Technical Report NTB 90-23

Poços de Caldas Report No. 5Geomorphological and hydrogeological features of the Poços de Caldas caldera and the Osamu Utsumi mine and Morro do Ferro analogue study sites, Brazil

La mine d'Osamu Utsumi et le site de Morro do Ferro sont situés sur le plateau de Poços de Caldas, qui est de forme approximativement circulaire, d'un diamètre de 35 km et d'une superficie d'environ 800 km2. Son altitude se situe entre 1300 et 1600 m. Le plateau constitue la forme érodée d'une caldera dont l'intrusion a eu lieu il y a env. 80 millions d'années.

Géomorphologiquement parlant les deux sites occupent les bassins versants adjacents à des ruisseaux du centre du plateau. Le climat de la région présente une nette alternance de saison humide de novembre à avril de saison sèche le reste de l'année. Le débit d'eau de ces ruisseaux est éphémère dans leur partie supérieure parce que leur alimentation dépend d'un écoulement de base lui-même décroissant. Durant la saison humide ces ruisseaux présentent de brusques crues en raison de très fortes précipitations qui les font déborder. Les eaux souterraines sont en outre réalimentées durant la saison humide. Les pentes naturelles sont abruptes et la végétation originelle consistait en une légère couverture forestière qui aujourd'hui n'occupe plus que le fond des vallées. Les pentes utilisables ne présentent qu'une couverture herbeuse de mauvaise qualité utilisée comme pâturage pour le bétail. Le plateau forme un élément stable dont la surface a été soumise à une érosion de l'ordre de 12 m par million d'années au cours des 50 millions dernières années.

La géologie de la mine est essentiellement constituée de phonolites volcaniques à subvolcaniques altérées hydrothermalement. La fracturation des roches est importante. La diffusion de l'oxygène vers le bas dans les eaux souterraines lors de l'altération profonde a produit une zone rédox très claire qui se manifeste par un changement de coloration passant d'un vert/gris à un brun/jaune. Morro do Ferro présente une version d'avantage altérée (latérite/argile) de la même géologie pénétrée par des dykes de brèches de magnétite. Alors que la région entourant Morro do Ferro est restée intacte, celle située aux alentours de la mine a été sérieusement perturbée par les activités minières qui ont pénétré dans la nappe phréatique. La mine a modifié la circulation des eaux souterraines et a perturbé le mouvement des eaux oxydantes et réductrices.