Localizada no estado do Paraná, a Bacia de Castro apresenta preenchimento vulcanossedimentar. Nesta bacia há uma mina de ouro em implementação e minas inativas de hematita e argila, além de outras ocorrências minerais. As ocorrências auríferas são classificadas na literatura epitermais do tipo low-sulfidation, porém há poucas informações sobre a gênese da hematita e da argila. Este trabalho propôs estudar a evolução do sistema mineral da Bacia de Castro e suas relações com a história magmática e tectônica da bacia. Para atingir esse objetivo foram utilizados dados de: mapeamento geológico e de caracterização das zonas de alteração hidrotermal, processamento e interpretação de dados geofísicos e de sensoriamento remoto; petrografia; inclusões fluidas; litogeoquímica; geoquímica prospectiva; difração de raios X; isótopos estáveis; e geocronologia. A partir dos dados de campo, geoquímica prospectiva, geofísica e sensoriamento remoto foram criados mapas convencionais e gerados por scripts utilizando técnicas de machine learning, os quais ressaltaram novas áreas prospectivas. Inclusões fluidas, análise dos difratogramas e isótopos estáveis balizaram as temperaturas e composições fluidos dos sistemas minerais da bacia. Resultados geocronológicos e litogeoquímicos correlacionaram o magmatismo félsico da bacia com os álcali-feldspato granitos do tipo A2 presentes no embasamento. Interpreta-se que esse evento magmático foi correlacionado com a ascensão mantélica pós-orogênica, que gerou um sistema de riftes que acomodou a Bacia de Castro. Os depósitos de maior teor e baixo volume de ouro são associados a veios e zonas silicificadas e apresentam dois tipos de controles estruturais distintos. Parte dos veios são controlados pelas estruturas associadas aos horsts e grabens internos da bacia e os restantes pelo contato basal de derrames riolíticos, devido ao contraste de permeabilidade. Também na base de derrames foi observada alteração sericítica com lithophysae associadas. A zona de alteração sericítica relacionada a este contexto tem potencial para gerar depósitos de baixo teor de ouro e alto volume. A semelhança da composição isotópica dos fluidos magmáticos formadores das lithophysae e dos veios de quartzo auríferos controlados pelo contato basal dos derrames sugere a conexão entre estes sistemas. Devido ao seu ambiente tectônico, a bacia tem potencial para hospedar também depósitos do tipo intermediate-sulfidation. As ocorrências de hematita hidrotermal são conectadas com estruturas profundas e podem representar partes rasas de um sistema IOCG. Os depósitos de argila apresentam origem hidrotermal, são relacionados com os sistemas epitermais e representam blankets, o que denota a baixa erosão da bacia. Parte da Bacia de Castro e do seu embasamento são recobertos por sedimentos cenozoicos não cartografados anteriormente, sendo a unidade denominada aqui como Formação Castrolanda.

Located in the state of Paraná, Brazil, the Castro Basin contains volcanosedimentary filling. In this basin, there is a gold mine in an implementing process and hematite and clay inactive mines, besides other mineral occurrences. The gold occurrences are classified in the literature as epithermal low-sulfidation, but little information exists about the genesis of the hematite and clay deposits. This work proposed to study the evolution of the mineral systems of Castro Basin and its relations with the magmatic and tectonic history of the basin. To achieve this objective, was used data from: geological mapping and characterization of hydrothermal alteration zones, processing and interpretation of geophysical and remote sensing data; petrography; fluid inclusions; lithogeochemistry; prospective geochemistry; X-ray diffraction; stable isotopes; and geochronology. From the field data, prospective geochemistry, geophysics, and remote sensing, conventional and script-generated maps using machine learning techniques were created, which highlighted new prospective areas. Fluid inclusions, diffractogram analysis and stable isotopes have indicated the temperatures and the composition of the basin's mineral systems fluids. Geochronological and lithogeochemical results correlated the felsic magmatism of the basin with alkali-feldspar A2-type granites of the basement. It is interpreted that this magmatic event is correlated with post-tectonic mantle uplift, which generated a rift system that accommodated the Castro Basin. The high-grade, low-volume gold deposits are associated with veins and silicified zones and exhibit two distinct types of structural control. Part of the veins are controlled by the structures associated with the internal horsts and grabens of the basin, and the rest by the basal contact of rhyolitic lava flows due to the contrast in permeability. Sericitic alteration with lithophysae associated has also been observed at the base of lava flows. The zone of sericitic alteration related to this context has the potential to generate low gold content and high-volume deposits. The similarity of the isotopic composition of the magmatic fluids that formed the lithophysae and the auriferous quartz veins controlled by the basal contact of the lava flows suggests a connection between these systems. Due to its tectonic context, the basin has the potential to host epithermal intermediate-sulfidation deposits. The hydrothermal hematite occurrences are connected with deep structures and represent shallow parts of an IOCG system. The clay deposits present hydrothermal origin, are related to epithermal systems and represent blankets, which denotes the low erosion of the basin. Previously uncharted Cenozoic sediments cover part of the Castro Basin and its basement, and this unit is referred here as Castrolanda Formation.