Caracterização geoquímica e geocronológica do Complexo Granjeiro, Proví­ncia Borborema, NE Brasil: implicações para a evolução crustal paleoarqueana do distrito ferrí­fero de Curral Novo

• Main Author: Do Vale, José Alberto Rodrigues
• Other Authors: Monteiro, Lena Virginia Soares
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2018
• Subjects: Banded iron formations; Borborema Province; Complexo Granjeiro; Formações ferríferas bandadas; Granjeiro Complex; Mineral resources; Paleoarchean; Paleoarqueano; Província Borborema; Recursos minerais
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44137/tde-30052019-103844/

O distrito ferrífero de Curral Novo é hospedado pelo Complexo Granjeiro Sul, situado na Zona Transversal, na porção sudoeste da Província Borborema, no estado do Piauí. Nesse distrito, formações ferríferas bandadas apresentam teor médio de 27,5% de Fe em recursos de mais de um bilhão de toneladas. Dados de campo, petrográficos, isotópicos, geoquímicos e geocronológicos possibilitaram a caracterização de uma associação de gnaisses e migmatitos com afinidade TTG e uma sequência metavulcanossedimentar com evidências de atividade exalativa de fundo oceânico com idade paleoarqueana. A suíte TTG do Complexo Granjeiro Sul apresenta grande variação química. Inclui tipicamente rochas magnesianas de composição cálcica a álcali-cálcica com baixo conteúdo de minerais máficos. Essas rochas possuem baixa concentração em elementos LILE e HFSE, significativo fracionamento de ETRL (La/YbN = 9,78-139,12) e anomalias levemente negativas de Eu (Eu/Eu* = 0,62-0,97), características de magmas gerados a partir de uma fonte de baixa pressão. Idades U-Pb em zircão obtidas em gnaisses TTG indicam cristalização do magma em 3349 ±15 Ma (MSWD = 0,62). A sequência metavulcanossedimentar do Complexo Granjeiro Sul é constituída por rochas metamáficas, metaultramáficas e formações ferríferas bandadas e interpretada como de idade próxima à da geração das rochas TTG do complexo. As rochas derivadas de protólitos ultramáficos e máficos apresentam composição komatiítica a basáltica e possuem gênese associada à fase de subducção entre duas placas oceânicas, apresentando afinidade química análoga a de rochas de arcos de ilhas modernos. As formações ferríferas bandadas apresentam fácies sedimentares óxido e silicato, com forte empobrecimento em HFSE e ETR e anomalias negativas de Ce (Ce/CeN = 0,04-0,37). Todo este conjunto de rochas arqueanas foi intrudido por corpos sienograníticos de idade de 2,651.8 ±8.9 Ma (MSWD = 1,5), pós- colisionais do tipo A2. Os sienitos são quimicamente classificadas como rochas metaluminosas a peraluminosas, cálcio-alcalinas de alto-K e ferrosas. Possuem leve enriquecimento de ETRL em relação aos ETRP e apresentam altos conteúdos de LILE e HFSE. Processos de alteração hidrotermal presentes nas encaixantes do minério de ferro e nas próprias formações ferríferas bandadas incluem silicificação, albitização, potassificação, carbonatização, sulfetação e reconcentração do ferro. Assinaturas de isótopos de enxofre (\'delta\'\'POT 34\'S = -3,11 a 2,03) em sulfetos hidrotermais sugerem fontes magmáticas para o enxofre associado ao sistema hidrotermal. As rochas do Complexo Granjeiro registraram ainda forte retrabalhamento crustal no Paleoproterozoico a partir do Riaciano (ca. 2,2 Ga), que resultou em metamorfismo das rochas metavulcanossedimentares, com picos que perduram até o Estateriano (ca. 1,7 Ga). === The Southern Granjeiro Complex hosts the Curral Novo do Piauí iron district, located in the Transversal Zone of the Borborema Province. In this district, banded iron formations have an average grade of 27.5% of Fe in resources of more than one billion tons. Field, petrographic, isotopic, geochemical, and geochronological data allowed the characterization of an association of gneisses and migmatites with TTG affinity and a Paleoarchean greenstone belt sequence with evidence of ocean floor exhalative activity. The TTG suite of the Southern Granjeiro Complex includes magnesian rocks of calcic to alkali-calcic affinity and low content of mafic minerals. These rocks have a low concentration of LILE and HFSE elements, significant fractionation of ETRL (La/YbN = 9.78-139.12) and slightly negative Eu anomaly (Eu/Eu* = 0.62-0.97). These characteristics are similar to that of TTG magmas generated from low-pressure sources. LA-ICP-MS U-Pb zircon ages obtained in TTG gneisses indicate magma crystallization at 3.349 ±15 Ma (MSWD = 0.62). The Southern Granjeiro metavolcanosedimentary sequence comprises metamafic and metaultramafic volcanic rocks and banded iron formation. These rocks derived from basaltic and komatiitic protoliths with chemical affinity to those formed in modern island arcs. The banded iron formation has oxide (magnetite-quartz) and silicate (grunerite-quartz) facies, with strong impoverishment in HFSE and ETR and negative Ce anomaly (Ce/CeN = 0.04-0.37). Post-collisional A2-type syenogranites (2.651.8 ±8.9 Ma; MSWD = 1.5) crosscut the Southern Granjeiro Complex. The syenogranites are ferroan, metaluminous to peraluminous and have a high-K calc-alkaline affinity. They have a slight enrichment of ETRL concerning ETRP and high contents of LILE and HFSE. Hydrothermal alteration processes in the banded iron formations and associated volcanic rocks include silicification, albitization, potassic alteration, carbonation, sulfide formation and iron reconcentration. Sulfur isotopes signatures (\'delta\'\'POT.34\'S = -3.11 to 2.03) of hydrothermal sulfides suggest magmatic sulfur sources associated with the hydrothermal system. The rocks of the Southern Granjeiro Complex still recorded strong crustal reworking and metamorphism in the Riacian (ca. 2.2 Ga) until the Staterian (ca. 1.7 Ga).