaulinitc shists Sapos village Moreanes v illage
-225000
1,25-10% Cu; 2-3% Zn e Pb (máximo 14%), 45-48% S
Railway Tunnel railway
9 - 41 42 - 74 75 - 106 107 - 139
Ag
140 - 172
-240000
173 - 204 205 - 237 238 - 270
45000
50000
55000
60000
-240000
Projecto MINEO (http:www.brgm.fr/mineo) http:www.brgm.fr/mineo)
65000
4
Área mineira de São Domingos
Impactos gerados pela actividade mineira Área mineira de São Domingos- Drenagem ácida
Céu aberto (corta): pH 2,8 pH 1,7 – 2,3 Projecto MINEO (http:www.brgm.fr/mineo (http:www.brgm.fr/mineo))
Impactos gerados pela actividade mineira Área mineira de São Domingos- Drenagem ácida As
Cu
Pb
Zn
SO4
Corta
-
46
<0,4
108
5000
-
2080
1
1880
114000
-
21,5
5,4
22
2000
1412
841
8975
361
-
Represas
2070
181
5400
239
-
Aparecimento de novas espécies • Margens dos canais , ribeiras, represas.
• Sedimento: pH 3-4 • Concentrações elevadas de elementos metálicos: As= 0,3-3,6 g/kg; Pb= 0,2-7,2 g/kg
Sedimentos (mg/kg) Linhas de água
Impactos gerados pela actividade mineira Erica andevalensis
2-
Águas (mg/L)
Achada do Gamo Drenagem Escombreira
Canais de escoamento até à Ribeira do Mosteirão, ladeadas de escórias e/ou Esc. pirites
(Batista, 2000)
Minerais secundários: sulfatos complexos de Fe, Pb, Zn, … Jarosite, alunite, óxidos e hidróxidos
Impactos gerados pela actividade mineira Aparecimento de novas espécies Erica andevalensis Solo/sedimento (mg/kg)
Erica andevalensis
As
332-3640
3,0-29,5
Pb
218-7169
3,6-262,8
Cu
28-646
4,5-38,3
Zn
37-1369
11,2-40,2
Mn
48-655
256,6-1044
Área Mineira de Neves Corvo • Região mineira explorada há mais de um século: 6 minas inactivas; Neves Corvo em laboração • Considerada Mina Modelo. Iniciou a exploração em 1989
• Um dos mais ricos jazigos de cobre e estanho à escala Mundial • Vida útil estimada até 2017 para Cu e 2030 para Zn • Minério: 5,05 -9,73% Cu; 2,315 Sn; 5,99% Zn • Minério total extraído em 2002: 1,7 Mt; produção de Cu = 77 kt
• Boa capacidade de adaptação a ambientes extremos • Acumuladora de Mn • Elevada capacidade de absorção de Pb
5
Área Mineira de Neves Corvo
Área Mineira de Neves Corvo
Cu
Neves Corvo: Cu, Sn, Zn, Pb Brancanes: Cu C. do Algaré: Cu
Sn
Zn
Pb
(mg/kg)
Solo
Planta
Solo
Planta
Solo
Planta
Solo
Anos 70 (a)
6-473
-
1-13
-
17-266
-
5-596
-
1989/90 (b)
29-255 61-330
-
-
33-114 41-101
22-35
7-16
-
-
<5-110
1994 (c)
4-140
-
1998 (a)
11-6138
7-592
-
1-178 1,8-20 19-607 34-177
Planta
7-110
-
10-183
0,6-24
C. das Guaritas: Mn (a) Batista, 2003; (b) Farago et al., 1992; (c) Grimes et al., 1994
C. da Cachaçuda: Mn
Complexo mineiro de Neves Corvo
Estanho
Anos 70
1998
elevada, escassa em solos pobres em Cu • Parecem ser acumuladoras de Sn
Cobre
Anos 70 10 000
1998
10 000 Lombador
Cerro do Algaré Herdade do Castelo Cerro das GuaritasCourela das Ferrarias Minas de Neves Corvo
Cerro do Algaré Herdade do Castelo Cerro das GuaritasCourela das Ferrarias
Cerro da Cachaçuda
Cerro da Cachaçuda
Mina de Brancanes
10 000
-228 000
-228 000
16 000 Lombador
202-461
16 000
104-202
-236 000
Explorações mineiras
43-104
Semblana
10 000
-236 000
Semblana 461-3521
10 000
(Adapt. Batista, 2003)
kg-1)
-236 000
-236 000
Mina de Brancanes
Percentis (mg
16 000 -228 000
Lombador
16 000 -228 000
N
-228 000
Herdade do Castelo: Mn
Cistus ladanifer • Bem adaptada a solos com [Cu]
-228 000
Courela das Ferrarias: Mn
(As no solo (a): <5-297 mg/kg)
16 000
(Adapt. Batista, 2003)
26-43 0-26
Área Mineira de Aljustrel
N
• Uma das maiores da Faixa Piritosa (a seguir a Neves Corvo e a par de Tharsis, Rio Tinto, Los Frailes-Aznalcollar em Espanha)
kg-1)
Cu (mg nas folhas da esteva (Cistus ladanifer)
Cerro do Algaré Herdade do Castelo
• Seis massas de sulfuretos maciços polimetálicos
• Reservas do Centro Mineiro ~250 Mt de pirite 0,43-1,51% Cu; 2,98-4,8% Zn; 1-1,5% Pb • Exploração moderna: 1847 a 1993 (suspensa por motivos conómicos)
Cerro das Guaritas Courela das Ferrarias Minas de Neves Corvo
Máx. de Cu: 592 mg kg-1
Cerro da Cachaçuda
2007 Reinício da actividade:
Exploração de Zn
10 000
Semblana Explorações mineiras
-236 000
-236 000
Mina de Brancanes
16 000
(Adapt. Batista, 2003)
(Foto J. Matos- INETI)
6
Cistus ladanifer na Faixa Piritosa Portuguesa
Área Mineira de Aljustrel Impacto ambiental: escombreiras, pirite, escórias, rochas
(mg/kg)
As
Cu
Pb
Zn
Mn
ferruginosas, descarga directa de
Neves Corvo (a)
2,5-42
7-592
0,6-24
34-177
273-2852
Aljustrel (b)
-
8,3-29,7
2-26
99-314
117-1399
São Domingos
2-16
6-18
55-77
391
258
águas ácidas em represas e Ribeiras de Água Forte, Água Azeda e Barranco do Morgado
(a) Batista, 2003; (b) Alvarenga et al., 2004
pH
As
Cu
Pb
Zn
Mn
Solo (mg/kg) Mínimo
3,9
11,3
164
215
168
75
Máximo
6,6
565
1444
3203
871
1110
(Adapt. Alvarenga et al., 2004)
Cistus ladanifer na Faixa Piritosa Portuguesa
Cistus ladanifer • Acumuladora de Mn em Neves Corvo e Aljustrel • Absorção e translocação de Pb: baixa em N. Corvo e Aljustrel; muito significativa em São Domingos • Cu: exclusora em Aljustrel; parece acumuladora em N. Corvo
Área Mineira de São Domingos TAPADA área não contaminada CORTA
SÃO DOMINGOS centro mineiro
ACHADA DO GAMO fábrica de enxofre
TELHEIRO confluência de linhas de água
Rio Chança
POMARÃO N, “menor contaminação”, definição litologias da FP
• Minério extraído: ~25 Mt • Área de impacto:
16 km2 • Maior área de impacto:
Entre São Domingos e o Telheiro
POMARÃO S, porto, término linha férrea
Sedimentos de rib. de águas ácidas
Esc. de gossan, pirite e escórias
Área Mineira de São Domingos
Projecto MINEO (1998(1998-2002) (http:www.brgm.fr/mineo) http:www.brgm.fr/mineo)
Rio Guadiana
Área Mineira de São Domingos Achada do Gamo – Fábrica de enxofre Cartografia do pH por krigagem normal
As
(mg/kg)
Pb
Cu
Zn
Hg 2,9
1141 São Domingos 11600
2971
295
141
24930
1275
754
7,4
1444
3984
542
917
459
14200
32170
6207
14850
9300
1727
1000
104
140
29,3
15900
7315
691
494
420
Achada do Gamo Telheiro 1141 Média
(Adapt. Tavares 2003)
11600 Máximo (Adapt. Tavares 2003)
7
Área Mineira de São Domingos
Área Mineira de São Domingos
Achada do Gamo – Fábrica de enxofre Cartografia do Arsénio por krigagem normal
Achada do Gamo – Fábrica de enxofre Cartografia do Chumbo por krigagem normal
(Adapt. Tavares 2003)
(Adapt. Tavares 2003)
Área Mineira de São Domingos
Área Mineira de São Domingos
Telheiro – confluência das rib. Mosteirão e S. Domingos Cartografia do Arsénio e Chumbo por krigagem normal
As associado à drenagem ácida: rib. de S.Domingos e vertentes lixiviadas com águas ácidas
Pb associado a materiais de escombreira e escórias da construção do caminho de ferro (Adapt. Tavares 2003)
Plantas espontâneas na área mineira de São Domingos
Cartografia do Mercúrio na Achada do Gamo e Telheiro por krigagem normal
(Adapt. Tavares 2003)
Hg presente na mineralização. Distribui-se na área de processamento das pirites (ustulação, lixiviação, cementação) (Máx. 9300 mg/kg)
Hg associado à drenagem ácida, em solução ou no material particulado e imobilizado nos sedimentos. (Máx. 420 mg/kg)
Plantas espontâneas na área mineira de São Domingos Erica andevalensis
Cistos monspeliensis Cistos ladanifer Concentração máxima (mg/kg)
Erica australis Coloniza escombreiras de gossan, escórias finas e pirite britada fina
As: 12,5
Zn: 64,4
Pb: 59
Mn: 456
Juncos
Cu:12,8
8
Plantas espontâneas na área mineira de São Domingos Cistus
Hortas na povoação de São Domingos
salviifolius
As
(mg/kg)
Pb
Cu
Zn
Mn
Horta 1
Cistus ladanifer Hortelã
15
31
14
36
31
Salsa
8
16
9
123
23
Horta 2
Lavandula luisieri
Salsa
24
60
9
82
71
Couve galega
9
2
5
41
34
143
-
Tomilho espontâneo (a)
14
33
26
Valores de referência para plantas (b)
1-1,7
Escombreira de gossan Concentração em mg/kg As: 19
Pb: 56
Cu: 10
Zn: 53
5-30
27-150
30-300
Salsa- Petrosilinum crispum; Hortelã: Mentha rotundifolia; Escórias
Tomilho: Thymus mastichina: Couve galega: Brassica oleracea
Mn: 313
Comparação geoquímica das áreas mineiras de Aljustrel, São Domingos e Lousal
Reabilitação e Requalificação das Áreas Mineiras A Memória de um País Mineiro
Área mineira (km2)
Exploração Minério explorado
As
Pb
Hg
São Domingos
16
100 anos 25 Mt
26 15900
47 32170
0,5 9300
Aljustrel
14
140 anos 28 Mt
11 565
215 3203
-
Lousal
2
88 anos 22 Mt
597 6377
871 1293
1 130
(mg/kg)
5-10
(a) Freitas et al., 2003; (b) Kabata Pendias, 2001
A reabilitação sócio-económica das áreas mineiras ●
Propostas de circuitos Geo – Ambientais
● Musealização Achada do Gamo
Telheiro
● Utilização
de infraestruturas para fins turísticos
● Utilização
de infraestruturas para fins científicos
Medidas mais urgentes: ● Estabilização física de escombreiras, cortas, poços e galerias ● Estabilização física e química da área através da Vegetalização Aljustrel ( Adapt. Matos et al., 2003)
*
*
Lousal
*
*
● Recuperação das infraestruturas degradadas
São Domingos
Exemplo de Aljustrel – Painéis ao longo de percursos
Exemplo de Aljustrel – Painéis ao longo de percursos
9
Exemplo do Lousal Revitalização enquanto espaço patrimonial e museológico
Parque Mineiro de São Domingos- Pomarão Proposta de Requalificação
Projecto RELOUSAL -SAPEC e Câmara Municipal de Grândola Musealização: 2001 inaugurada a 1ª fase do Museu Mineiro - Centro de acolhimento - Núcleo da Central Eléctrica Infraestruturas turísticas (restaurante, centro de artesanato)
(Palma, 2006)
Parque Mineiro de São Domingos- Pomarão Proposta de Requalificação
Obrigada pela Atenção
(Palma, 2006)
10