UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “Júlio de Mesquita Filho” Instituto de Geociências e Ciências Exatas Câmpus de Rio Claro JOSÉ ANTONIO CIRILLO DE ASSIS GEOLOGIA DO DEPÓSITO DE OURO DE C1-SANTALUZ NO GREENSTONE BELT DO RIO ITAPICURU, BRASIL. Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas do Câmpus de Rio Claro, da Universidade Estadual Paulista “Júlio De Mesquita Filho”, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Geociências e Meio Ambiente. Orientador: Prof. Dr. George Luiz Luvizotto RIO CLARO - SP 2016 JOSÉ ANTONIO CIRILLO DE ASSIS GEOLOGIA DO DEPÓSITO DE OURO DE C1-SANTALUZ NO GREENSTONE BELT DO RIO ITAPICURU, BRASIL. Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto de Geociências e Ciências Exatas do Câmpus de Rio Claro, da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Geociências e Meio Ambiente. Comissão Examinadora: Prof. Dr. George Luiz Luvizotto IGCE/UNESP/Rio Claro (SP) Prof. Dr. Luiz Sergio Amarante Simões IGCE/UNESP/Rio Claro (SP) Prof. Dr. José Paulo Donatti Filho UNICAMP/Campinas (SP) RESULTADO: APROVADO Rio Claro-SP, 28 de Março de 2016. Aos meus amados pais Antonio e Leonil, e ao meu anjo Má. AGRADECIMENTOS Primeiramente eu gostaria de agradecer ao Senhor por tudo de bom que tem acontecido a mim e aos meus entes queridos. Gostaria de agradecer principalmente aos meus pais que me proporcionaram as oportunidades certas para que eu pudesse ter um excelente futuro. Isso eu falo não somente na parte acadêmica, mas em todos os aspectos do meu dia-a-dia, da minha vida. Obrigado por terem me apoiado sempre, em todos os momentos e em todas as decisões e rumos que a minha vida teve até o momento e que ainda terá. Sem vocês, e sem o que vocês sempre fizeram por mim, eu não estaria aqui hoje. Não posso deixar de agradecer ao meu anjo, Má, minha eterna companheira, namorada, que sempre me ajuda a ser uma pessoa cada vez melhor. É claro que agradeço toda a ajuda que ela me deu nesse trabalho, seja pela motivação ou conversando sobre a geologia, até nos treinos das apresentações da qualificação e da defesa. Obrigado à D. Dayse, Seu Luiz e à Jú, que sempre me receberam de braços abertos, e claro por terem contribuído com esse mestrado, já que sempre nas minhas idas e vindas a Rio Claro, fiquei na casa de vocês. Deixo também os meus agradecimentos ao meu orientador, prof. George, pelos momentos de discussões geológicas, pelo tempo desprendido na viagem à Bahia e claro pela amizade e confiança. Agradeço aos professores e doutores que participaram tanto da banca do meu exame de qualificação, quanto da banca da defesa da minha dissertação. Obrigado pela avaliação, dicas preciosas e sugestões positivas. Os meus agradecimentos também à equipe de exploração da Yamana Gold Inc., geólogos, auxiliares e todos que de alguma forma ajudaram nesse trabalho. Muito Obrigado! “Tudo o que temos de decidir é o que fazer com o tempo que nos é dado” (J.R.R. Tolkien) RESUMO A análise e identificação do controle estrutural de um depósito de ouro é de grande importância para o estudo e pesquisa da mineralização aurífera, permitindo guiar e otimizar a prospecção e exploração de determinada ocorrência. O objetivo do presente trabalho é definir o empilhamento tectonoestratigráfico e a estruturação do depósito de ouro de C1-Santaluz, bem como seu controle estrutural. Como faz parte de um Greenstone Belt, em uma área de significativa atividade tectônica, esta ocorrência apresenta complexo arcabouço estrutural, havendo a necessidade de compreender melhor as estruturas que influenciam na geometria dos corpos mineralizados. As rochas da área de estudo foram mapeadas na escala 1:750 e foram estudadas através de descrições macroscópicas, microscópicas além de análises em microscópio eletrônico de varredura e análises de difração de raios-x. As unidades encontradas foram subdivididas em dois grandes domínios, sendo da base ao topo, Sequência Vulcânica e Sequência Metassedimentar, compostas por metadacitos e metadacitos brechados, e clorita sericita quartzo xisto, metassedimento carbonoso, brecha carbonosa, respectivamente. Também foi mapeado um corpo de metadiorito que corresponde à unidade Rochas Intrusivas Subvulcânicas Intermediárias. As fases minerais relacionadas com a mineralização aurífera são representadas por sulfetos, tais como, pirita, arsenopirita, esfalerita, calcopirita e stibinita, sendo que a arsenopirita mostrou relação direta com a presença de ouro, este ocorrendo associado ao sulfeto. Ao todo foram identificadas 3 fases deformacionais: Dn-1, Dn, Dn+1. Dentre essas fases, observa-se que a presença da mineralização na área de estudo possui direta relação com as fases Dn-1 ou Dn, visto que os veios de quartzo mineralizados se encontram encaixados na foliação Sn. A interação entre o bandamento composicional S0//Sn-1 e a foliação Sn gera lineação de intersecção paralela aos eixos de dobra Dn, com caimento para NW. A orientação dessa lineação é favorável para o posicionamento do corpo de minério, podendo apresentar inclusive espessuras maiores nessa orientação. As rochas que compõem as unidades mapeadas apresentaram metamorfismo regional progressivo na fácies xisto verde baixo, zona da biotita. Palavras-chave: Greenstone Belt do Rio Itapicuru, Arcabouço Estrutural, Mineralização Aurífera, Depósito C1-Santaluz. ABSTRACT Structural control plays a major role in gold deposits. Thus, understanding the different structures present in the area, as well as the relationship between these structures, is a key issue. This work aims to identify the structural control of the gold deposit of C1- Santaluz. It also presents the tectono-stratigraphic stacking of the rocks and the main deformation phases that occur in the area. The C1-Santaluz deposit is located in a Greenstone Belt and has a complex structural setting. Therefore, there is a need to better understand the structures that can influence the geometry of the mineralized bodies. The rocks of the study area were mapped in 1:750 scale. The study was carried out through macroscopic and microscopic description of rocks, as well as scanning electron microscope and of x-ray diffraction analyses. The rock units that occur in the area were divided in two main domains, base to top, Sequência Vulcânica and Sequência Metassedimentar. The mineral paragenesis related to the auriferous mineralization is represented by sulphides, pyrite, arsenopyrite, sphalerite, chalcopyrite and stibnite. Arsenopyrite showed direct relation with the presence of gold, detected by scanning electron microscope analysis. A total of 3 deformational phases were identified: Dn-1, Dn, Dn+1. Phase Dn-1 and Dn have direct relation with the mineralization since mineralized quartz veins occur parallel to the Sn foliation (S0//Sn-1//Sn). The intersection between the bedding S0//Sn-1 and Sn foliation generates an intersection lineation that is parallel to the Dn fold axis, plunging to NW. These structures are favorable for the increase of the volume of the mineralized bodies, plunging to NW. The rocks were metamorphosed under lower greenschist facies conditions (biotite zone). Keywords: Rio Itapicuru Greenstone Belt, Structural Settings, Auriferous Mineralization, C1-Santaluz Deposit. LISTA DE FIGURAS Figura 1. Mapa de localização e vias de acesso à área de estudo, próxima ao município de Santaluz, nordeste do Estado da Bahia. ...................................................................................... 3 Figura 2. Mapa geológico simplificado do Cráton do São Francisco. ...................................... 8 Figura 3. Mapa geológico simplificado do segmento do orógeno paleoproterozóico localizado na porção norte do Cráton do São Francisco, com destaque para os blocos arqueanos Serrinha, Jequié, Gavião e Cinturão Itabuna-Salvador-Curaçá. ................................................................ 9 Figura 4. Mapa Geológico do GBRI, Bahia, com destaque para a área de estudo. ................ 12 Figura 5. Síntese das idades geocronológicas do GBRI e arredores. ...................................... 15 Figura 6. Bloco diagrama ilustrativo das principais componentes estruturais presentes no GBRI. ........................................................................................................................................ 18 Figura 7. Modelo esquemático da formação das estruturas do GBRI, demonstrando a interação entre o evento D1, de tectônica horizontal com direção NW-SE, com o evento D2, definido por uma transcorrência sinistral de direção N-S, além de ascensão e colocação dos granitos. .................................................................................................................................... 20 Figura 8. Modelo de evolução geotectônica do GBRI. ........................................................... 22 Figura 9. Modelo geotectônico de evolução do GBRI. ........................................................... 24 Figura 10. Coluna litotectônica esquemática da área de estudo localizada na porção central do GBRI. Diferentemente das unidades que ocorrem no GBRI, na área de estudo afloram apenas as Sequências Vulcânica e Sedimentar. .................................................................................... 27 Figura 11. Amostra de metadacito cinza esbranquiçado mapeado na cava de C1-Santaluz (Ponto JA13-256). .................................................................................................................... 28 Figura 12. A) Metadacito cinza a cinza escuro, compacto com bandamento ígneo bem marcado. B) Fotomicrografia da lâmina JA13-187 mostrando a textura vulcânica da rocha, com minerais fragmentados e facetados, orientados marcado a foliação Sn (Polarizadores cruzados) (Op: opacos; Qtz: quartzo). ...................................................................................... 29 Figura 13. A) Amostra macroscópica de metandesito proveniente do furo de sondagem rotativa diamantada AT202, localizado no depósito de Antas III. B) Fotomicrografia que destaca a composição mineralógica da lâmina AT202-3 (polarizadores paralelos) (Chl: clorita; Ms: muscovita; Fsp: Feldspato (plagioclásio); Qtz: quartzo). .................................................. 30 Figura 14. Amostra de mão de clorita sericita quartzo xisto, da sequência piroclástica e metassedimentar, encontrada na área de estudo, mostrando forte xistosidade (Ponto JA13- 207). .......................................................................................................................................... 31 Figura 15. Ambas as fotos são de campos de visão diferentes da lâmina JA13-207 e mostram a composição do clorita sericita quartzo xisto, da sequência piroclástica e metassedimentar (polarizadores cruzados em A e paralelos em B) (Ser: sericita; Chl: clorita). ......................... 32 Figura 16. Metassedimento carbonoso em escala de afloramento no depósito de C1-Santaluz, com coloração cinza a preta e forte xistosidade. A linha vermelha marca o contato entre metadiorito (MDIO) e metassedimento carbonoso (MSC). ..................................................... 33 Figura 17. A) Metassedimento carbonoso de cor negra. Trata-se de amostra de furo de sondagem rotativa do depósito de C1-Santaluz, furo MP186, mostrando deformação dúctil do bandamento composicional S0 paralelo à foliação Sn, além de veios de quartzo associados e dobrados. B) Amostra de furo de sondagem (MP186) exibindo metassedimento carbonoso deformado. ................................................................................................................................ 33 Figura 18. Contato entre metadacito e brecha carbonosa em escala de afloramento no depósito de C1-Santaluz, mostrando coloração cinza para a brecha carbonosa, além de forte brechação e veios de quartzo encaixados, próximos à região de contato. A linha vermelha marca o contato do metadacito (MDAC) e a brecha carbonosa (BRC) (Ponto JA13-131; visada N106). ............................................................................................................................ 35 Figura 19. A) Amostra de testemunho de sondagem de brecha carbonosa proveniente do furo MP186. B) Fotomicrografia da lâmina MP176-1 mostrando a brechação e a composição da matriz da rocha, marcada, em grande parte, por material carbonoso (Polarizadores cruzados) (Qtz: quartzo; Mco: material carbonoso; Ser: sericita). ........................................................... 35 Figura 20. A) Amostra proveniente de furo de testemunho de sondagem (AT194). Rocha de coloração cinza esverdeado de matriz intraclastos de cor cinza escuro a negro. B) Fotomicrografia da lâmina AT194-4 de furo homônimo destacando clastos alongados formando a foliação principal do litotipo, mostrando matriz fina composta principalmente por sericita e material carbonoso (Polarizadores descruzados) (Qtz: quartzo; Ser: sericita; Mco: material carbonoso). ................................................................................................................. 37 Figura 21. A) Foto mostrando bancada da mina de C1-Santaluz, exibindo metadiorito que ocorre na área (Ponto JA13-110, X: 466946; Y: 8784293; visada para norte). B) Amostra de furo de testemunho de sondagem de metadiorito cinza esverdeado, compacto mostrando textura granoblástica e granulação média. C) Fotomicrografia da lâmina MP186-5 mostrando composição quartzosa (Polarizadores descruzados) (Fsp: feldspato; Qtz: quartzo; Chl: clorita). D) Fotomicrografia de metadiorito na lâmina MP186-6 mostrando foliação Sn incipiente na rocha, além de composição bem quartzosa (Polarizadores cruzados) (Fsp: Feldspato; Qtz: quartzo; Cb: carbonato; Ms: muscovita). ................................................................................. 38 Figura 22. A) Amostra de brecha carbonosa exibindo veios de quartzo concordantes e discordantes da xistosidade da rocha encaixante. B) Amostra de vênula de quartzo concordante e com significativa presença de cristais de arsenopirita associados à borda. Ambas as amostras são provenientes de testemunho do furo de sondagem rotativa diamantada MP-162. C) Fotomicrografia da lâmina MP151-1 mostrando cristais de pirita e arsenopirita em metassedimento carbonoso. D) Fotomicrografia da lâmina MP176-2 com pirita e arsenopirita, detalhe para presença de ouro associado à arsenopirita. ...................................... 40 Figura 23. A) Metadacito exposto com a foliação Sn-1 paralela ao bandamento composicional, de orientação N320/70 (visada para N355). B) Detalhe do bandamento composicional do metadacito em amostra de mão. Em ambas as fotos a foliação Sn ocorre paralela ao plano da foto. ........................................................................................................................................... 42 Figura 24. Estereograma de contorno representando o bandamento composicional S0//Sn-1 encontrado na área de estudo no depósito de C1-Santaluz. Número de medidas: 83. ............. 42 Figura 25. Desenho esquemático mostrando as etapas de deformação que ocorreram na figura 25. Destaque para o S0 paralelo ao Sn-1 na zona de charneira da dobra pré-Dn. ....................... 43 Figura 26. Fotomicrografia da lâmina MP176-1 mostrando a relação das fases deformacionais Dn-1, Dn e Dn+1, onde o conjunto Sn-1//S0 aparece dobrado formando uma foliação plano axial Sn. ............................................................................................................. 43 Figura 27. Metassedimento apresentando o conjunto Sn-1, S0 e Sn, bem como a relação entre essas estruturas. Destaque para a presença de foliação pretérita acompanhando o acamamento (X: 466799; Y: 8771149; visada para NW).............................................................................. 44 Figura 28. Porção do mapa geológico da área de estudo (Apêndice VI) destacando o truncamento de camadas que ocorre entre os litotipos a leste com o contato mineralizado metadiorito/brecha carbonosa. Observa-se também a possível repetição de camadas da unidade clorita-sericita-quartzo xisto, em bege, marcando dobras Pré-Dn. .............................. 45 Figura 29. Região de contato entre metassedimento e brecha carbonosa. Destaque para a foliação Sn bem marcada. Na figura ainda é possível observar a foliação Sn ondulada, configurando dobras pós-Dn. A linha vermelha marca o contato entre os diferentes litotipos.Visada para N050 (CSQX: clorita-sericita-quartzo xisto; Brc: brecha carbonosa; X: 467343; Y:8784489). ................................................................................................................ 46 Figura 30. Estereograma de contorno da foliação Sn. As atitudes obtidas na cava da mina de C1-Santaluz mostram caimento preferencial para oeste. Número de medidas: 127. ............... 47 Figura 31. Estereograma da lineação de intersecção entre S0 e Sn obtida na área de estudo. Números de medidas: 9. ........................................................................................................... 48 Figura 32. Metassedimento carbonoso na cava de C1-Santaluz mostrando forte lineação de intersecção entre o bandamento composicional S0 e a foliação Sn, xistosidade da rocha (X: 467328; Y: 8784381; visada para N090). ................................................................................. 49 Figura 33. Estereograma dos eixos de dobra Dn obtidos no depósito de C1-Santaluz. Números de medidas: 10. ......................................................................................................... 50 Figura 34. Porção do mapa geológico da área de estudo (Apêndice VI) destacando a inflexão do contato entre metadiorito e brecha carbonosa, delineando uma dobra sinformal revirada com caimento para NW. ........................................................................................................... 51 Figura 35. Seção geológica esquemática do depósito de C1-Santaluz, mostrando o corpo mineralizado (em vermelho) mergulhando para NW. Seção feita através de furos de sondagem rotativa. ..................................................................................................................................... 52 Figura 36. Fotomicrografia da lâmina petrográfica MP181-1 destacando o bandamento composicional S0 paralelo à foliação Sn-1 sendo transposto pela xistosidade da rocha. ........... 53 Figura 37. Fotos A e B mostram em detalhe a clivagem de crenulação Sn+1, na lâmina petrográfica AT194-3. Ambas fotos com polarizadores descruzados. ..................................... 54 Figura 38. Fotomicrografias da lâmina petrográfica AT194-2, mostrando a foliação Sn crenulada, gerando a foliação Sn+1, clivagem de crenulação. Fotos a polarizadores paralelos. 55 Figura 39. Estereograma com os pólos dos planos da foliação Sn+1. As atitudes obtidas na cava da mina de C1-Santaluz mostram caimento preferencial para noroeste. Número de medidas: 8. ................................................................................................................................ 56 Figura 40. Mapa ilustrando a distribuição das principais atitudes das fraturas presentes na frente de lavra. As medidas plotadas foram reduzidas em quantidade devido à melhor visualização. ............................................................................................................................. 57 Figura 41. Estereograma de contorno do Domínio de Alta Densidade de Fraturas, mostrando que a principal família de fratura observada nessas porções possui direção ENE-WSW. Número de medidas: 164. ......................................................................................................... 58 Figura 42. Estereograma de contorno do Domínio Intermediário de Fraturas representando as medidas obtidas em atividades de campo, indicando a direção ENE-WSW como preferencial para os planos de fratura em questão. Número de medidas: 264. ............................................ 59 Figura 43. Estereograma de contorno para as medidas de fraturas do Domínio de Baixa Densidade de Fraturas. O círculo máximo mostra que a direção ENE-WSW é a principal orientação deste domínio. Número de medidas: 72. ................................................................. 60 Figura 44. A) Fotomicrografia da lâmina polida AT202-3, metandesito proveniente de furo de sondagem AT202-3, mostrando microboudinagem de cristal de Feldspato, sendo preenchido por cristais de quartzo recristalizados (Qz: quartzo; Fs: feldspato). B) Fotomicrografia da lâmina petrográfica JA13-189 exibindo saussuritização do cristal de plagioclásio, bem como recristalização deste para micas brancas (Plag: plagioclásio). Ambas as fotos em polarizadores cruzados. ......................................................................................... 62 Figura 45. A) Fotomicrografia da lâmina petrográfica JA13-248, mostrando cristais de quartzo recristalizados por rotação de subgrão, em brecha carbonosa (Qz: quartzo). B) Fotomicrografia da lâmina petrográfica MP151-1, proveniente de testemunho de furo de sondagem rotativa, exemplificando processo de recristalização que ocorre em metassedimento carbonoso (Qz: quartzo). Ambas as fotos em polarizadores cruzados. .................................... 63 Figura 46. Imagem de elétrons retroespalhados (BEC) da lâmina petrográfica MP151-1 obtida em microscópio eletrônico de varredura. É possível observar veio de quartzo concordante com a foliação Sn.................................................................................................. 65 Figura 47. Gráficos intensidade x energia com os espectros obtidos nas análises pontuais 1 e 2 da lâmina polida MP151-1 por EDS em microscópio eletrônico de varredura. .................... 66 Figura 48. Gráfico mostrando o espectro obtido através da análise pontual (EDS) número 3 da lâmina polida MP151-1 em microscópio eletrônico de varredura. ...................................... 67 Figura 49. Gráficos intensidade x energia com os espectros obtidos nas análises pontuais 4 e 5 da lâmina polida MP151-1 por EDS em microscópio eletrônico de varredura. .................... 68 Figura 50. A) Imagem de elétrons retroespalhados (BEC) da lâmina petrográfica MP151-1 mostrando pontos de 23 análises feitas por EDS. B) Foto mostrando o mesmo campo de visão da foto A, com a identificação de cada mineral analisado, os quais representam de forma satisfatória a assembléia mineral que compõe essa porção do litotipo (Chl: clorita; AsPy: arsenopirita; Py: pirita; Sb sulf: stibinita; Fe Alloy: concreção ferruginosa). .......................... 69 Figura 51. Gráficos intensidade x energia dos pontos analisados por EDS em microscópio eletrônico de varredura, pontos 7, 14, 15, 18 e 21, da lâmina MP151-1. ................................. 70 Figura 52. Imagem de elétrons retroespalhados (BEC) mostrando veio de quartzo com carbonato paralelo à orientação dos cristais que compõe a matriz da rocha (Ank: ankerita). Lâmina MP151-1. ..................................................................................................................... 71 Figura 53. A) Imagem de elétrons retroespalhados (BEC) da lâmina petrográfica MP151-2 mostrando 5 análises micropontuais feitas por EDS. B) Gráfico intensidade x energia para a análise número 1 mostrando os elementos que compõe o sulfeto observado na foto A, neste caso, esfalerita. ......................................................................................................................... 72 Figura 54. Gráficos intensidade x energia dos pontos 3, 4 e 5 analisados por EDS em microscópio eletrônico de varredura na lâmina MP151-2........................................................ 73 Figura 55. A) Imagem de elétrons retroespalhados (BEC) mostrando sulfetos em veio de quartzo preenchendo fratura em metassedimento carbonoso, em foto obtida em microscópio eletrônico de varredura. B) Detalhe das análises pontuais por EDS em sulfetos associados à vênula de quartzo, sendo 1 e 3 pirita e 2 esfalerita. .................................................................. 74 Figura 56. Gráficos intensidade x energia dos pontos 1, 2 e 3 analisados por EDS em microscópio eletrônico de varredura na lâmina MP151-2........................................................ 75 Figura 57. A) Imagem de elétrons retroespalhados (BEC) da lâmina petrográfica MP186-1 mostrando 5 análises pontuais feitas por EDS. Os pontos 1 e 5 correspondem a pirita, enquanto que os pontos 2 e 3 identificaram a presença de traços de calcopirita. B) Gráficos intensidade x energia para os pontos 1 e 2 da foto A, pirita e calcopirita (C) respectivamente. .................................................................................................................................................. 76 Figura 58. Imagem da lâmina estudada mostrando os campos analisados no MEV. O ponto 1 foi identificado como clorita, 2 e 5 como quartzo, 3, 7 e 8 como carbonato (ankerita), e por fim, 4 e 6 como pirita. .............................................................................................................. 78 Figura 59. Gráficos intensidade x energia para os 8 pontos analisados por EDS em microscópio eletrônico de varredura. Lâmina polida MP186-1. .............................................. 79 Figura 60. Imagem de elétrons retroespalhados (BEC) exibindo a localização de 7 análises micropontuais por EDS em fina vênula de quarto na matriz da rocha na lâmina petrográfica MP176-1. .................................................................................................................................. 81 Figura 61. Gráficos intensidade x energia com os dados obtidos para cada ponto analisado nesta região da lâmina petrográfica MP176-1. No total foram 7 análises micropontuais por EDS em microscópio eletrônico de varredura. ......................................................................... 82 Figura 62. A) Imagem de elétrons retroespalhados (BEC)mostrando forma sigmóide de veio de quartzo com sulfetos associados. Em amarelo destaque para a área analisada por EDS. B) Área analisada por EDS da lâmina polida MP176-1, detalhe dos sulfetos. ............................. 84 Figura 63. Espectros de intensidade por energia dos cristais de sulfeto encontrados em sigmóide de quartzo na lâmina petrográfica MP176-1. ............................................................ 85 Figura 64. Terceiro campo de visão estudado na lâmina petrográfica MP176-1, mostrando 7 pontos de análise por EDS em microscópio eletrônico de varredura. Destaque para o acamamento S0//Sn-1 dobrados e com foliação Sn plano axial. Linhas verdes marcam o veio de quartzo com carbonato, e as linhas vermelhas marcam a clivagem nos cristais de carbonato. 86 Figura 65. Gráficos de intensidade x energia dos pontos estudados neste terceiro campo de visão na lâmina polida MP176-1. ............................................................................................. 87 Figura 66. Imagem de elétrons retroespalhados (BEC) mostrando o campo de visão da lâmina petrográfica MP176-2 estudado no microscópio eletrônico de varredura, exibindo a posição das 12 análises realizadas. ........................................................................................................ 88 Figura 67. Gráficos intensidade x energia dos espectros obtidos na lâmina petrográfica MP176-2, mostrando a composição química para cada ponto analisado por EDS. Aqui foram apresentados apenas os gráficos dos pontos número 1, 4 e 8. .................................................. 89 Figura 68. Campo de visão analisado por EDS na lâmina MP176-2 mostrando cristal de arsenopirita (pontos 3 e 4) com ouro associado. Destaque para os números 5 e 6 que identificaram a presença de ouro. ............................................................................................. 90 Figura 69. Espectros gerados através de análise micropontual por EDS em microscópio eletrônico de varredura na lâmina polida MP176-2. Os gráficos apresentados são dos pontos de análise número 1, 3 e 5. ....................................................................................................... 91 Figura 70. Difratograma da amostra MP151-2 apresentando composição da matriz da rocha por micas brancas, clorita e quartzo. ........................................................................................ 92 Figura 71. Difratograma da amostra MP151-2 apresentando a composição identificada para veio de quartzo em metassedimento carbonoso. Amostra marcada por muscovita, clorita e quartzo. ..................................................................................................................................... 92 Figura 72. Difratograma da amostra JA13-248A (Amostra Inteira) mostrando que essa rocha é composta por micas brancas, clorita e quartzo. ..................................................................... 93 Figura 73. Difratograma da amostra JA13-248A (Amostra Pulverizada) exibindo a composição da rocha representada por micas brancas, clorita, microclínio e grafita de baixa temperatura. .............................................................................................................................. 94 Figura 74. Difratograma de amostra de brecha carbonosa, denominada de MP151-1, mostrando que a composição deste litotipo é marcada por clorita, muscovita, albita e quartzo. .................................................................................................................................................. 95 Figura 75. Difratograma da amostra MP176-1 com composição da matriz por clorita, micas brancas, albita e quartzo. .......................................................................................................... 96 Figura 76. Quadro com os minerais identificados nas análises de difração de raios-x em cada amostra. .................................................................................................................................... 96 Figura 77. Quadro de cristalização dos minerais segundo os processos deformacionais que ocorreram na área de estudo. Dn+2 é aqui exibida para ilustrar a possível presença dessa fase na área de estudo, no entanto não foi observado nenhum mineral índice correspondente à essa fase. ......................................................................................................................................... 101 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 1 2 OBJETIVOS ...................................................................................................................... 2 3 LOCALIZAÇÃO DA ÁREA E VIAS DE ACESSO ...................................................... 3 4 MÉTODOS E TÉCNICAS ............................................................................................... 4 4.1 COMPILAÇÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................................................ 4 4.2 TRABALHOS DE CAMPO .......................................................................................................................... 4 4.3 ANÁLISE PETROGRÁFICA E ESTUDOS DE MICROTECTÔNICA ................................................................... 5 4.4 ANÁLISE EM MICROSCÓPIO ELETRÔNICO DE VARREDURA ..................................................................... 5 4.5 ANÁLISES DE DIFRAÇÃO DE RAIOS-X ..................................................................................................... 6 4.6 TRATAMENTO DOS DADOS ..................................................................................................................... 7 4.7 ELABORAÇÃO DO EXEMPLAR FINAL DA DISSERTAÇÃO .......................................................................... 7 5 CONTEXTO GEOLÓGICO............................................................................................ 7 5.1 O CRÁTON SÃO FRANCISCO ................................................................................................................... 7 5.2.1 Estratigrafia .................................................................................................................................... 13 5.2.2 Mineralizações Auríferas no GBRI ................................................................................................. 15 5.2.3 Geologia Estrutural ......................................................................................................................... 17 5.2.4 Metamorfismo .................................................................................................................................. 21 5.2.5 Evolução Geotectônica .................................................................................................................... 21 6 GEOLOGIA LOCAL DO DEPÓSITO DE C1-SANTALUZ ..................................... 25 6.1 UNIDADES LITOESTRATIGRÁFICAS ....................................................................................................... 25 6.1.1 Sequência Vulcânica ........................................................................................................................ 27 6.1.1.1 Metadacito ...............................................................................................................................................28 6.1.1.2 Metandesito .............................................................................................................................................29 6.1.2 Sequência Metassedimentar (Sequência Piroclástica e Metassedimentar) ..................................... 30 6.1.2.1 Clorita-sericita-quartzo xisto ...................................................................................................................31 6.1.2.2 Metassedimento carbonoso .....................................................................................................................32 6.1.2.3 Brecha carbonosa ....................................................................................................................................34 6.1.2.4 Aglomerado vulcânico ............................................................................................................................36 6.1.3 Rochas Intrusivas Subvulcânicas Intermediárias ............................................................................ 37 6.1.3.1 Metadiorito ..............................................................................................................................................37 6.1.4 Mineralização Aurífera dos Veios de Quartzo ................................................................................ 39 6.2 GEOLOGIA ESTRUTURAL ...................................................................................................................... 40 6.2.1 Fase Dn-1 .......................................................................................................................................... 41 6.2.2 Fase Dn ............................................................................................................................................ 46 6.2.3 Fase Dn+1 ......................................................................................................................................... 53 6.2.4 Fraturas ........................................................................................................................................... 56 6.2.4.1 Domínio de Alta Densidade de Fraturas ..................................................................................................58 6.2.4.2 Domínio Intermediário de Fraturas .........................................................................................................59 6.2.4.3 Domínio de Baixa Densidade de Fraturas ...............................................................................................59 6.3 METAMORFISMO ................................................................................................................................... 60 6.3.1 Sequência Vulcânica ........................................................................................................................ 61 6.3.2 Sequência Metassedimentar ............................................................................................................ 62 6.4 ANÁLISES EM MICROSCÓPIO ELETRÔNICO DE VARREDURA (MEV) ..................................................... 63 6.4.1 Metassedimento Carbonoso (Lâmina petrográfica MP151-1) ........................................................ 64 6.4.2 Metassedimento carbonoso (Lâmina petrográfica MP151-2) ......................................................... 71 6.4.3 Metassedimento carbonoso (Lâmina petrográfica MP186-1) ......................................................... 75 6.4.4 Brecha carbonosa (Lâmina petrográfica MP176-1) ....................................................................... 79 6.4.5 Veio de quartzo (Lâmina petrográfica MP176-2) ........................................................................... 87 6.5 ANÁLISES POR DIFRAÇÃO DE RAIOS-X ................................................................................................. 91 6.5.1 Metassedimento carbonoso (Amostra MP151-2) ............................................................................ 91 6.5.2 Metassedimento carbonoso (Amostra JA13-248A) ......................................................................... 93 6.5.3 Metassedimento carbonoso (Amostra MP151-1) ............................................................................ 94 6.5.4 Brecha carbonosa (Amostra MP176-1) ........................................................................................... 95 7 DISCUSSÕES .................................................................................................................. 97 7.1 Relação metamorfismo vs. deformação ......................................................................................... 100 8 CONCLUSÕES ............................................................................................................. 101 9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................ 103 APÊNDICE I - Seção Geológica A-A' APÊNDICE II - Seção Geológica B-B' APÊNDICE III - Seção Geológica C-C' APÊNDICE IV - Seção Geológica D-D' APÊNDICE V - Mapa de Pontos da Área de Estudo APÊNDICE VI - Mapa Geológico do Depósito de C1-Santaluz 1 1 INTRODUÇÃO O Greenstone Belt do Rio Itapicuru (GBRI) vem sendo alvo de estudos por ser uma entidade geológica de grande importância no nordeste do Brasil, mais precisamente no estado da Bahia. O GBRI possui dois depósitos auríferos principais, Fazenda Brasileiro e C1- Santaluz, sendo o primeiro o de maior importância. Fazenda Brasileiro entrou em atividade de extração pela Companhia Vale do Rio Doce (CVRD) no ano de 1984, enquanto que C1- Santaluz esteve em atividade nas décadas de 1980 e 1990 pelas empresas CVRD e Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM). Atualmente ambas as minas pertencem à empresa Brio Gold Inc., subsidiária da empresa Yamana Gold Inc. A mineração Fazenda Brasileiro está localizada na parte meridional do GBRI, enquanto que o depósito de C1-Santaluz encontra-se na parte central. Essa dissertação de mestrado teve sua área de estudo inserida no contexto da parte central do GBRI, mais precisamente na mina de C1-Santaluz e arredores. O presente trabalho expõe a caracterização estrutural da área pesquisada, por meio do estudo das feições de deformação encontradas nas rochas, principalmente em escala microscópica. Também trata da identificação do tipo de ocorrência em que o ouro se apresenta, além de discussões estratigráficas e petrográficas da área. A pesquisa foi realizada com parceria entre a Yamana Gold Inc. e a Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP). A associação de rochas da área de estudo está inserida em um dos blocos estáveis do Cráton do São Francisco, o Bloco Serrinha, situando-se entre o Bloco Gavião e a Bacia Sedimentar de Tucano. No Bloco Serrinha se assenta o GBRI com aproximadamente 100 km de extensão no sentido N-S e 30 km de largura (E-W) (CHAUVET et al., 1997; ALVES DA SILVA, 1998). A porção central do GBRI é composta basicamente por rochas metamórficas de baixo grau que pertencem a sequências vulcanossedimentares (supracrustais), plútons sin a pós orogênicos, e ao embasamento cristalino. Kishida (1979), Kishida & Riccio (1980) e Silva (1992) afirmam que as rochas supracrustais do GBRI possuem aproximadamente 9,5 km de espessura e compõem-se por rochas vulcânicas máficas na base, passando para rochas vulcânicas intermediárias a félsicas e rochas metassedimentares no topo da sequência. Ainda segundo Silva (1992) estes litotipos estão associados com granitóides sin-pós orogênicos e gnaisses pertencentes ao embasamento. Além disso, propõe um modelo 2 evolutivo de bacia do tipo retroarco para o GBRI. Kishida (1979) sugere que as rochas metassedimentares do topo da sequência possuem ainda caráter vulcanoclástico. De acordo com Kishida (1979), no GBRI as mineralizações de ouro ocorrem devido a fluidos hidrotermais e se concentram em magnetita xistos, veios de quartzo carbonáticos, gabros. As ocorrências na área aparecem também em xistos e brechas carbonosas. Ruggiero (2008) complementa que no GBRI a presença de ouro se dá em zonas de cisalhamento de pequeno a médio porte, podendo ser caracterizadas como depósitos de ouro do tipo lode orogenético. Vasconcelos & Becker (1992) e Mello et al. 2006, definiram a idade da mineralização aurífera do depósito de Fazenda Brasileiro, no GBRI, como sendo 2.083-2.031 Ga. As mineralizações auríferas no contexto da mina de C1-Santaluz ocorrem em brechas carbonosas com stockwork’s de veios de quartzo, geralmente nos contatos com rochas subvulcânicas. Nos arredores as ocorrências aparecem em veios de quartzo, e/ou stockwork’s de veios de quartzo, tanto em brechas carbonosas quanto em metassedimentos, rochas vulcânicas e ainda em corpos subvulcânicos. Dessa forma, devido ás ocorrências de ouro normalmente estar relacionadas a zonas de cisalhamento, ou regiões de zonas de dobras, se entende a importância de um estudo com foco nas estruturas geológicas que a mina C1-Santaluz apresenta. Isso permite um melhor entendimento do arcabouço estrutural, podendo guiar melhor os trabalhos prospectivos na área de estudo. 2 OBJETIVOS O presente trabalho tem por objetivo definir o empilhamento tectonoestratigráfico e a estruturação das rochas do depósito de ouro C1-Santaluz. Visa também caracterizar o controle estrutural das mineralizações auríferas que ocorrem na porção central do GBRI. Para tanto, foram utilizados informações de atividades de campo, além de dados laboratoriais obtidos no estudo de lâminas microscópicas, bem como análises em microscópio eletrônico de varredura e difração de Raios-X. 3 3 LOCALIZAÇÃO DA ÁREA E VIAS DE ACESSO A área de estudo está localizada a norte do Rio Itapicuru, na parte central do GBRI, mais precisamente próximo ao município de Santaluz-BA (Figura 1). O principal acesso à área é feito a partir de Salvador-BA, onde se percorre 117 km pela rodovia BR-324 sentido Feira de Santana-BA. Neste ponto toma-se a BR-116 com destino a Serrinha (80 km) e BA-048 deste município a Santaluz em um percurso de 65 km. Por fim, ao longo de 30 km através de uma estrada não pavimentada chega-se à mina C1-Santaluz, área de estudo do presente trabalho. Figura 1. Mapa de localização e vias de acesso à área de estudo, próxima ao município de Santaluz, nordeste do Estado da Bahia. Fonte: Autor. 4 4 MÉTODOS E TÉCNICAS O presente trabalho foi desenvolvido com base em etapas de campo, descrição e coleta de amostras, descrição de furos de sondagem e análises laboratoriais, tais como, petrografia, análise microestrutural, análise em microscópio eletrônico de varredura e análise de difração de raios-x. Apresenta-se a seguir a descrição dos procedimentos que foram adotados no presente trabalho: 4.1 Compilação Bibliográfica Realizou-se nesta etapa o levantamento bibliográfico focado na evolução do conhecimento geológico da área de estudo e de temas de interesse tratados neste projeto. Foram feitas análises e interpretações de mapas geológicos e seções geológicas da região, utilizando-se de dado da empresa Companhia Vale do Rio Doce (CVRD), além de dados da empresa Yamana Gold Inc., esta detentora dos dados da CVRD. Também foram utilizadas bases topográficas fornecidas pela empresa Yamana Gold Inc. O datum utilizado foi SAD_1969_UTM_Zone_24S. O dado da CVRD que foi utilizado se trata de mapa geológico da cava, o qual auxiliou no balizamento dos contatos mapeados neste trabalho. Esse dado foi integrado com o mapa geológico de detalhe da área de estudo, na escala 1:750. 4.2 Trabalhos de Campo Para o levantamento dos dados litológicos e de estruturas presentes na área pesquisada, foi realizado mapeamento geológico na escala 1:750, sendo que esse mapa de detalhe gerado na cava da mina C1-Santaluz é o principal produto deste trabalho. No mapeamento foram descritos 186 pontos, dentre os quais se coletou amostras de rocha, para estudo macroscópico e também microscópico (lâminas delgadas e polidas) e também medidas estruturais na notação Clar, de modo que apresentam o rumo do mergulho do plano, quando relativa a planos, e sentido do mergulho, quando relativa à lineações e eixos. Para a confecção das lâminas também foram selecionados e utilizados testemunhos de sondagem de interesse para o trabalho. As amostras de campo e de testemunhos de sondagem também foram 5 utilizadas para análises laboratoriais em microscópio eletrônico de varredura e difração de raios-x. Além disso, o mapeamento geológico teve por objetivo o levantamento de dados estruturais relevantes da sequência de rochas presente na área. As descrições de furos de sondagem também foram usadas neste trabalho, auxiliando na compreensão dos litotipos que compõem o GBRI. 4.3 Análise Petrográfica e estudos de Microtectônica Através das rochas amostradas foram confeccionadas 34 lâminas petrográficas para análise em microscópio de luz transmitida e refletida, com o intuito de se caracterizar petrograficamente as rochas, e também identificar estruturas geológicas de interesse e correlacioná-las com as estruturas em escala macroscópica, principalmente estruturas que apresentaram relação com as ocorrências de ouro na área. As lâminas petrográficas foram confeccionadas no Laboratório de Laminação do Departamento de Petrologia e Metalogenia (DPM) do Instituto de Geociências e Ciências Exatas (IGCE) da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP) – Campus de Rio Claro. Estas lâminas foram analisadas com o uso dos microscópios ópticos da UNESP e da Yamana Gold Inc. 4.4 Análise em Microscópio Eletrônico de Varredura Outra técnica usada neste trabalho foi análise de lâminas petrográficas em Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) utilizando imagens de elétrons retroespalhados (BSE) e análises químicas pontuais por meio de EDS (espectrometria por dispersão de energia). Estas análises foram realizadas para identificar minerais acessórios e possíveis ocorrências de ouro. Foram selecionadas quatro amostras para análise no MEV. As amostras correspondem à rochas xistosas das zonas mineralizadas do depósito C1-Santaluz. Desta forma, foram confeccionadas lâminas polidas dos furos de sondagem, MP151-1, MP186-1, MP176-1, MP176-2, provenientes de zonas de minério reconhecidas, de acordo com a empresa Yamana Gold Inc. As lâminas foram metalizadas com carbono em uma evaporadora para metalização de amostras modelo JEE420. As amostras foram analisadas com o MEV modelo JEOL JSM- 6010LA. O instrumento é equipado com detectores de elétrons secundários (SE), elétrons 6 retroespalhados (BSE) e EDS. A voltagem de aceleração utilizada variou de acordo com a amostra escolhida, mas predominantemente se utilizou 15 kV. A distância de trabalho manteve-se constante em 10mm para otimizar-se o uso do EDS. Todo o procedimento foi realizado junto ao DPM. 4.5 Análises de Difração de Raios-x As análises feitas nesta etapa do trabalho foram realizadas no laboratório de Difração de Raios-X do DPM, utilizando-se do difratômetro da marca PANalytical EMPYREAN, com medidas realizadas utilizando radiação CuKα1 (WL=1,54056 Å), e filtro de Ni. Além disso, o módulo flat foi usado com leitura contínua do goniômetro. Para tanto foram selecionadas quatro amostras de rocha, sendo três provenientes de furo de sondagem rotativa diamantada realizados pela empresa Yamana Gold Inc., e uma amostra proveniente da porção sul da área de estudo (MP151-2, MP151-1, MP176-1 e JA13-248A, respectivamente). As amostras foram selecionadas por representarem rochas com material carbonoso em sua composição, classificadas como metassedimento carbonoso e brecha carbonosa. No presente trabalho, o intuito dessas análises foi identificar a natureza desse material carbonoso encontrado na área de estudo, verificando se existe mudança na estrutura cristalina deste em relação à proximidade da zona mineralizada da área (contato metadiorito/metadacito com a brecha carbonosa). A amostra MP151-2 foi estudada através de duas análises, uma feita na matriz do litotipo e outra feita em veio de quartzo que ocorre na rocha. A amostra MP151-1 teve uma única análise em sua matriz, assim como a amostra MP176-1, ambas analisadas de forma pulverizada. Entretanto, a amostra JA13-248A foi analisada duas vezes, de modo que em um primeiro momento foi feita o estudo na amostra inteira, ou seja, um fragmento do testemunho foi colocado no aparelho. Na segunda investigação, foi feito uma raspagem da matriz da rocha, gerando um pó fino, pulverizado, da amostra. Assim, o difratômetro gerou gráficos, denominados de difratogramas, para cada análise. Os difratogramas obtidos foram interpretados através do software X’Pert Highscore Plus, com base de dados ICDD PDF2. Através do estudo desses gráficos pode-se conferir a composição dos litotipos selecionados, discussão apresentada adiante nesta dissertação. 7 4.6 Tratamento dos Dados Os dados levantados durante o trabalho de campo serviram de base para a confecção de mapa geológico e estrutural de detalhe da cava de C1-Santaluz, bem como seções geológicas e as descrições apresentadas nesta dissertação. Para a confecção de estereogramas utilizou-se o programa Open Stereo, apenas em hemisfério inferior. As seções geológicas apresentadas foram desenhadas no programa CorelDraw. Os contatos litológicos foram traçados de acordo com as medidas estruturais planares obtidas na área de estudo. O mapa geológico de detalhe da mina C1-Santaluz, na escala 1:750, foi confeccionado a partir de dados coletados no trabalho de campo, utilizando-se o software ArcGis. Também foi gerado mapa de pontos descritos, na escala 1:750. Além do mapeamento, os dados de furos de testemunho de sondagem auxiliaram na criação do mapa geológico, de forma que os litotipos encontrados nos furos de sondagem foram rebatidos para a superfície, utilizando como base os ângulos que os contatos litológicos perfazem com o eixo do testemunho. 4.7 Elaboração do Exemplar Final da Dissertação Ao fim, este trabalho apresenta ordenadamente os tópicos introdução, objetivos, localização e vias de acesso, métodos e técnicas, contexto geológico, geologia local subdividida em estratigrafia, geologia estrutural, metamorfismo, análises em microscópio eletrônico de varredura, análises de difração de raios-x, conclusões e referências bibliográficas. Além disso, consta mapa geológico da área de estudo, seções geológicas e descrições petrográficas. 5 CONTEXTO GEOLÓGICO 5.1 O Cráton São Francisco Localizado na porção centro-nordeste do país, o Cráton São Francisco abrange majoritariamente os estados da Bahia e Minas Gerais e foi definido como uma unidade tectônica do embasamento da plataforma sul-americana por Almeida (1977); e posteriormente por Alkmim (2004). Antes do surgimento do oceano Atlântico no Cretáceo, este cráton compunha uma única peça em conjunto com uma porção africana, justificada pela junção dos 8 continentes africano e americano (ALMEIDA et al., 1976; ALKMIM, 2004) sendo denominada como Cráton de São Francisco-Congo, que formou a parte ocidental do continente Gondwana. No final do Neoproterozóico, este supercontinente gerado pelo conjunto de placas tectônicas, que se amalgamaram através de sucessivas colisões diacrônicas (ALKMIM, 2004). De acordo com Almeida (1977, 1981), o Cráton São Francisco é balizado pelas faixas brasilianas Rio Preto a noroeste, Araçuaí a sudeste, Riacho do Pontal e Sergipana a Norte, e Brasília a sul e oeste, e ainda, a leste faz contato com as bacias do Almada, Jequitinhonha, Camamú e Jacuípe, perfazendo a margem continental desse cráton (Figura 2). Figura 2. Mapa geológico simplificado do Cráton do São Francisco. Fonte: Modificado de Alkmin, 2004. A região do cráton é formada basicamente por unidades pré-cambrianas e fanerozóicas resultando em três unidades morfotectônicas, sendo elas a Bacia do São Francisco, Aulacógeno do Paramirim e uma significativa porção do rift Recôncavo-Tucano-Jatobá. Há ainda as bacias de antepaís denominadas de Rio Pardo e Faixa Sergipana compondo as coberturas neoproterozóicas do cráton (ALKMIM, 2004). 9 A região norte do cráton apresenta de maneira preservada porções inferiores de um orógeno de idade paleoproterozóica subdividido em quatro grandes compartimentos litotectônicos denominados de Bloco Gavião, Bloco Serrinha e Bloco Jequié, e ainda o Cinturão Itabuna-Salvador-Curaçá (BARBOSA & SABATÉ, 2002; 2004). No entanto, Alkmin (2004) afirma que essas unidades possuem distintas constituições e gêneses e são de idade arqueana (Figura 3). Figura 3. Mapa geológico simplificado do segmento do orógeno paleoproterozóico localizado na porção norte do Cráton do São Francisco, com destaque para os blocos arqueanos Serrinha, Jequié, Gavião e Cinturão Itabuna-Salvador-Curaçá. Fonte: Adaptado de Alkmin, 2004. O Bloco Gavião, situado na parte oeste do Cráton do São Francisco, compõe as rochas mais antigas, sendo TTG’s de idades U-Pb SHRIMP entre 3,4 e 3,2 Ga, além de rochas supracrustais (Greenstone Belts) com idades de 3,3 Ga, 3,2 Ga e 3,0-2,8 Ga, definidas pelo mesmo método (MARINHO, 1991). Segundo Mascarenhas (1979); Davison et al. (1988) e Barbosa et al. (2003), o Bloco Gavião constitui-se por sequências supracrustais de leptinitos (granulitos ácidos) e anfibolitos, designadas de sequência vulcanossedimentar Contendas-Mirante, Umburanas e Mundo Novo, associados à ortognaisses de baixo grau metamórfico (xisto verde). O Bloco Gavião apresenta 10 ainda associações trondhjemíticas, granodioríticas e tonalíticas de fácies anfibolito, definidas como antigos núcleos TTG’s (ALKMIM, 2004). Ainda de acordo com Barbosa et al. (2003), o Bloco Jequié caracteriza-se por enclaves de rochas supracrustais, migmatitos, intrusões de granitóides de idade arqueana pertencentes a um metamorfismo de alto grau, na fácies granulito, gerado concomitantemente à colagem transamazônica, e se encontra sobreposto por sedimentos clásticos e químicos formando bacias do tipo rift. O Cinturão Itabuna-Salvador-Curaçá é composto por rochas metamorfisadas em fácies metamórficas de alto grau. Os litotipos são representados por granodioritos e tonalitos, rochas máficas e ultramáficas, conjunto este cortado por granitos e sienitos de direção N-S, gnaisses de variadas composições, gnaisses básicos e ainda tonalitos a trondhjemitos de natureza cálcio-alcalina, sendo que estes são provenientes de arcos magmáticos (OLIVEIRA, 2004). O Bloco Serrinha situado na porção nordeste do cráton, forma uma estrutura oval de aproximadamente 21000 km², compreendendo ortognaisses migmatizados superpostos por sequências supracrustais de fácies xisto verde com granitos intrudidos associados (GAÁL et al., 1987, ALVES DA SILVA, 1994). De acordo com Oliveira (1999), o Bloco Serrinha inclui ainda o Complexo Uauá caracterizado por gnaisses bandados, ortognaisses tonalíticos e granodioríticos, corpos máficos e ultramáficos, que se encontram na região nordeste desse bloco. Além disso, este bloco associa-se ao Complexo Santa Luz, composto por ortognaisses migmatíticos e intercalações de metabasitos, metaultrabasitos, rochas cálcio-silicáticas, metacherts, mármores, quartzitos e gnaisses aluminosos. As intrusões graníticas que ocorrem no bloco apresentam, geralmente, composição variando de cálcio-alcalina normal a alcalina, com tipos shoshoníticos (RIOS, 2002), e metamorfismo na fácies anfibolito, com idades de 2,9 e 2,1 Ga (GAÁL et al., 1987). As sequências supracrustais (vulcanossedimentares) encontradas no Bloco Serrinha são denominadas de Greenstone Belts do Rio Capim e Itapicuru, sendo que possuem idade paleoproterozóica e foram gerados por sedimentação em bacias de retro-arco (SILVA, 1992). O Greenstone Belt do Rio Capim, localizado na porção nordeste do Bloco Serrinha é composto por uma sequência metavulcanossedimentar depositada sobre o Complexo Santa Luz. É caracterizado por rochas vulcânicas intermediárias a ácidas, basaltos de fundo oceânico, cálcio-silicáticas, itabiritos, metacherts, que foram metamorfisadas na fácies anfibolito alto a granulito e possuem idade de 2,22 e 2,09 Ga, datadas por Pb-Pb em rocha total e U-Pb em zircões (OLIVEIRA, 1999). 11 Já o GBRI é subdividido em três grandes domínios de rochas supracrustais, sobrepostas ao embasamento gnaisse migmatítico do Complexo Santa Luz (KISHIDA, 1979 e SILVA, 1983). Essa sequência de litotipos encontra-se intrudida por batólitos graníticos proterozóicos e corpos básicos plutônicos (OLIVEIRA et al., 2004; SILVA et al., 2001). 5.2 O Greentone Belt do Rio Itapicuru O GBRI compreende uma sequência metavulcanossedimentar intrudida por granitos e abrange uma área de 7500 km² (SILVA, 1992). Esse conjunto de rochas possui uma estruturação em que a orientação preferencial da xistosidade presente nas rochas é N-S em sua parte central e setentrional, e E-W em sua parte meridional (ALVES DA SILVA, 1998). Isso também é ilustrado na figura 4, onde os contatos litológicos mostram essa mudança na estruturação das rochas. 12 Figura 4. Mapa Geológico do GBRI, Bahia, com destaque para a área de estudo. Fonte: Donatti Filho (2012). 13 5.2.1 Estratigrafia De acordo com Kishida (1979) e Silva (1992) as rochas supracrustais do GBRI são de idade paleoproterozóica e apresentam espessura que podem alcançar até 9,5 km, e ocorrem associadas com rochas intrusivas. Essa sequência supracrustal é dividida em três domínios, sendo da base para o topo os seguintes: Unidade Vulcânica Máfica (UVM), Unidade Vulcânica Intermediária a Félsica (UVF) e Unidade Sedimentar (US). Conforme apresentado por Barbosa & Sabaté (2004), a Unidade Vulcânica Máfica (UVM) é constituída por basaltos toleíticos e tufos máficos, com associações de formações ferríferas, cherts e filitos grafitosos. De acordo com Silva et al. (2001), esses basaltos ainda possuem vários tipos de textura, sendo porfirítico, maciço, amigdaloidal e variolítico, podendo apresentar estruturas de brecha de fluxo, bem como lavas almofadadas (pillow lava). A UVM possui ainda 5 km de espessura, o que ocupa cerca de 60% da área aflorante do GBRI. Essa região da base da sequência foi datada pelo método Pb-Pb em rocha total, obtendo uma idade de 2209±60 Ma com Sm-Nd TDM em rocha total de 2.2 Ga (SILVA, 1992; BARBOSA & SABATÉ, 2004). Já Oliveira et al. (2010) apresentou idades dos basaltos toleíticos da sequência com idade U-Pb SHRIMP, em zircões, de 2145±8 Ma e 2142±6 Ma. Já a UVF caracteriza a porção intermediária e é composta por rochas félsicas de composição andesítica a dacítica cálcio-alcalina, com textura afanítica, porfirítica, variolítica e piroclástica e está exemplificada por tufos, lapillis e aglomerados (SILVA et al., 2001; BARBOSA & SABATÉ, 2002). Esse domínio encontra-se na região central do GBRI, e ocupa aproximadamente 25% da área aflorante da sequência (SILVA, 1992). Silva (1983) ainda descreve que as rochas da UVF podem apresentar intercalações com siltitos, arenitos e folhelhos vulcânicos epiclásticos. As idades definidas para a UVF são de 2080±90 Ma, 2109 ±80 Ma e 2.1 Ga, obtidas pelos métodos Rb-Sr e Pb-Pb em rocha total, e Sm-Nd, respectivamente (SILVA, 1992). Já no topo da sequência supracrustal predomina o domínio sedimentar composto por sedimentos grossos e finos de origem predominantemente vulcânica epiclástica. De acordo com Kishida (1979), os litotipos que compõem esse domínio são basicamente conglomerados, filitos, arenitos e siltitos, podendo ainda estar associados a formações ferríferas bandadas, mármores, gonditos e cherts. Grisólia & Oliveira (2011) identificaram que as rochas metassedimentares do GBRI são de idade Paleoprotrozóica, com idade de deposição no intervalo de 2110-2120 Ma por isótopos de Sm-Nd. Além disso, esses mesmos autores afirmam que esses metassedimentos 14 são provavelmente provenientes da erosão do próprio GBRI ou de outra fonte que tenha idades similares. Ocorrem diversos corpos intrusivos de diferentes composições no GBRI, sendo possível dividi-los em diques e soleiras, corpos graníticos e ainda corpos ultramáficos. Kishida (1979) e Silva (1992) indicam que os diques e soleiras são representados por dioritos e gabros, que se apresentam em formatos estreitos e alongados na orientação N-S na porção central e setentrional e E-W na porção meridional do GBRI, possuindo composição toleítica. Já os corpos graníticos apresentam formas ovaladas ou elipsoidais e podem ser separados em dois tipos, sendo o primeiro domos granito-gnáissicos e o segundo os corpos isotrópicos que intrudem ou margeiam a sequência supracrustal (KISHIDA, 1979; ROCHA NETO, 1994). De acordo com Silva (1992), esses corpos podem ser de origem sin ou pós- tectônica. As intrusões graníticas sin-colisionais são associadas com a fase drift da bacia, sendo representadas pelos granitóides Quijingue, Lagoa dos Bois, Cipó, Barrocas, Teofilândia, Eficéas (RIOS, 2002), Nordestina (CRUZ FILHO et al., 2003) e Trilhado (MELLO et al., 2000), que possuem natureza cálcioalcalina e idade paleoproteozóica de 2,16 e 2,13 Ga. Os granitóides pós-colisionais são de natureza alcalina, com idades de 2,10 e 2,07 Ga, e compreendido pelos maciços Morro das Agulhas-Bananas, Serra do Pintado, Araras, Euclides, Morro dos Lopes (RIOS et al., 2000), Itareru (Carvalho & Oliveira, 2003) e Cansanção (SILVA, 1992; RIOS et al., 2003). Ressaltam-se também outros dois importantes domos granito-gnáissicos pós-colisionais intrudidos na sequência de rochas do GBRI, Ambrósio e Pedra Vermelha, que apresentam idades de U-Pb SHRIMP de 2080±2 Ma (MELLO et al., 2006) e diluição de isótopos em U-Pb de 2080±8 Ma (RIOS et al., 2005), respectivamente. Kishida (1979) e Silva (1992) afirmam que os corpos ultramáficos são compostos por peridotitos serpentinizados e carbonatizados, e que apresentam forma alongada respondendo à foliação regional. Ainda no GBRI foram reconhecidas intrusões kimberlíticas associadas ao batólito Nordestina, alongadas na direção N30W, que apresentaram idade de 642±6 Ma, em U-Pb (DONATTI FILHO et al., 2012). A sequência de eventos que formaram o terreno granito-greenstone belt é apresentada na Figura 5. 15 Figura 5. Síntese das idades geocronológicas do GBRI e arredores. Fonte: Autor. 5.2.2 Mineralizações Auríferas no GBRI Os depósitos de ouro do GBRI são encontrados majoritariamente em duas porções, sendo uma a norte e uma a sul, sendo classificadas então como Zona Mineralizada Norte (ZMN) e Zona Mineralizada Sul (ZMS). A ZMN está associada a uma zona de cisalhamento paralela ao acamamento com orientação N-S e extensão média de 50 km. Já a ZMS possui 10 km de extensão com orientação E-W e compreende uma zona de cisalhamento que desenvolve uma estrutura do tipo duplex, sendo conhecida como Faixa Weber (ALVES DA SILVA et al., 1998). 16 As principais mineralizações reconhecidas na porção central do GBRI, ZMN, são M1, C1 e Antas. As mineralizações que ocorrem no corpo de C1 se hospedam no contato entre um corpo intrusivo de composição intermediária e metassedimentos brechados, com veios e vênulas de quartzo, normalmente sulfetados. Na ZMS, o depósito mais conhecido é o de Fazenda Brasileiro. As mineralizações de ouro desse depósito se hospedam, sobretudo, em um sill gabróico intrusivo na sequência vulcanossedimentar, estando associada a uma intensa alteração hidrotermal e a um forte cisalhamento (PIMENTEL & SILVA, 2003). De acordo com Alves da Silva (1990), a mina de Fazenda Brasileiro possui as rochas da Sequência Canto, pertencentes à Unidade Vulcânica e Metassedimentar, que são caracterizadas por rochas metavulcanossedimentares, aglomeráticas e lapillis/tufos, situando- se em uma calha sinformal, e que são incluídas no domínio de rochas vulcânicas do GBRI. Gomes (s.n.t.) afirma que os corpos mineralizados existentes nessa sequência geralmente se apresentam associados a veios de quartzo, hidrotermalização, e ainda a estruturas miloníticas. Essas mineralizações auríferas que ocorrem na Sequência Canto provêm de fluido hidrotermal, composto principalmente por CO2-H2O, formado entre 390°C e 491°C (SILVA, 1998). A deposição do ouro pode ter ocorrido durante ou depois da geração de veios a partir desse fluido. Ainda segundo Silva (1998), a mineralização aurífera se concentra principalmente nas rochas que contêm material carbonoso presente, o que pode ser indicado como um horizonte-guia do minério. No depósito de C1-Santaluz, os veios mineralizados ocorrem com uma orientação preferencial N040 encaixados em uma zona de cisalhamento rúptil-dúctil que acompanha o contato principal entre a rocha encaixante do contato de topo do minério. Já em profundidade, os veios de quartzo surgem em xistos carbonosos brechados, e que normalmente estão associados com lentes de metadacito brechado, estas que podem estar mineralizadas e assim corresponderem a 10% do minério do depósito (ALVES DA SILVA, 1998). De acordo com Alves da Silva (1998), os andesitos que ocorrem na região da mina de C1-Santaluz fazem parte da Unidade Vulcânica Intermediária a Félsica, e ocorrem no contato de base dos corpos mineralizados, e ainda aparecem como rochas hospedeiras do corpo Antas II. O autor ainda apresenta que os litotipos da Unidade Metassedimentar, como quartzo- clorita-sericita xisto e quartzo xisto carbonoso ocorrem como litotipo principal da unidade, além disso, este último aparece frequentemente como litotipo hospedeiro das ocorrências auríferas na área. 17 Davison et al. (1988) acreditam que as mineralizações auríferas na parte sul do GBRI estão associadas com processos hidrotermais que transpuseram o metamorfismo de fácies xisto verde presente nas rochas e produziram carbonatação, albitização e sulfetação ao longo dos veios e venulações de quartzo. Já na porção central do referido Greenstone, Coelho & Silva (1998) conferem uma alteração hidrotermal para o sistema aurífero da Fazenda Maria Preta – C1-Santaluz, em função de estruturas stockwork’s de quartzo com silicificação, piritização e albitização. 5.2.3 Geologia Estrutural O GBRI apresenta uma orientação preferencial N-S nas regiões setentrional e central, com uma inflexão para E-W na porção sul, sendo que em ambas as porções existem zonas de cisalhamento paralelas ao acamamento e à foliação regional (ALVES DA SILVA, 1998). A orientação N-S é a que predomina no GBRI, direção esta comprovada pela xistosidade observada nos litotipos que afloram na área de estudo. Essa estruturação do GBRI ainda esboça uma sucessão de antiformes e sinformes com eixos orientados nas mesmas direções para cada porção (Figura 6). 18 Figura 6. Bloco diagrama ilustrativo das principais componentes estruturais presentes no GBRI. Fonte: Modificado de Chauvet et. al,1997. De acordo com Alves da Silva (1994), a foliação regional na porção central e setentrional do GBRI se relaciona a uma zona de cisalhamento com cinemática transcorrente sinistral, divergindo com a porção meridional desse terreno, que apresenta foliação regional principal associada com cisalhamento de cinemática dextral. Ainda segundo esse autor, dois eventos deformacionais principais resultaram na deformação no GBRI, sendo designados de D1 e D2 e considerados como pertencentes a um metamorfismo de fácies xisto verde a anfibolito. 19 Segundo Chauvet et al. (1997) a deformação sofrida pelas rochas supracrustais do GBRI é dividida em duas fases, D1 e D2. A primeira é determinada por direções de foliação variando de E-W para NW-SE, sendo que esta segunda orientação é relacionada a uma lineação mineral marcada por agregados micáceos orientados de forma subhorizontal; enquanto que a deformação D2 desenvolveu lineações de estiramento subhorizontais e planos de foliação subverticais com direção N-S, sendo a principal fase deformacional, e atribui-se que os principais elementos que definem essas lineações se tratam de cristais de biotita ou clorita (Figura 7). 20 Figura 7. Modelo esquemático da formação das estruturas do GBRI, demonstrando a interação entre o evento D1, de tectônica horizontal com direção NW-SE, com o evento D2, definido por uma transcorrência sinistral de direção N-S, além de ascensão e colocação dos granitos. Fonte: Modificado de Chauvet et. al, 1997. Silva (1992) identificou também dois principais eventos D1 e D2. Estes dois eventos de deformação atuaram na sequência do GBRI de maneira que D1 originou os eventos F1, representado por zonas de cisalhamento N-S, e F2, que desenvolveu uma sucessão de anticlinais e sinclinais com eixo N-S e vergência para leste; e D2 que pode ser reconhecido na porção sul do Greenstone, sendo evidenciado por um dobramento que também atingiu o 21 embasamento. Ainda segundo essa autora, o fechamento da bacia e seu diapirismo granítico, bem como uma tectônica tangencial, foram os parâmetros que geraram a deformação D1. Por outro lado, Teixeira (1984) determinou cinco fases deformacionais para o GBRI, sendo D1, D2, D3, D4 e D5. A fase D1 é representada por uma foliação S0 paralela a S1, além de dobras isoclinais que inverteram a sequência supracrustal do Greenstone; a fase D2 originou foliação plano axial S2 com mergulho de 60° para Sul, além de dobras de grande amplitude que possuem eixos com orientação E-W; a fase D3 originou dobras abertas com plano axial vertical, eixos orientados a E-W e ainda uma clivagem de crenulação S3; na fase D4 foi criada clivagem de crenulação S4 e dobras abertas com planos axiais verticais com orientação NE- SW que redobraram suavemente as estruturas geradas anteriormente; e a fase D5 foi caracterizada por uma tectônica extensional rúptil que permitiu a geração de falhas normais orientadas em N-S, sendo seus pares conjugados orientados para NW-SE e NE-SW. 5.2.4 Metamorfismo De acordo com Silva (1983), o metamorfismo ocorrido no GBRI pode ser entendido como três episódios distintos. O primeiro evento houve um metamorfismo de origem hidrotermal (M1) na fácies xisto verde, de fundo oceânico que possibilitou a hidratação das paragêneses originais de rochas vulcânicas alterando-as. Esse evento é ainda marcado pelo aparecimento de fraturas de resfriamento em pillow lavas, albitização dessa estrutura e da rocha que a apresenta, e ainda pela geração de veios de clorita e carbonato preenchendo fraturas. Ainda proposto por Silva (1983), o segundo evento metamórfico (M2), de caráter regional, é marcado pela intrusão dos domos granito-gnáissicos, sendo classificado como de natureza dínamo-termal, em condições de fácies xisto verde a anfibolito. Este evento teve seu pico entre 1,8-2,0 Ga, intervalo este definido em função da idade dos domos intrusivos Ambrósio e Pedra Alta, o que coincide com o ciclo Transamazônico. O terceiro evento metamórfico (M3) é de natureza termal e restringe-se por auréola de contato em torno de corpos intrusivos pós-tectônicos (Silva, 1992). 5.2.5 Evolução Geotectônica O contexto geotectônico do GBRI é estabelecido por Silva (1992) e Silva et al. (2001), com a formação de uma bacia tipo back-arc, constituído por uma crosta continental arqueana, 22 em um ambiente de colisão do tipo arco-continente, pertencente ao Proterozóico Inferior e que posteriormente sofreu subducção para leste (Figura 8). Provavelmente, neste ambiente houve a geração de sedimentos para a bacia, assim como um magmatismo intermediário a félsico (Ruggiero & Oliveira, 2010). Corroborando essa tese, Matos & Conceição (1993) confirmam a subducção para leste em função da vergência estrutural principal da região ser voltada para leste, e também pela divisão de fácies mineralógicas que ocorrem. Figura 8. Modelo de evolução geotectônica do GBRI. Fonte: Proposto por Silva (1992). No entanto Carvalho (1991) assume que o GBRI foi gerado por um regime de rifteamento e um subsequente processo de vulcanismo marcado por plumas basálticas e derrames de natureza siálica, que houve ou não a mistura de magmas. Alves da Silva et al. (1998); Donatti Filho (2007), definem uma evolução do GBRI através de uma bacia marginal ou de um rift intracontinental, que evoluiu para a formação de um oceano (Figura 9), sendo que essa crosta oceânica gerada foi subductada para NW, permitindo um cavalgamento sin- metamórfico de vergência SE, que no final de sua atuação houve a primeira intrusão 23 granitóide (Domo de Barrocas). Ainda segundo esses autores, ocorreu um aumento dessas intrusões conforme a bacia se fechava o que causou a verticalização da foliação gerada no evento D1. Por fim, no evento D2, ocorreu a formação de uma zona de cisalhamento sinistral, que gerou a foliação que melhor é marcada no GBRI. 24 Figura 9. Modelo geotectônico de evolução do GBRI. Fonte: Modificado de Donatti Filho, 2007. 25 6 GEOLOGIA LOCAL DO DEPÓSITO DE C1-SANTALUZ No GBRI são encontrados os Domínios de Rochas Máficas, Domínio de Rochas Vulcânicas e também Domínio de Rochas Metassedimentares, empilhamento proposto por Kishida (1979), Silva (1992), Silva et al. (2001), por exemplo. Na área de estudo constatou-se que ocorrem somente os Domínios Vulcânico e Metassedimentar. Subentende-se que esse empilhamento é simplificado devido a ser subdividido em função das unidades que possuem maior ocorrência em cada domínio. A exata separação dos domínios se torna complexa devido a cada litotipo ocorrer nos três domínios, como exemplo é possível citar metassedimento carbonoso (filito carbonoso) que ocorre na área de estudo na forma de lentes na Sequência Vulcânica, enquanto que no Domínio Metassedimentar se apresenta em camadas mais espessas. Assim, neste capítulo são descritas, com base nos dados levantados no presente trabalho, as unidades litoestratigráficas que ocorrem no depósito de C1-Santaluz, localizado na porção central do GBRI, de modo a prover informações relevantes quanto à composição, arcabouço estrutural em que se situam além de dados referentes à mineralização aurífera que ocorre. Para a área estudada foi gerado um mapa geológico, na escala 1:750, apresentado no Apêndice VI, bem como seções geológicas da área estudada que auxiliam no entendimento do empilhamento, além de realçarem as estruturas mapeadas (Apêndices de I a IV). 6.1 Unidades Litoestratigráficas Os trabalhos efetuados na área de estudo foram realizados com base em trabalhos de campo e testemunhos de sondagem, entre os anos de 2012 e 2013. O levantamento foi focado nas rochas que afloram na mina de C1-Santaluz, onde foi realizado um trabalho de detalhe. O mapa geológico da área (Apêndice VI) compreende rochas da Sequência Vulcânica e da Sequência Metassedimentar, além de litotipo de caráter intrusivo intermediário. No levantamento de detalhe do depósito C1-Santaluz, essas sequências foram subdivididas, da base para o topo, em clorita-sericita-quartzo xisto, metassedimento carbonoso (filito carbonoso), brecha carbonosa (Domínio de Rochas Metassedimentares), metadacitos (Domínio de Rochas Vulcânicas), metadiorito (Rochas Intrusivas Intermediárias Metamorfisadas), veios e venulações de quartzo (Mineralização Aurífera dos Veios de Quartzo), e foram apresentadas e descritas nesta mesma ordem. 26 Na porção oeste da área (Apêndice VI) ocorre metadiorito, que faz contato, na parte central do mapa, com um pacote de rochas metassedimentares (clorita-sericita-quartzo xisto e sericita xisto carbonoso) e rochas metavulcânicas (metadacitos e metadacitos brechados), que se estendem para leste. Apófises de metadiorito também foram encontradas inseridas nesses domínios de rochas vulcânicas e metassedimentares. Além da ocorrência de C1-Santaluz, a empresa Brio Gold Inc. possui dois depósitos de ouro inseridos nas áreas da mina, Antas II e Antas III que se situam a sul-sudoeste do depósito de C1-Santaluz. O levantamento deste trabalho não contemplou esses depósitos, de forma que não se encontram no mapa geológico gerado. Entretanto, a empresa dispõe de furos de sondagem rotativa diamantada feitos nessas duas ocorrências, dos quais o autor deste trabalho obteve amostras de rocha, de metandesito e aglomerado vulcânico com o intuito de auxiliar na representação da Sequência Vulcânica e Sequência Sedimentar, respectivamente. Como o aglomerado vulcânico ocorre estritamente relacionado com a Sequência Sedimentar, se permitiu reclassificar esta unidade como Sequência Piroclástica e Sedimentar. Ambos os litotipos, metandesito e aglomerado vulcânico, foram descritos nesse capítulo, juntos aos litotipos mapeados na área de estudo. Assis (2011) apresentou, para a porção sul do GBRI, um empilhamento estratigráfico simplificado (Figura 10). Este empilhamento reflete-se para a porção central como um todo, sendo que especificamente na área de estudo foram reconhecidos apenas os Domínios Vulcânico e Metassedimentar. As amostras auxiliares dos depósitos de Antas II e Antas III também foram consideradas nesse empilhamento esquemático. 27 Figura 10. Coluna litotectônica esquemática da área de estudo localizada na porção central do GBRI. Diferentemente das unidades que ocorrem no GBRI, na área de estudo afloram apenas as Sequências Vulcânica e Sedimentar. Fonte: Modificado de Assis (2011). 6.1.1 Sequência Vulcânica O Domínio de Rochas Vulcânicas ocorre na porção centro-leste a leste da área de estudo (Apêndice VI). É representado por metadacitos que ocorrem como lentes e pacotes alongados com direção N-S a NE-SW. Nos corpos de Antas III, que ocorre além do limite do mapa geológico deste trabalho, e situado a sul do depósito de C1-Santaluz, o metadacito 28 ocorre mineralizado por ouro e encaixado entre corpos subvulcânicos e rochas do domínio metassedimentar. Esta sequência vulcânica também é representada por metandesito, no entanto, este litotipo não foi mapeado na área de estudo, e é descrito a fim de mostrar que nos arredores do depósito de C1-Santaluz, nesse domínio de rochas não ocorre apenas metadacito. A amostra estudada de metandesito é proveniente de furo de sondagem rotativa diamantada fornecida pela empresa Yamana Gold Inc. 6.1.1.1 Metadacito Essa unidade é encontrada na área de estudo na forma de corpos maciços e também como lentes intrusivas na região de brecha carbonosa. É uma rocha compacta, maciça, que comumente não apresenta feições de deformação e com granulação muito fina a afanítica. Possui cor branca esverdeado claro, com finas fitas de quartzo fumê (Figura 11). Como é bem comum sua presença na cava de C1-Santaluz, e por ser uma rocha mais competente, não apresenta alteração intempérica marcante. Figura 11. Amostra de metadacito cinza esbranquiçado mapeado na cava de C1-Santaluz (Ponto JA13-256). Fonte: Autor. Dentro do pacote de metadacito ainda foi possível observar porções em que esta rocha aflora fortemente fraturada. Em função do reconhecimento de que lentes de metadacito 29 inseridas na brecha carbonosa, tendem a aumentar os teores de ouro do depósito, decidiu-se classificar essas ocorrências como brecha dacítica, exibindo mesma composição que o pacote de metadacito. Essa informação é proveniente dos dados laboratoriais da empresa Yamana Gold Inc. Assim, na área de estudo o metadacito está concentrado na parte sudoeste, porém, aparecem lentes na porção nordeste (Apêndice VI). Esse litotipo ocorre com espessuras que variam de 50 centímetros (lentes) a 100 metros, e que abrangem em média 15% da área de estudo. O metadacito foi analisado nas lâminas JA13-187, JA13-255, MP186-4, MP186-7, MP186-8, e apresentou uma composição padrão de 60% de quartzo, 20% de sericita, 10% de clorita e 10% de plagioclásio. Litotipo ocorre com textura ígnea reliquiar, aparentando aspecto fragmentado e facetado dos cristais que compõe a matriz (como pode ser observado na fotomicrografia da Figura 12B), corroborando para uma textura de rocha vulcânica. Além disso, por vezes essa rocha ocorre com bandamento ígneo preservado, marcado por bandas mais quartzosas e bandas mais micáceas normalmente oxidadas. (Figura 12A). Figura 12. A) Metadacito cinza a cinza escuro, compacto com bandamento ígneo bem marcado. B) Fotomicrografia da lâmina JA13-187 mostrando a textura vulcânica da rocha, com minerais fragmentados e facetados, orientados marcado a foliação Sn (Polarizadores cruzados) (Op: opacos; Qtz: quartzo). Fonte: Autor. 6.1.1.2 Metandesito Esse litotipo ocorre no corpo Antas III, inserido no contexto da mina de C1-Santaluz, mas que não faz parte da área de estudo deste trabalho, consequentemente não ocorrendo no 30 mapa geológico confeccionado. O objetivo de estudar esse litotipo é acrescentar informações no que se refere ao Domínio de Rochas Metavulcânicas. O metandesito ocorre de forma compacta, com fraca sericitização. Apresenta cor cinza esverdeada, granulação fina a muito fina, e comumente deformada, exibindo foliação bem marcada (Sn), em geral do tipo clivagem ardosiana. A lâmina AT202-3 confeccionada a partir de amostra de testemunho localizado no depósito de Antas III, sul da cava de C1-Santaluz, mostrou que a rocha é composta de 40% de sericita, 20% de quartzo, 15% de feldspato (plagioclásio), 15% de clorita e 10% de carbonato. O litotipo apresenta matriz fina, foliada e com porfiroclastos de feldspato distribuídos pela matriz da rocha (Figura 13). Figura 13. A) Amostra macroscópica de metandesito proveniente do furo de sondagem rotativa diamantada AT202, localizado no depósito de Antas III. B) Fotomicrografia que destaca a composição mineralógica da lâmina AT202-3 (polarizadores paralelos) (Chl: clorita; Ms: muscovita; Fsp: Feldspato (plagioclásio); Qtz: quartzo). Fonte: Autor. 6.1.2 Sequência Metassedimentar (Sequência Piroclástica e Metassedimentar) Esse domínio de litotipos é composto por rochas metassedimentares e piroclásticas que apresentam-se como clorita-sericita-quartzo xisto, metassedimento carbonoso (filito carbonoso) e brecha carbonosa. Encontram-se no topo do empilhamento estratigráfico simplificado. Essas unidades geralmente apresentam xistosidade bem marcada, maior grau de intemperismo e normalmente ocorrem bem deformadas. Na área de estudo, esses pacotes estão localizados na porção centro-oeste. 31 6.1.2.1 Clorita-sericita-quartzo xisto Na área de estudo, esse litotipo ocorre na porção oeste, em camadas com espessuras variadas entre 10 metros e 120 metros, observadas tanto em atividade de campo quanto em furos de sondagem. Essa unidade possui orientação geral NW-SE, abrangendo em média 15% do mapa geológico apresentado no Apêndice VI. Clorita sericita quartzo xisto é composto basicamente por muscovita/sericita e clorita, com xistosidade bem definida e textura lepidoblástica. Apresenta coloração cinza claro a alaranjado, com níveis oxidados, granulação fina e geralmente com fraca silicificação pervasiva, além de aspecto sedoso (Figura 14). Figura 14. Amostra de mão de clorita sericita quartzo xisto, da sequência piroclástica e metassedimentar, encontrada na área de estudo, mostrando forte xistosidade (Ponto JA13- 207). Fonte: Autor. Com a análise microscópica pode-se classificar esse litotipo como um sericita clorita quartzo xisto, com a seguinte composição modal: 35% de sericita, 35% de clorita, 15% de quartzo e 15% de minerais opacos. Também se torna claro que a orientação apresentada pelos minerais micáceos caracteriza a xistosidade da rocha e consequentemente a foliação Sn (Figura 15). 32 Figura 15. Ambas as fotos são de campos de visão diferentes da lâmina JA13-207 e mostram a composição do clorita sericita quartzo xisto, da sequência piroclástica e metassedimentar (polarizadores cruzados em A e paralelos em B) (Ser: sericita; Chl: clorita). Fonte: Autor. 6.1.2.2 Metassedimento carbonoso O metassedimento carbonoso (filito carbonoso) ocorre abaixo do corpo de metadiorito (Apêndices I e II, seções geológicas A-A’ e B-B’, respectivamente), aflorando na região leste na área de estudo. Possui relação de contato intrusivo com essa rocha subvulcânica, de modo que se apresenta de forma brechada com intensa presença de venulações de quartzo. No presente trabalho essa região de brecha foi classificada como uma unidade separada e nomeada de brecha carbonosa (discutida no tópico a seguir). A camada de metassedimento carbonoso mapeada na cava do depósito em questão pode ocorrer com até 80 metros de espessura. Também foi possível encontrar esse litotipo inserido nos pacotes de metadiorito e metadacito, na forma de corpos lenticulares de espessuras de até 20 metros. Esse metassedimento possui cor preta (rocha sã), enquanto que intemperizada apresenta cor cinza. Também ocorre geralmente com intensa silicificação pervasiva, e pode apresentar eventualmente finos cristais de pirita disseminados e que ocorrem orientados acompanhando a foliação principal ou acamamento (Figura 16). Por vezes, ocorrem veios e venulações de quartzo, em maior parte concordante e encaixados na foliação Sn, porém esses veios não são mineralizados. 33 Figura 16. Metassedimento carbonoso em escala de afloramento no depósito de C1-Santaluz, com coloração cinza a preta e forte xistosidade. A linha vermelha marca o contato entre metadiorito (MDIO) e metassedimento carbonoso (MSC). Fonte: Autor. Trata-se de uma rocha de granulação fina, composta por sericita, muscovita, quartzo, material carbonoso, e carbonato e pirita subordinadamente. Apresenta textura xistosa e lepidoblástica, por vezes bem deformada (Figura 17). A composição do material carbonoso será discutida adiante, na seção referente às análises de Difração de Raios-X. Figura 17. A) Metassedimento carbonoso de cor negra. Trata-se de amostra de furo de sondagem rotativa do depósito de C1-Santaluz, furo MP186, mostrando deformação dúctil do bandamento composicional S0 paralelo à foliação Sn, além de veios de quartzo associados e dobrados. B) Amostra de furo de sondagem (MP186) exibindo metassedimento carbonoso deformado. Fonte: Autor. 34 Com a análise microscópica foi possível verificar a forte xistosidade que este litotipo apresenta, de forma que caracteriza a foliação principal da rocha. Entretanto, um bandamento composicional é bem marcado por níveis carbonosos e sericíticos e níveis quartzo feldspáticos. 6.1.2.3 Brecha carbonosa A brecha carbonosa se trata do metassedimento carbonoso brechado. No entanto, nesta dissertação foi dividida e classificada como uma unidade de destaque em função de conter a mineralização aurífera do depósito. Essa unidade ocorre na porção central do mapa geológico (Apêndice VI) fazendo contato com metadiorito e na parte sul em contato com metadacito. Possui espessuras de até 20 metros e abrange cerca de 10% da área de estudo. Apresenta-se com matriz de granulação fina, coloração preta, textura sedosa fortemente deformada e brechada, com a presença de veios e venulações de quartzo (Figura 18). O aspecto de brecha se refere à intensa presença de venulações de quartzo, estas dobradas e rompidas, permitindo definir o litotipo como uma brecha hidráulica, relacionada então com a proximidade do contato de topo e também devido ao fraturamento observado. Em algumas porções, tanto em escala macroscópica quanto microscópica, a matriz dessa rocha ainda preserva a foliação Sn, a mesma orientação preferencial da xistosidade do metassedimento carbonoso. 35 Figura 18. Contato entre metadacito e brecha carbonosa em escala de afloramento no depósito de C1-Santaluz, mostrando coloração cinza para a brecha carbonosa, além de forte brechação e veios de quartzo encaixados, próximos à região de contato. A linha vermelha marca o contato do metadacito (MDAC) e a brecha carbonosa (BRC) (Ponto JA13-131; visada N106). Fonte: Autor. A brecha carbonosa é composta por sericita, muscovita, quartzo, material carbonoso, sulfetos, representados por pirita e/ou pirrotita, e/ou arsenopirita (Figura 19). Através da análise da lâmina MP186-3 constatou-se que a brecha carbonosa é caracterizada por 35% de material carbonoso, 25% de sericita/muscovita, 15% de quartzo, 5% de feldspato, 10% de clorita e 10% de carbonato, este encontrado exclusivamente nos veios de quartzo presentes. Figura 19. A) Amostra de testemunho de sondagem de brecha carbonosa proveniente do furo MP186. B) Fotomicrografia da lâmina MP176-1 mostrando a brechação e a composição da matriz da rocha, marcada, em grande parte, por material carbonoso (Polarizadores cruzados) (Qtz: quartzo; Mco: material carbonoso; Ser: sericita). Fonte: Autor. 36 6.1.2.4 Aglomerado vulcânico Este litotipo aflora na cava de Antas II, a sudoeste do depósito de C1-Santaluz, ou seja, não se encontra na área de estudo deste trabalho. Essa cava é de propriedade da empresa Yamana Gold Inc. e neste caso, essa rocha é aqui discutida pela sua frequente ocorrência na parte central do GBRI, onde a área de estudo se situa, e devido à estreita relação com o Domínio Metassedimentar. Com isso, nessa dissertação o aglomerado vulcânico foi posicionado em conjunto com os metassedimentos dentro do Domínio Metassedimentar, dessa forma modificando o nome para Domínio Piroclástico e Metassedimentar, assim como pode ser observado na Figura 10 da coluna esquemática do empilhamento litoestratigráfico simplificado da área de estudo. O aglomerado vulcânico apresenta matriz muito fina, por vezes composta por material carbonoso, e clastos de diversos tamanhos compostos por quartzo, feldspato. A presença desses clastos confere ao litotipo o caráter vulcânico. A rocha apresenta textura fanerítica e a foliação principal do litotipo é definida principalmente pela orientação preferencial dos clastos alongados. Esses clastos possuem mesma composição, quartzo e sericita. Foram analisadas três lâminas petrográficas de amostras de testemunhos de furo de sondagem rotativa diamantada (AT202-1, AT194-3 e AT194-4). Neste caso, o aglomerado vulcânico exibe textura xistosa, granulação fina na matriz e na porção dos clastos. O litotipo apresenta foliação Sn bem definida, marcada principalmente pelos minerais micáceos da matriz, e pela orientação dos clastos alongados, além de composição média representada por 40% de sericita, 30% de material carbonoso compondo a matriz fina intraclastos, 15% de quartzo, 10% de carbonato, além de 5% de minerais opacos (Figura 20). 37 Figura 20. A) Amostra proveniente de furo de testemunho de sondagem (AT194). Rocha de coloração cinza esverdeado de matriz intraclastos de cor cinza escuro a negro. B) Fotomicrografia da lâmina AT194-4 de furo homônimo destacando clastos alongados formando a foliação principal do litotipo, mostrando matriz fina composta principalmente por sericita e material carbonoso (Polarizadores descruzados) (Qtz: quartzo; Ser: sericita; Mco: material carbonoso). Fonte: Autor. 6.1.3 Rochas Intrusivas Subvulcânicas Intermediárias Os corpos subvulcânicos ocorrem sempre no contato com a mineralização aurífera no depósito de C1-Santaluz, com exceção das lentes, apófises, de metadiorito na parte nordeste do mapa geológico (Apêndice VI). O contato de base desses corpos com a brecha carbonosa, como pode ser observado no mapa geológico (Apêndice VI), é onde se encontra a zona mineralizada da cava. 6.1.3.1 Metadiorito O metadiorito ocorre de forma abundante no depósito de C1-Santaluz, aflorante em cerca de 35% da área de estudo. Perfaz contato de base com a brecha carbonosa, geralmente apresentando contato cisalhado e/ou fraturado, e que por vezes exibe truncamento com a foliação que ocorre no metadiorito e nos litotipos adjacentes. A zona de contato inclusive demonstra a presença mais intensa da foliação Sn, tanto no metadiorito quanto na brecha carbonosa, e ainda ocorre com mergulho de mais alto ângulo. Na área de estudo, o metadiorito recobre a porção oeste e apresenta espessuras de até 350 metros. Na parte leste da área aflora na forma de lentes ou apófises de até 20 metros de espessura, geralmente com orientação preferencial N-S ou NW-SE. 38 A porção mais interna do corpo possui textura granular a xistosa (em grande parte incipiente), com granulação média a grossa, coloração cinza claro esverdeado e maciço. Quando analisado em regiões próximas ao contato com outras unidades, tende a apresentar uma foliação bem marcada. O metadiorito, geralmente, apresenta poucos sulfetos, representado por cristais finos anhedrais a euhedrais de pirita. Em lâminas petrográficas (MP186-6 e MP186-5) o metadiorito apresenta composição modal de 30% de quartzo, 25% de muscovita, 20% de clorita, 20% de plagioclásio e 5% de opacos, além de apresentar xistosidade média (Figura 21). Figura 21. A) Foto mostrando bancada da mina de C1-Santaluz, exibindo metadiorito que ocorre na área (Ponto JA13-110, X: 466946; Y: 8784293; visada para norte). B) Amostra de furo de testemunho de sondagem de metadiorito cinza esverdeado, compacto mostrando textura granoblástica e granulação média. C) Fotomicrografia da lâmina MP186-5 mostrando composição quartzosa (Polarizadores descruzados) (Fsp: feldspato; Qtz: quartzo; Chl: clorita). D) Fotomicrografia de metadiorito na lâmina MP186-6 mostrando foliação Sn incipiente na rocha, além de composição bem quartzosa (Polarizadores cruzados) (Fsp: Feldspato; Qtz: quartzo; Cb: carbonato; Ms: muscovita). Fonte: Autor. 39 6.1.4 Mineralização Aurífera dos Veios de Quartzo Os veios e venulações de quartzo mineralizados se encontram no Domínio de Rochas Metassedimentares, inseridos no pacote de brecha carbonosa. Ocorrem normalmente, com cor branca, caráter opaco a translúcido, de até 60 cm de espessura (observados em campo), geralmente com orientação paralela ao contato de topo com o metadiorito, ou seja, concordantes com o contato e com a foliação Sn da rocha encaixante. Veios discordantes também são comuns, porém possuem menores espessuras e ocorrem principalmente perpendiculares aos veios concordantes, sendo que geralmente estão alocados em fraturas, tendo caráter de veios de preenchimento, pois aproveitaram espaços ou zonas de fraqueza da rocha encaixante (Figura 22). Os veios e venulações de quartzo possuem associação com carbonato (ankerita identificada em análises no MEV), albita, além de sulfetos, representados por finos agregados anhedrais a euhedrais de pirita, e finos cristais anhedrais a subhedrais de arsenopirita. Nas análises no MEV (subcapítulo 6.4), foram identificados outros sulfetos nos veios de quartzo, como calcopirita, esfalerita e stibinita. 40 Figura 22. A) Amostra de brecha carbonosa exibindo veios de quartzo concordantes e discordantes da xistosidade da rocha encaixante. B) Amostra de vênula de quartzo concordante e com significativa presença de cristais de arsenopirita associados à borda. Ambas as amostras são provenientes de testemunho do furo de sondagem rotativa diamantada MP-162. C) Fotomicrografia da lâmina MP151-1 mostrando cristais de pirita e arsenopirita em metassedimento carbonoso. D) Fotomicrografia da lâmina MP176-2 com pirita e arsenopirita, detalhe para presença de ouro associado à arsenopirita. Fonte: Autor. 6.2 Geologia Estrutural A c