Geologia, petrologia, geocronologia e mineralizações sulfetadas do complexo ézio, província mineral de carajás, Brasil

• Main Author: Silva, Karen Santos e
• Other Authors: Della Giustina, Maria Emilia Schutesky
• Language: Portuguese
• Published: 2016
• Subjects: Arqueano; Alteração hidrotermal; Geologia; Petrologia; Geocronologia; Mineralização
• Online Access: http://repositorio.unb.br/handle/10482/20456; http://dx.doi.org/10.26512/2015.12.D.20456

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Pós-Graduação em Geologia, 2015. === Submitted by Fernanda Percia França ([e-mail]) on 2016-05-13T17:45:54Z No. of bitstreams: 1 2015_KarenSantoseSilva.pdf: 26111864 bytes, checksum: e614285127936677357102e922e2b580 (MD5) === Approved for entry into archive by Marília Freitas([e-mail]) on 2016-05-26T16:57:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_KarenSantoseSilva.pdf: 26111864 bytes, checksum: e614285127936677357102e922e2b580 (MD5) === Made available in DSpace on 2016-05-26T16:57:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_KarenSantoseSilva.pdf: 26111864 bytes, checksum: e614285127936677357102e922e2b580 (MD5) === O Complexo Máfico-Ultramáfico Acamadado Ézio faz parte de um conjunto de intrusões máfico-ultramáficas inseridas na porção leste da Província Mineral de Carajás, um dos mais importantes distritos de Cu-Au do mundo, situado na margem leste do Cráton Amazônico. O corpo intrusivo ocorre ao longo da Zona de Falha Serra do Rabo, na terminação leste do Sistema Transcorrente Carajás, uma importante feição tectônica ligada à mineralização do tipo IOCG de importantes depósitos, como Salobo, Igarapé Bahia/Alemão, Cristalino e Sossego. O complexo, que consiste de rochas gabróicas predominantes e serpentinitos, peridotitos e clinopiroxenitos subordinados, é limitado ao sul por gnaisses e migmatitos do Complexo Xingu e ao norte por rochas graníticas e granodioríticas associadas a rochas metavulcano-sedimentares atribuídas ao Supergrupo Itacaiúnas, sendo também cortado por um corpo granítico alcalino. Tais rochas foram sujeitas à alteração hidrotermal, transformadas de forma mais pervasiva ao longo de falhas dúcteis-rúpteis. Embora as feições magmáticas primárias das rochas do Complexo Ézio sejam parcial a totalmente obliteradas, estudos petrográficos e químicos sugerem uma sequência de cristalização definida por Ol+Chr; Ol+Chr+Cpx; Cpx; Cpx+Pl. Valores composicionais de olivina (Fo67-69), embora restritos a uma amostra, apontam um magma parental moderadamente primitivo. Contaminação crustal é indicada por valores de εNd (T = 2.74 Ga) fracamente positivos a variavelmente negativos (0.30 a -4.20) e anomalias negativas de Nb e Ta. A isócrona Sm-Nd em amostras de rocha total, apesar da grande incerteza, indica uma idade de cristalização magmática neoarqueana (2.77 ± 0.17 Ma). Os padrões de elementos-traço e a idade do complexo são comparáveis às demais intrusões máfico-ultramáficas de Carajás (cerca de 2.76 Ga), sugerindo processos magmáticos semelhantes. A alteração hidrotermal no complexo é responsável por uma sequência de alteração comparável ao estabelecido em sistemas IOCG de Carajás. Esta sequência é caracterizada por estágios que se superpõem, definidos por alteração precoce e bem distribuída com hornblenda-plagioclásio (albita-oligoclásio) e menor proporção de escapolita, seguido por alteração com biotita-feldspato potássico, formação de magnetita (+ actinolita, grunerita e ferropirosmalita), cloritização e epidotização como disseminações e veios associados à mineralização de Cu-Ni, e um estágio tardio marcado pela formação de veios e sericitização. Tal alteração transforma as rochas do Complexo Ézio em hidrotermalitos bandados, rochas brechadas, anfibolitos e biotita actinolititos/cummingtonititos, o último a partir de um protólito ultramáfico. Dados litogeoquímicos sugerem ganhos em K e Fe e perdas em Ca com a alteração hidrotermal nas diferentes rochas do Complexo Ézio, enquanto que os elementos-traço são afetados somente em rochas pervasivamente alteradas. Datação U-Pb em titanita associada à alteração com biotita forneceu três diferentes idades, uma mais velha de 2.620 ± 14 Ma, interpretada como idade de resfriamento ou abertura do sistema, e idades mais novas representando um re-equilíbrio isotópico por complexas interações fluido/rocha ou eventos térmicos/deformacionais. A mineralização de Cu-Ni ocorre principalmente como a matriz de corpos brechados semi-massivos a massivos e disseminações intersticiais no clinopiroxenito. A assembleia consiste de pirrotita e calcopirita como sulfetos predominantes e menores proporções de pirita, ilmenita, pentlandita, magnetita, rutilo e esfalerita, além de quantidades traço de hematita, bornita, molibdenita, uraninita, ouro nativo, prata nativa, badeleíta, cobaltita e sulfoarsenieto de Co e Ni. Geotermômetros e assembleias minerais indicam fluidos que atingem altas temperaturas nos primeiros estágios (acima de 600oC), estabilizando clinopiroxênio ou granada, e sofrem forte resfriamento (< 300oC) até a precipitação dos sulfetos. A abundância de minerais com Cl, como hornblenda, escapolita, biotita e Fe-pirosmalita, indicam a alta salinidade dos fluidos nos estágios iniciais. Assim, dois processos podem ser considerados com relação ao resfriamento do sistema: um envolvendo um único fluido que resfria como uma função do tempo, em que o conteúdo de Cl diminui por ser constantemente incorporado a minerais hidrotermais, como anfibólio, escapolita e ferropirosmalita; e outro provocado pela mistura de um fluido mais reduzido de alta salinidade e baixa concentração de S com um fluido mais oxidante e rico em S, diluindo o conteúdo de Cl. Similaridades com os depósitos de IOCG de Carajás, como Cristalino e Sossego, indicam um mesmo sistema hidrotermal envolvido. Porém, diferenças como a ausência de fluorita, predominância de alterações com hornblenda e biotita e ocorrência de ilmenita como o principal óxido mostram, dentre outros aspectos, variações na composição do fluido e das rochas hospedeiras, da ƒO2 e nível crustal das rochas afetadas. === The Ézio Layered Mafic-Ultramafic Complex is part of a cluster of mafic-ultramafic intrusions located in the eastern part of the Carajás Mineral Province, one of the most important districts of Cu-Au in the world, situated in the eastern border of Amazonian Craton. The intrusive body occurs along the Serra do Rabo Fault Zone, the eastern termination of the Carajás Strike-Slip Fault System, a major tectonic feature linked to the IOCG-type mineralization of important deposits, as Salobo, Igarapé Bahia/Alemão, Cristalino and Sossego. The complex, consisting of predominant gabbroic rocks and minor serpentinites, peridotites and clinopyroxenites, is limited to the south by gneisses and migmatites of Xingu Complex and to the north by granitic and granodioritic rocks associated to metavolcano-sedimentary rocks assigned to the Itacaiúnas Supergroup, as well as cut by an alkaline granitic body. Such rocks were subjected to hydrothermal alteration, more pervasive along ductile-brittle fault zones. Although primary magmatic features of the Ézio Complex rocks are partial to completely obliterated, petrographic and chemical studies suggest a crystallization sequence defined by Ol+Chr; Ol+Chr+Cpx; Cpx; Cpx+Pl. Compositional range of olivine (Fo67-69), although restricted to one sample, indicates a moderately primitive parental magma. Crustal contamination is indicated by weakly positive to variably negative εNd (T = 2.74 Ga) values (0.30 to -4.20) and negative anomalies of Nb and Ta. The whole-rock Sm-Nd isochron, despite great uncertainty, indicates an age of Neoarchean magmatic crystallization (2.77 ± 0.17 Ma). The patterns of trace elements and the age of the complex are comparable to other mafic-ultramafic intrusions of Carajás (about 2.76 Ga), suggesting similar magmatic processes. The hydrothermal alteration in the complex is responsible for a paragenetic sequence comparable to that established in the Carajás IOCG systems. This sequence is characterized by overlapping stages defined by early widespread hornblende-plagioclase (albite-oligoclase) and minor scapolite, followed by biotite-potassic feldspar alteration, magnetite formation (+ actinolite, grunerite and Fe-pyrosmalite), chlorite-epidote as disseminations and veins associated with mineralization of Cu-Ni, and a late-stage characterized by vein infillings and sericitization. Hydrothermal alteration transforms the Ézio Complex rocks to banded hydrothermalites, brecciated rocks, amphibolites and biotite actinolitites/ cummingtonitites, the latter from an ultramafic protolith. Lithogeochemical data suggest K and Fe gains and Ca losses with hydrothermal alteration in different rocks from the Ézio Complex, while trace elements are only affected in pervasively altered rocks. U-Pb dating in titanite associated with biotite alteration provided three different ages, an older of 2,620 ± 14 Ma, interpreted as cooling age or system opening, and younger ages representing an isotopic reequilibration by complex fluid/rock interactions or thermal events/deformation. Cu-Ni mineralization occurs mainly as the matrix of semi-massive to massive brecciated bodies and interstitial disseminations in clinopyroxenite. The assemblage consists of pyrrhotite and chalcopyrite as the predominant sulfides, minor pyrite, ilmenite, pentlandite, magnetite, rutile and sphalerite, and trace amounts of hematite, bornite, molybdenite, uraninite, native gold, native silver, baddeleyite, cobaltite and Co and Ni sulfoarsenate. Geothermometers and minerals assemblages indicate fluids that reach high temperatures in the early stages (up to 600oC), stabilizing clinopyroxene and garnet, and undergo strong cooling (< 300oC) until the precipitation of sulfides. The abundance of Cl-rich minerals, as hornblende, scapolite, biotite and Fe-pyrosmalite, indicates the high salinity of fluids in the early stages. Therefore, two cases may be considered with respect to the cooling system: one involving a single fluid that cools as a function of time, wherein Cl contents constantly decrease by incorporation of hydrothermal minerals, such as amphibole, scapolite and Fe-pyrosmalite; and another caused by mixing of a more reduced fluid of high salinity and low S contents with a more oxidized fluid rich in S, diluting Cl contents. Similarities to IOCG deposits in Carajás, as Cristalino and Sossego, indicate the same hydrothermal system involved. However, differences as the absence of fluorite, predominance of hornblende and biotite alterations and occurrence of ilmenite as the main oxide phase show, among other aspects, variations in fluid and host rock compositions, ƒO2 and crustal level of the affected rocks.