Mineralizações auríferas em veios de quartzo na Faixa Seridó, NE do Brasil: exemplos de depósitos de ouro de fácies anfibolito em faixa móvel proterozóica

Silva, Wanilson Luiz

Mineralizações auríferas em veios de quartzo na Faixa Seridó, NE do Brasil: exemplos de depósitos de ouro de fácies anfibolito em faixa móvel proterozóica

Arquivos

silva_wl_dr_rcla.pdf (214.87 MB)

Data

2000-04-20

Autores

Silva, Wanilson Luiz

Orientador

Legrand, Jean Michel

Coorientador

Xavier, Roberto Perez

Pós-graduação

Geociências e Meio Ambiente - IGCE 33004137036P9

Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Tese de doutorado

Direito de acesso

Acesso aberto

Resumo

Resumo (português)

A Faixa Seridó, Província Borborema, NE do Brasil, foi marcada por intensa atividade tectono-hidrotermal durante o neoproterozóico, resultando na formação de pequenos depósitos e ocorrências de ouro. Foram investigados o depósito aurífero São Francisco (DASF) e distrito aurífero São Fernando-Caicó (DSC) que são constituídos por mineralizações em veios de quartzo e integram o grupo de depósitos de médio-alto grau metamórfico. O DASF está alojado em micaxistos (Formação Seridó) e o DSC, em rochas derivadas de biotita gnaisses (Formação Jucurutu) e metagranodioritos/metatonalitos (rochas do embasamento). A fase de deformação mais importante foi D2 e gerou, progressivamente, as foliações S2, S3 e S4, que foram envolvidas em uma complexa evolução tectono-cinemática. Os veios mineralizados são quartzosos, podendo conter quantidade significativa de granada almandina e/ou silimanita, e ocorrem confinados especialmente em zonas de cisalhamento sin-S3 (médio-alto ângulo). A interação fluido-rocha foi bastante significativa e a petrografia, geoquímica e balanço de massa indicam mudanças químico-mineralógicas marcantes nas rochas encaixantes das mineralizações. No DASF, micaxistos da zona da granada evoluíram para as zonas da cordierita-andaluzita e silimanita-muscovita (encaixante do minério), mediante imobilidade/baixa mobilidade do Al2O3, TiO2, e FeOT. Elementos como o CaO, Na2O, K2O e LOI foram bastante mobilizados. No DSC, biotita gnaisses evoluíram para micaxistos (biotita, muscovita, granada, estaurolita, silimanita ± andaluzita; encaixantes do minério), quartzitos (muscovita ± silimanita) e gnaisses cálcicos (biotita, Ca-Fe-anfibólio, granada), mediante baixa mobilidade do Al2O3 e K2O, e mobilidade expressiva do FeOT , MgO, TiO2, CaO e Na2O. Ainda no DSC, metagranodioritos evoluíram para muscovita (± silimanita) xistos (encaixantes do minério), silimanita quartzitos e gnaisses cálcicos, mediante baixa mobilidade do Al2O3, K2O e SiO2, e elevada mobilidade do FeOT, MgO, CaO e Na2O. Os processos hidrotermais foram sincrônicos às mineralizações e marcados pelo remanejamento das espécies químicas dentro do sistema. A geotermobarometria químico-mineral computou um intervalo de 2,7 a 4,5 kbares e 560º a 630º C, relativo ao evento hidrotermal/mineralizante. Valores nos intervalos de 8 a 8,4 kbares/600° a 620º C foram calculados em setores do DSC e possivelmente estão ligados a uma fase de cavalgamento (S2) pré-mineralização. As inclusões fluidas em veios de quartzo auríferos e estéreis revelam que o fluido mais antigo que circulou no ambiente era aquo-carbônico (± N2-CH4; Xco2 <= 0,35) e de baixa salinidade (< 8% em peso de NaCI). O fluido evoluiu para aquoso com salinidade variada, a qual foi resultante da interação fluido-rocha durante o hidrotermalismo. Os fluidos mineralizantes foram os aquo-carbônicos e a geoquímica de isótopos de oxigênio mostra que há diferenças entre os veios de quartzo auríferos (δ18O ~ 11,6 a 12,8 %o) e estéreis (δ18O ~ 13,2 a 15,1 %o), sugerindo a possível interação de dois fluidos distintos dentro do sistema hidrotermal. Na mineralização primária, o ouro pode ocorrer livre nos veios (também na encaixante), associado com pequena quantidade de sulfetos (Fe ± Cu), ou ainda associado com óxidos de Fe-Ti. Um estágio desta mineralização é muito rico em sulfetos (Fe ± Cu ± Pb), no qual diminui bastante a concentração do Au. As análises geoquímicas revelam a associação Au ± Cu ± Bi ± As, como sendo comum a todas as mineralizações investigadas. A associação Au + Cu ± Pb coloca as mineralizações em veios da Faixa Seridó em uma situação diferenciada, quando comparada aos depósitos da classe, marcados geralmente por baixo enriquecimento em metais básicos. Balanços de massa sugerem que o ouro pode ter origem extrínseca e deve ter sido transportado dominantemente como complexos clorados. Fatores como interação fluido-rocha, mistura e imiscibilidade de fluidos devem ter contribuído para a sua precipitação.

Resumo (inglês)

The Seridó Belt in the Borborema Province, NE Brazil, underwent an intense tectonic-hydrothermal activity during the Neoproterozoic which, as a consequence, resulted in the formation of several lode-gold deposits and occurrences. The gold mineralization at the São Francisco deposit and São Fernando-Caicó district, investigated in this work, occurs associated with quartz veins hosted by medium to high amphibolite facies rocks, respectively, mica schists of the Seridó Formation and biotite gneiss (Jucurutu Formation)/metagranodiorites-metatonalites (basement). The most important deformation phase D2 progressively generated the S2, S3, and S4 foliation planes, which were involved in a complex tectono-kinematic history. The mineralized veins occur particularly confined to sin-S3 medium to high angle shear zones and are generally composed by quartz, although some also contain significant garnet (almandine) and/or sillimanite. Native gold occurs in its free state within the veins or host rocks, but also associated with Fe ± Cu ± Pb sulfides or Fe-Ti oxides. Chemical analyses reveal that the association Au ± Cu ± Bi ± As is common to all the investigated deposits. Petrographic, geochemical and mass balance investigations demonstrated that significant chemical and mineralogical changes took place in the host rocks, indicating intense fluid-rock interaction. At the São Francisco deposit, the mica schists within the garnet zone evolved to cordierite-andaluzite and sillimanite-muscovite zones (host to the ore) due to intense CaO, Na2O, K2O and LOI mobility, and the immobile nature of Al2O3, TiO2, and FeOT. At the São Fernando-Caicó district the biotite gneisses evolved to mica schists (biotite, muscovite, garnet, staurolite, sillimanite ± andaluzite), which host the ore, quartzites (muscovite ± sillimanite) and calcic gneisses (biotite, Ca-Fe-amphibole, garnet), as a result of significant mobility of FeOT, MgO, TiO2, CaO and Na2O and low mobility of Al2O3 and K2O. The high mobility of FeOT, MgO, CaO e Na2O and the relatively immobility of Al2O3, K2O and SiO2 caused the metagranodiorites at the São Francisco-Caicó district to evolve to muscovite (± sillimanite) schists (host to the ore), sillimanite quartzite and calcic gneisses. The hydrothermal processes were coeval with the mineralization and characterized by an internaI rearrangement of the chemical species within the system. The mineral geothermobarometry yielded P-T conditions between 2.7 and 4.5 kbar/560° and 630°C relative to the hydrothermal/mineralization event. P-T values between 8 and 8.4 kbar/600° and 620° C were estimated for some sectors of the São Fernando-Caicó district and are probably linked to a pre-ore S2 thrusting event. Fluid inclusion studies carried out in gold-bearing and barren quartz veins revealed that an early mineralizing low salinity (<8 wt% eq. NaCI) H2O-CO2 (± N2-CH4; Xco2 <= 0,35) fluid progressively evolved during fluid-rock reactions to an aqueous fluid of variable salinity. The stable isotope ratios of 18O/16O in quartz showed marked differences between the gold-bearing veins (δ18O ~ 11,6 a 12,8 %o) and the barren ones (δ18O ~ 13,2 a 15,1 %o), suggesting the possible interaction of two distinct fluids within the hydrothermal system. Gold was probably of external derivation, as pointed by the mass balance data, and transported by chloride-complexes. For the deposition of gold in the Seridó Belt gold deposits fluid-rock reactions, fluid mixing and/or phase separation may have been particularly important. The association of Au with Cu ± Pb in the investigated amphibolite-hosted deposits of the Seridó belt discriminates them from other similar lode-gold deposits, since the latter generally present high Au/base metal ratios.