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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.2015.tde-27082015-101343
Documento
Autor
Nome completo
Carlos Mario Echeverri Misas
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2015
Orientador
Banca examinadora
Juliani, Caetano (Presidente)
Frantz, José Carlos
Leite Junior, Washington Barbosa
Fernandes, Carlos Marcello Dias
Moreschi, Joao Batista
Título em português
Geologia e alteração hidrotermal nas rochas vulcânicas e plutônicas paleoproterozoicas na porção Sul da Província Mineral do Tapajós (PA).
Palavras-chave em português
Alteração hidrotermal
Geologia
Paleoproterozoico
Rochas plutônicas
Rochas vulcânicas
Resumo em português
Na Província Mineral do Tapajós, o evento sensu lato Uatumã representa um conjunto de arcos magmáticos continentais paleoproterozoicos formados em um intervalo entre 2,1 Ga e 1,86 Ga. Nesse contexto, litotipos diversos sub-vulcânicos e vulcânicos se associam e hospedam mineralizações dos tipos pórfiro e epitermal (high-, intermediate- e low-sulfidation) contendo metais preciosos (Au e Ag) e de base (Cu, Pb, Zn e Mo). O contexto geológico e evolução metalogenética de três depósitos magmático-hidrotermais localizados na região sudoeste do Estado do Pará (depósitos do Palito, V3 ou Botica e V6 ou Chapéu do Sol) foram integrados a estudos petrogenéticos de rochas plutônicas, incluindo monzogranitos pertencentes à Suíte Intrusiva Creporizão e sienogranitos associados à Suíte Intrusiva Maloquinha, e rochas vulcânicas, subvulcânicas e vulcanoclásticas do Grupo Iriri na região de Novo Progresso e Castelo dos Sonhos, extremo sudoeste paraense. O depósito tipo pórfiro de Au-(Cu) do Palito é hospedado no granito homônimo (ca. 1,883 Ga), que é caracterizado por textura porfirítica e é intrusivo no contato entre o Granito Rio Novo e o Granodiorito Fofoquinha. O Granito Palito apresenta afinidades geoquímicas semelhantes às encontradas em granitos tardi- a pós-colisionais, relacionados às fases tardias do evento Parauari, e representa o termo mais evoluído dentro de uma série magmática única, também formada pelas unidades Granito Rio Novo e o Granodiorito Fofoquinha. Diferentes estágios de alteração hidrotermal são reconhecidos no Granito Palito e nas suas encaixantes, com predominância de metassomatismo potássico, propilitização e a alteração sericítica, em estilos pervasivo, pervasivo seletivo a fissural. A mineralização de Au-(Cu) é principalmente associada às zonas de alteração sericítica, com corpos de minério representados por veios e vênulas de quartzo e sulfetos e de sulfetos cisalhados. Esses corpos apresentam controle estrutural de direção NW-SE e E-W. Os minerais de minério também ocorrem disseminados no Granito Palito e o conteúdo de ouro apresenta correlação positiva com os teores de cobre. A calcopirita é o principal sulfeto constituinte do minério e associa-se ao ouro, pirita, galena, pirrotita, electrum e sulfossais de bismuto, teluretos e selenetos. Análises de isótopos de oxigênio em minerais constituintes das zonas de alteração hidrotermal, incluindo quartzo, feldspato potássico, sericita, clorita e calcita, e dos veios mineralizados, indicam fluidos de origem magmática. Os valores de ''delta' POT.34''S IND.sulfetos' de calcopirita dos veios mineralizados variam de +1,2 a +3,6 %o, corroborando com a hipótese de fonte magmática também para o enxofre. Estudos de microtermometria em inclusões fluidas hospedadas em quartzo indicam uma fase inicial de exsolução de fluidos com salinidades baixas (0,6 a 1,5% wt. 'NaCl IND.eq.') e altas temperaturas (429 a 462 ºC) durante o estágio de alteração potássica, seguida de estágios de boiling e mistura de fluidos de salinidade variável (0,3 a > 28,8% 'NaCl IND.eq.') e temperaturas de homogeneização entre 100 a > 400 ºC. Essas características são semelhantes às observadas em pórfiros cenozoicos de arcos magmáticos continentais e insulares. Por sua vez, as mineralizações high-sulfidation do depósito V3 ou Botica são hospedadas em brechas hidrotermais em rochas vulcânicas e vulcanoclásticas do Grupo Iriri, associadas a caldeiras vulcânicas, intrudidas por stocks graníticos epizonais de idade entre 1,89 a 1,87 Ga. Eventos de alteração hidrotermal originados pelos corpos graníticos ocorreram em um intervalo entre 1,869 a 1,846 Ga ('ANTPOT.40 Ar/ '39 ANTPOT.Ar' em alunita). Esses eventos formaram tipos e estilos diferentes de alteração, incluindo silicificação, alteração argílica avançada com presença de alunita e pirofilita, propilitização e alteração sericítica, nos estilos pervasivo e fissural. A mineralização aurífera se associa com a zona de alteração argílica avançada com alunita, quartzo e presença de enargita-luzonita e covelita. Análises de isótopos de enxofre (''delta' POT.34'' S IND.sulfetos') em amostras de alunita e pirita também indicam fonte magmática para o enxofre. As composições isotópicas de isótopos de hidrogênio ('delta''D IND.H2O') e oxigênio (''delta POT.18''O IND.H2O' ) calculadas para os fluidos em equilíbrio com alunita da zona de alteração hidrotermal sugerem uma fonte magmática predominante com menor contribuição meteórica para os fluidos hidrotermais responsáveis pela formação da alunita. Já a mineralização low-sulfidation e do tipo pórfiro de Cu-Mo-(Au) do depósito V6 ou Chapéu do Sol se associa a duas sequências de rochas vulcânicas e vulcanoclásticas félsicas a intermediárias, stocks de pórfiros riolíticos, diques, brechas de conduto, ignimbritos, tufos e rochas epiclásticas. A alteração hidrotermal desse sistema low-sulfidation e do tipo pórfiro inclui metassomatismo sódico e potássico, propilitização, sericitização, argilização e silicificação. A mineralização é de caráter polimetálico com presença de pirita, calcopirita, molibdenita, ouro e esfalerita que ocorrem disseminados e também em veios e vênulas. O ouro associa-se principalmente à alteração sericítica com adulária e em zonas silicificadas. As rochas hospedeiras das mineralizações foram formadas durante dois eventos magmáticos: o primeiro, de idade entre 1,990 - 1,971 Ma, se relaciona à colocação de monzogranitos, riolitos e pórfiros pertencentes à sequência inferior. Por outro lado, o segundo evento magmático ocorreu no período entre 1,880 - 1,860 Ma, permitindo a colocação de pórfiros, andesitos, rochas vulcanoclásticas e diques de dacito da sequência superior. Análises geoquímicas indicam para estas rochas uma filiação geoquímica com séries cálcio-alcalinas de alto potássio e variações shoshoníticas, semelhante às rochas sin- a pós-colisionais desenvolvidas em ambientes de arco vulcânico continental maturo. Na região sudoeste do Estado do Pará, em áreas circunvizinhas dos povoados de Castelo dos Sonhos e Novo Progresso, afloram rochas plutônicas, vulcânicas, subvulcânicas e vulcanoclásticas, além de rochas epiclásticas. Dentre os litotipos plutônicos, destacam-se os monzogranitos, sienogranitos e álcali-feldspato granitos das Suítes Intrusivas Creporizão, Maloquinha e Teles Pires, respectivamente. As rochas vulcânicas, subvulcânicas e vulcanoclásticas do Grupo Iriri incluem andesitos, riolitos, pórfiros graníticos, ignimbritos e tufos. De maneira geral, as rochas estudadas apresentam assinaturas geoquímicas de séries cálcio-alcalinas a álcali-cálcicas de alto potássio e caráter levemente metaluminoso a peraluminoso. Os monzogranitos da Suíte Intrusiva Creporizão são magnesianos, álcali-cálcicos e metaluminosos, e possuem afinidades com granitoides de arco magmático. Os sienogranitos e os álcali-feldspato granitos das Suítes Intrusivas Maloquinha e Teles Pires, respectivamente, possuem assinaturas de rochas ricas em Fe (ferroan), variando de cálcio-alcalinas a levemente alcalinas e caráter peraluminoso. As rochas vulcânicas, subvulcânicas e vulcanoclásticas do Grupo Iriri também possuem assinaturas variando de cálcio-alcalina a alcalina, tendendo à série shoshonítica. As assinaturas geoquímicas das rochas das Suítes Intrusivas Maloquinha e Teles Pires e do Grupo Iriri na região estudada corroboram com a interpretação desses eventos magmáticos como relacionados a processos pós-colisionais a tardios na evolução do evento Uatumã. Dados isotópicos de Sm-Nd de um conjunto representativo de amostras da região indicam valores de ? Nd negativos, sugerindo fontes crustais mais antigas para as rochas estudadas, incluindo rochas arqueanas. Os dados isotópicos obtidos nessa tese, em conjunto com os dados geofísicos de magnetometria indicam que as estruturas E-W reconhecidas no embasamento arqueano da Província Mineral do Carajás se estendem para oeste, nas áreas da Província Mineral do Tapajós. As rochas hospedeiras das mineralizações magmático-hidrotermais e da região de Novo Progresso e Castelo dos Sonhos formaram-se em arcos continentais com possível participação de crosta arqueana na formação dos magmas. Nesse contexto, a Província Mineral do Tapajós apresenta notável potencial para ocorrência de depósitos de ouro e metais base dos tipos pórfiro e epitermal high, intermediate e low sulfidation, que distinguem-se por seu grau de preservação em terrenos paleoproterozoicos.
Título em inglês
not available
Palavras-chave em inglês
not available
Resumo em inglês
In the Tapajós Mineral Province, the lato sensu Uatumã event encompasses a set of Paleoproterozoic continental magmatic arcs formed in a range between 2.1 and 1.86 Ga. In this context, several sub-volcanic and volcanic rock types host porphyry and epithermal types (high-, intermediate- and low-sulfidation) mineralization containing precious metals (Au and Ag) and base (Cu, Pb, Zn and Mo). The geological setting and metallogenic evolution of three magmatic-hydrothermal deposits located in the southwestern region of the Pará State (Palito, V3 or Botica, and V6 and Chapéu do Sol) were integrated with petrogenetic studies of plutonic rocks, including monzogranites belonging to the Creporizão Intrusive Suite and syenogranites of the Maloquinha Intrusive Suite, as well as volcanic, volcaniclastic and subvolcanic rocks of the Iriri Group in the region of Novo Progresso and Castelo dos Sonhos, extreme southwest of the Pará State. The Palito porphyry Au-(Cu) deposit is hosted by the homonym granite (ca. 1.883 Ga), which is characterized by porphyritic texture and intrudes the Rio Novo granite and the Fofoquinha Granodiorite. The Palito Granite has similar geochemical affinities to those of tardi- post-collisional granite, related to the late stages of the Parauari event. This granite is the most evolved term within a single magmatic series, also formed by the Rio Novo granite and the Fofoquinha Granodiorite. Different hydrothermal alteration stages are recognized in the Palito Granite and other host rocks, with predominance of potassium metasomatism, and propylitic and sericitic alteration in pervasive, selective pervasive and the fissural styles. The Au-(Cu) mineralization is mainly associated with sericitic alteration zones. Ore bodies are mainly represented by quartz-sulfides and sulphide veins and veinlets that are structurally controlled by NW-SE and EW trending faults. Ore minerals also occur disseminated in the Palito Granite, where gold and copper contents are positively correlated. Chalcopyrite is the main sulfide in ore and occurs associated with gold and subordinate pyrite, galena, pyrrhotite, electrum, bismuth sulphosalts, tellurides, and selenides. Oxygen isotope analysis in minerals from the hydrothermal alteration zones, including quartz, K-feldspar, sericite, chlorite and calcite, as well as mineralized veins, indicate magmatic origin for the hydrothermal fluids. The ''delta' POT.34'' S IND.sulfide' values of chalcopyrite from mineralized veins range from +1.2 to +3.6%o, indicating also a magmatic sulphur source. Microthermometry studies in fluid inclusions hosted in quartz indicate initial exsolution of fluids with low salinity (0.6 to 1.5 wt%. NaCleq.) and high temperatures (429 to 462 °C) associated with the potassium metasomatism, followed by boiling and mixing with fluids of variable salinity (0.3 to > 28.8% 'NaCl IND.eq') and homogenization temperatures between 100 to > 400 °C. These characteristics are similar to those typical of Cenozoic porphyry deposits in continental and island magmatic arcs. In turn, the V3 (or Botica) high-sulfidation gold deposit is hosted by hydrothermal breccias in volcanic and volcaniclastic rocks of the Iriri Group, which are associated with volcanic calderas and intruded by 1.89 to 1.87 Ga epizonal granitic stocks. Hydrothermal alteration events originated from the granitic bodies and took place between 1.869 Ga to 1.846 Ga ('40 ANTPOT. Ar'/ '39 ANTPOT. Ar' in alunite). Different types and styles of hydrothermal alteration include silicification, advanced argillic, propylitic and sericitic alteration in pervasive and fissural styles. Gold mineralization is associated with advanced argillic alteration zone with alunite, pyrophyllite, quartz, and subordinate enargite-luzonite and covellite. Analysis of sulfur isotopes (''delta' POT.34''S IND.sulfide') in samples of alunite and pyrite also indicate magmatic source for sulfur. The calculated isotopic compositions of hydrogen (''delta' D IND.H2O') and oxygen (''delta POT.18''O IND.H2O') for the fluids in equilibrium with the hydrothermal alunite suggest a predominant magmatic source with less contribution to the meteoric hydrothermal fluids, which were responsible for the alunite formation. The V6 (or Chapéu do Sol) low-sulfidation and porphyry type Cu-Mo-(Au) deposit is associated with two sequences of felsic to intermediate volcanic and volcaniclastic rocks, rhyolite porphyry stocks, dykes, conduit breccias, ignimbrites, tuffs and epiclastic rocks. The hydrothermal alteration of the low-sulfidation and porphyry system includes sodium and potassium metasomatism, silicification and propylitic, sericitic, and argillic alteration. The ore is polymetallic and comprises pyrite, chalcopyrite, molybdenite, sphalerite, and gold, which occur disseminated and confined in veins and veinlets. Gold is associated mainly to the sericitic alteration with adularia and silicified zones. The host rocks of mineralization were formed in two magmatic events. The first event (1.990 to 1.971 Ma) was related to the emplacement of monzogranites, rhyolites and porphyry belonging to the lower sequence. On the other hand, the second magmatic event occurred between 1.880 to 1.860 Ma, allowing the emplacement of porphyry, andesite, dacite volcaniclastic rocks of the upper sequence. Geochemical analysis for these rocks indicates affinity with rocks from the high K and shoshonitic calc-alkaline series, similar to those of syn- to post-collisional granites formed in continental magmatic arc. In the southwestern region of the Pará State, in areas surrounding the villages of Castelo dos Sonhos and Novo Progresso, plutonic, subvolcanic, volcanic, volcaniclastic and epiclastic rocks have been recognized. Among the plutonic rock types, are highlighted the monzogranites, syenogranites and alkali-feldspar granites attributed to the Creporizão, Maloquinha and Teles Pires intrusive suites, respectively. Volcanic, volcaniclastic and subvolcanic rocks of the Iriri Group include andesites, rhyolites, granite porphyry, ignimbrites and tuffs. In general, the studied rocks display geochemical signatures of the calc-alkaline to high K alkali-calcic series and show slightly metaluminous to peraluminous character. The monzogranites of the Creporizão Intrusive Suite are magnesium, alkali-calcic, and metaluminous, and have affinities with magmatic arc granitoids. The syenogranites and alkali-feldspar granites of the Maloquinha and Teles Pires intrusive suites, respectively, have signatures of ferroan rocks, ranging from calc-alkaline to slightly alkaline and peraluminous. Volcanic, volcaniclastic and subvolcanic rocks of the Iriri Group are also calc-alkaline to alkaline, tending to the shoshonitic series. The geochemical signatures of the Maloquinha, Teles Pires and Iriri Group rocks corroborate the interpretation of these magmatic events were related to post-collisional processes in the evolution of the late Uatumã event. Sm-Nd isotopic data of a representative set of samples from the region indicate negative ?Nd values, suggesting older crustal sources for the rocks studied, possibly Archean in age. The isotopic data obtained in this thesis, together with geophysical magnetometry data, indicate that the E-W-trending structures recognized in the Archean basement of the Carajás Mineral Province extend westward in the areas of the Tapajós Mineral Province. The host rocks of magmatic-hydrothermal deposits, and those of the Novo Progresso and Castelo dos Sonhos region have been formed in continental arcs with possible participation of Archean crust for the formation of magmas. In this context, the Tapajós Mineral Province has remarkable potential for the occurrence of gold and base metal mineralization associated with clustered porphyry and high, intermediate, and low sulfidation systems, which are distinguished by their degree of preservation in Paleoproterozoic terrains.
 
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Data de Publicação
2015-08-27
 
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