Publicação: Trace element geochemistry of apatite and magnetite in gold systems of the Alta Floresta mineral province: petrogenetic and metallogenic implications
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Data
2020-08-05
Autores
Orientador
Assis, Rafael Rodrigues de 
Coorientador
Pós-graduação
Geociências e Meio Ambiente - IGCE
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (inglês)
Minerais indicadores, como apatita e magnetita, são úteis para discriminação entre rochas estéreis e halos de alteração hidrotermal, visto que eles apresentam composições químicas contrastantes que permitem-nos inferir a distância de um prospecto mineral e que tipo de depósito se trata. Neste estudo, foram avaliados os padrões texturais e composicionais em apatita e magnetita em depósitos minerais Paleoproterozoicos da Província Mineral de Alta Floresta, no Cráton Amazônico, para estimar se há potenciais metalogenéticos não realizados na região. Amostras foram coletadas de rochas hospedeiras estéreis e de zonas alteradas de três depósitos auríferos hospedados em intrusões graníticas (depósitos Luizão, Pé Quente e X1), um depósito epitermal de ouro e metais base (depósito Francisco), e uma unidade granítica estéril (Suíte Intrusiva Teles Pires). Seções delgadas destas unidades foram analisadas por microscopia de luz transmitida e refletida, microscópio eletrônico de varredura (MEV) e catodoluminescência (CL). Em seguida, composições da apatita e magnetita foram medidas por microssonda eletrônica (EMP) e ablação a laser associada a um espectrômetro de massas com plasma indutivamente acoplado (LA-ICP-MS). Os dados geoquímicos foram tratados, avaliados estatisticamente, analisados para componentes principais (PCA) e aplicados a funções discriminantes lineares (LDA). Apatita apresenta variações texturais que dependem do tipo de alteração hidrotermal com que ela está associada: (1) apatita com luminescência amarelo-verde em rochas hospedeiras estéreis, (2) apatita com luminescência verde fortemente saturada em rochas com alteração fílica, e (3) apatita com luminescência cinza, de brilho desbotado, em rochas com alteração potássica e propilítica. Estes tipos diferentes de apatita são progressivamente enriquecidos em REE, Mn e Ge, de (1) a (3), o que indica interação com fluidos hidrotermais. No depósito X1, apatita relacionada à alteração fílica apresenta altas concentrações de Mn e HREE, similares a depósitos de Cu-Au pórfiro. Oxibarometria da apatita baseada em Mn revela uma fugacidade de oxigênio relativamente mais baixa durante a alteração hidrotermal (fO2 -10 e -14) do depósito Pé Quente, e condições fortemente redutoras durante a precipitação do sulfeto (fO2 -35 a - 23) no depósito X1. O oxibarômetro da apatita foi comparado a uma razão redox relativa (V/Ga) em magnetita, baseada em dados experimentais da literatura. A magnetita registrou valores menores de fO2 (-8.93 a -10.30) apenas para alteração com titanita (esfenitização) durante alteração deutérica ou propilítica. Em outros casos, a razão redox relativa em magnetita aparenta reter os valores de fO2 do fracionamento magmático. Magnetita é majoritariamente ausente das zonas hidrotermais, como no depósito X1, aonde, ao invés de magnetita, ocorre a precipitação de pirita. No depósito X1, intercrescimentos de ilmenita-magnetita endossam a hipótese de que sulfetos cristalizaram sob condições redutoras. Apatita oferece informações incisivas sobre a natureza dos sistemas magmático-hidrotermais, através de elementos como F, Cl, Mn, REE, Sr e Ge. Por sua vez, magnetita apresenta diversas desvantagens como um mineral indicador: (1) alteração pseudomórfica para hematita (martitização), (2) alteração em titanita (esfenitização), e (3) variância de elementos-traço coordenada pelas concentrações de Ti (11 ppm a 4.64 wt. %), o que impede a avaliação de elementos-traço que variam independentemente do Ti. Ainda que apatita e magnetita coprecipitem no magma e sejam associadas como parte da fase acessório, elas posteriormente se bifurcam em duas trajetórias de cristalização distintas.
Resumo (português)
Indicator minerals, such as apatite and magnetite, are useful for discriminating between barren igneous rocks and hydrothermal alteration halos, since they display contrasting chemical compositions that allow us to infer the distance to a mineral deposit, and to know which type of deposit it is. In this study, textural and compositional patterns in apatite and magnetite were evaluated in the Paleoproterozoic mineral deposits of the Alta Floresta mineral province, in the Amazon Craton, to appraise whether there are unrealised metallogenic potentials in the region. Samples were collected from the barren host rocks and from the hydrothermally altered zones of three intrusion-hosted gold deposits (Luizão, Pé Quente and X1 deposits), one epithermal Au + base metals deposit (Francisco deposit), and one barren granitic unit (Teles Pires Intrusive Suite). Thin sections of these units were analysed by transmitted and reflected light microscopy, scanning electron microscope (SEM) and cathodoluminescence (CL). Apatite and magnetite compositions were measured by electron microprobe (EMP) and laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS). Geochemical data was treated, statistically evaluated, analysed for principal components (PCA), and applied to linear discriminant functions (LDA). Apatite displays textural variations depending on which type of hydrothermal alteration it is associated with: (1) yellow-green-luminescent apatite in barren host rocks, (2) brightly saturated green-luminescent apatite in phyllic-altered rocks, and (3) dull grey-luminescent apatite in potassic-/propylitic-altered rocks. These different apatite types are progressively enriched in REE, Mn, and Ge, from (1) to (3), which indicates that they interacted with hydrothermal fluids. In the X1 deposit, phyllic-related apatite displays high Mn and HREE concentrations, similar to porphyry Cu-Au deposits. Mn-in-apatite oxybarometer reveals slightly lower oxygen fugacity (fO2 -10 to -14) during hydrothermal alteration in the Pé Quente deposit and strongly reducing conditions (fO2 - 35 to -23) during sulphide precipitation in the X1 deposit. Mn-in-apatite oxybarometer was compared to V/Ga relative redox ratio in magnetite based on literature experimental data. Magnetite recorded lower fO2 values (-8.93 to -10.30) only for titanite alteration (sphenitisation) during deuteric and propylitic alteration. Otherwise, the relative redox ratio in magnetite seemed to retain fO2 values from magmatic fractionation. Magnetite is mostly absent from hydrothermal zones, such as in the X1 deposit, where pyrite precipitates instead. In the X1 deposit, ilmenite-magnetite intergrowths endorse the assumption that sulphides crystallised under reducing conditions. Apatite offers incisive information about the nature of magmatic-hydrothermal systems through elements such as F, Cl, Mn, REE, Sr, and Ge that might serve as proxies for the . On the other hand, magnetite has several drawbacks as an indicator mineral: (1) pseudomorphic alteration into hematite (martitisation), (2) alteration into titanite (sphenitisation), and (3) trace element variance mostly coordinated by Ti concentrations (11 ppm to 4.64 wt. %), which hinders the evaluation of trace elements that vary independently from Ti. Even though apatite and magnetite co-precipitate in the magma and are closely assembled as part of the accessory phase, they further bifurcate into distinct crystallisation paths that are differently affected by deuteric and hydrothermal processes.
Descrição
Idioma
Inglês
