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R E S U L T A D O S permitiu a distinção e caracterização dos litotipos hospedeiros das mineralizações, representados por rocha (meta)vulcânica ácida, caracterizada pela presença de megacristais de quartzo bipiramidais (Figura 2a), e uma rocha sub-vulcânica, com relíquia de textura subofítica (Figura 2b). Os estágios de alteração hidrotermal identificados (exemplos na Figura 3), junto de suas respectivas paragêneses incluem: silicificação, escapolitização, alteração potássica, alteração sódica, carbonatização, sericitização e cloritização. Também foi caracterizado o provável histórico de sucessão e zoneamento desses estágios (discriminados na Tabela 1) . Os minerais de minério no Alvo Castanha ocorrem em vênulas, veios e brechas hidrotermais (Figura 4) que cortam as hospedeiras. Nas brechas, os clastos são compostos de fragmentos arredondados da rocha metavulcânica ácida, apresentando alteração potássica com biotita e carbonatização. A matriz é constituída pelos minerais de minério, principalmente calcopirita-pirrotita-pirita- esfalerita com covelita, galena e molibdenita (Mo S ) muito subordinadas. Fases 0,34 2,06 portadoras de Ni, tais como Ni-pirita [(Fe,Ni) S ], cobalto-pentlandita [(Ni,Co,Fe) S )], 0,79 1,72 9,20 8,39 sugakiita [Cu (Fe,Ni) S )] e telureto Pd-melonita ou “palleodoan melonite” 0,66 8,4 8,42 [(Fe,Ni,Pd) Te ], são comuns. Outras fases minerais hidrotermais presentes nas brechas 0,31 0,61 incluem carbonato, biotita, quartzo, allanita, ferroestilpnomelano, cloro-apatita Ca [Cl (P O ) ], monazita (Ce,La,Nd) P O ) e uraninita. 4,07 0,29 0,91 4,23 3 0,80 1,10 4 - C a r a c t e r i z a ç ã o d a s R o c h a s H o s p e d e i r a s : - C a r a c t e r i z a ç ã o d a s A l t e r a ç õ e s H i d r o t e r m a i s : - C a r a c t e r i z a ç ã o d a M i n e r a l i z a ç ã o C u p r í f e r a : o estudo realizado no Alvo Castanha 1 2 Graduação em Geologia e Bolsista Pibic/CNPq ; Docente do DGRN-IG-UNICAMP C A R A C T E R I Z A Ç Ã O P E T R O G R Á F I C A D A S Z O N A S D E A L T E R A Ç Ã O H I D R O T E R M A L E P A R A G Ê N E S E S D O M I N É R I O D E C O B R E E O U R O D O A L V O C A S T A N H A , P R O V Í N C I A M I N E R A L D E C A R A J Á S C A R A C T E R I Z A Ç Ã O P E T R O G R Á F I C A D A S Z O N A S D E A L T E R A Ç Ã O H I D R O T E R M A L E P A R A G Ê N E S E S D O M I N É R I O D E C O B R E E O U R O D O A L V O C A S T A N H A , P R O V Í N C I A M I N E R A L D E C A R A J Á S Instituto de Geociências Departamento de Geologia e Recursos Naturais - DGRN André Luiz Silva Pestilho 1 2 ([email protected]) , Profa. Dra. Lena Virgínia Soares Monteiro ([email protected]) Palavras Chave: Metalogênese, IOCG, Carajás I N T R O D U Ç Ã O E O B J E T I V O O Alvo Castanha (Figura 1) está localizado na porção nordeste da Província Mineral de Carajás. É um depósito de cobre hospedado principalmente por rochas metavulcânicas ácidas, atribuídas ao Supergrupo Itacaiúnas, cortadas por corpos de rochas subvulcânicas. Este depósito caracteriza-se por apresentar extensas zonas de alteração hidrotermal potássica e escapolitização, com especialização metalogenética distinta daquela de Sossego, com zonas enriquecidas em níquel e em zinco (Monteiro et al. , 2008; Pestilho & Monteiro, 2008). O reconhecimento das rochas hospedeiras, dos tipos e padrões das zonas de alteração hidrotermal e a definição da evolução paragenética do minério no Alvo Castanha podem fornecer importantes subsídios para a compreensão da evolução do sistema hidrotermal responsável por sua gênese. M É T O D O S C o m o m é t o d o s d e p e s q u i s a e m p r e g a d o s f o r a m r e a l i z a d o s e s t u d o s d e t a l h a d o s d e a m o s t r a s d e f u r o s d e s o n d a g e m c e d i d o s p e l a V A L E , a s s i m c o m o c a r a c t e r i z a ç ã o p e t r o g r á f i c a e m l u z t r a n s m i t i d a , r e f l e t i d a e c o m u s o d e m i c r o s c ó p i o e l e t r ô n i c o d e v a r r e d u r a q u e p o s s i b i l i t a r a m o r e c o n h e c i m e n t o d o s e s t á g i o s d e a l t e r a ç ã o e s u a e v o l u ç ã o t e m p o r a l . F i g u r a 1 - M a p a g e o l ó g i c o d o s a r r e d o r e s d a M i n a d o S o s s e g o , P r o v í n c i a M i n e r a l d e C a r a j á s , m o s t r a n d o a l o c a l i z a ç ã o d o A l v o C a s t a n h a ( V A L E ) . C O N C L U S Õ E S O zonamento geral das zonas das alterações hidrotermal em relação à zona onde se concentrou o maior fluxo de fluídos (a zona de cisalhamento) na qual localizam-se os maiores corpos de minério, caracteriza-se por carbonatização proximal na zona mineralizada, envolvida por alteração potássica com biotita ao redor dos corpos de sulfeto, e predomínio de cloritização e silicificação nas porções mais distais. As maiores concentrações de pirrotita ocorrem associadas às maiores concentrações de calcopirita nas brachas sulfetadas. Pirita ocorre em concentrações muito pequenas ou não ocorre nestas porções. Os prováveis mecanismos de deposição do minério de cobre, incluem a redução do enxofre contido no fluido, aumento do pH devido a formação dos carbonatos, diluição dos fluidos devido a uma provável mistura de fluidos menos salinos associados com uma concomitante redução da temperatura. As texturas relativas às fases de alteração hidrotermal evidenciam deformação (foliação milonítica, estiramento de cristais), o que sugere o estabeleciento do sistema hidrotermal concomitantente ao desenvolvimento da zona de cisalhamento dúctil que ocorre na área. A determinação da composição dos minerais de alteração e de minério permitiu uma maior compreensão da assinatura geoquímica do Alvo Castanha, que inclui a presença de teluretos sempre associados à mineralização, grande quantidade de zinco e níquel, esse último tanto em óxidos como em sulfetos e teluretos, além de cobalto e pequenos conteúdos de paládio. Os minerais associados à mineralização indicam a assinatura geoquímica de Cu-Fe-Zn-Ni-(Co-Pb- Mo-Pd) associados à ETR, U e P. F i g u r a 4 - ( A ) ( B ) ( C ) ( D ) ( E ) m i n é r i o . A s s o c i a ç ã o d e p i r i t a e c a l c o p i r i t a e m v ê n u l a d e q u a r t z o , d i s t a l a o s c o r p o s d e b r e c h a m i n e r a l i z a d a s ( l u z r e f l e t i d a , L R , c o m p o l a r i z a d o r e s d e s c r u z a d o s , P D ) . A s s o c i a ç ã o d e m a g n e t i t a , p i r r o t i t a e c a l c o p i r i t a , m o s t r a n d o a p i r r o t i t a e m f r a t u r a s n a m a g n e t i t a B r e c h a m i n e r a l i z a d a m o s t r a n d o a s s o c i a ç ã o e n t r e e s f a l e r i t a , c a l c o p i r i t a e p i r r o t i t a . ( L R , P D ) . F l a m e s d e p e n t l a n d i t a ( i n d i c a d o s p e l a s s e t a s p r e t a s ) , e m p i r r o t i t a , a s s o c i a d a à c a l c o p i r i t a e m b r e c h a s u l f e t a d a ( L R , P D ) . B r e c h a m i n e r a l i z a d a c o m m a t r i z c o n s t i t u í d a p r i n c i p a l m e n t e p o r p i r r o t i t a - c a l c o p i r i t a - c a l c i t a . A b r e v i a ç õ e s : a b = a l b i t a , a p = a p a t i t a , b t = b i o t i t a , c a l = c a l c i t a , c h l = c l o r i t a , c p y = c a l c o p i r i t a , h s = h a s t i n g s i t a , k f s = f e l d s p a t o p o t á s s i c o , p o = p i r r o t i t a , p n = p e n t l a n d i t a , p y = p i r i t a , q t z = q u a r t z o , s c p = e s c a p o l i t a , s e r = s e r i c i t a . F o t o e f o t o m i c r o g r a f i a s d e a s o c i a ç õ e s m i n e r a i s d e F i g u r a 3 - ( A ) ( B ) ( C ) ( D ) ( E ) ( F ) A s p e c t o s d o s e s t á g i o s d e a l t e r a ç ã o h i d r o t e r m a l . Q u a r t z o , c l o r i t a , b i o t i t a e h a s t i n g s i t a e m r o c h a m e t a v u l c â n i c a á c i d a . A s r e l a ç õ e s t e x t u r a i s e n t r e b i o t i t a e h a s t i n g s i t a m o s t r a m c o n t a t o s r e t o s , o u m e s m o , n ã o m o s t r a m f e i ç õ e s d e s u b s t i t u i ç ã o s u g e r i n d o a f o r m a ç ã o d e s t e s m i n e r a i s e m e q u i l í b r i o ( l u z t r a n s m i t i d a , L T , c o m p o l a r i z a d o r e s d e s c r u z a d o s , P D ) . Z o n a d e a l t e r a ç ã o p o t á s s i c a c o m b i o t i t a , m o s t r a n d o f o r t e o r i e n t a ç ã o c o m r e l a ç ã o à f o l i a ç ã o e c r i s t a i s d e e s c a p o l i t a d e f o r m a d o s a o l o n g o d e s t a f o l i a ç ã o m i l o n í t i c a ( L T ; p o l a r i z a d o r e s c r u z a d o s , P C ) Z o n a d e e s c a p o l i t i z a ç ã o s e n d o s u b s t i t u í d a p o r f e l d s p a t o p o t á s s i c o s e r i c i t i z a d o ( L T , P C ) . Z o n a d e a l t e r a ç ã o p o t á s s i c a c o m f e l d s p a t o p o t á s s i c o c o r t a d o p o r v ê n u l a s d e b i o t i t a e q u a r t z o . Z o n a d e e s c a p o l i t i z a ç ã o , m o s t r a n d o a s s o c i a ç ã o d e b i o t i t a e e s c a p o l i t a . A l t e r a ç ã o p o t á s s i c a c o m b i o t i t a c o r t a d a p o r v ê n u l a s d e s e r i c i t a e q u a r t z o . F i g u r a 2 - F o t o m i c r o g r a f i a s m o s t r a n d o e m A , m e g a c r i s t a l d e q u a r t z o c a r a c t e r í s t i c o d a s r o c h a s m e t a v u l c â n i c a s á c i d a s h i d r o t e r m a l i z a d a s , e e m B o a r r a n j o d e c r i s t a i s d e p l a g i o c l á s i o h e r d a d o s , c o n s t i t u i n d o r e s q u í c i o s d a t e x t u r a í g n e a t í p i c a d e r o c h a s s u b v u l c â n i c a s , s i m i l a r a u m a t e x t u r a s u b o f í i t i c a . A b r e v i a ç õ e s : b t = b i o t i t a , e p = e p í d o t o , h s = h a s t i n g s i t a , q t z = q u a r t z o ( l u z t r a n s m i t i d a , p o l a r i z a d o r e s c r u z a d o s ) . T a b e l a 1 - E v o l u ç ã o p a r a g e n é t i c a d o A l v o C a s t a n h a r e l a t i v a a o s e s t á g i o s d e a l t e r a ç ã o h i d r o t e r m a l e à m i n e r a l i z a ç ã o . A G R A D E C I M E N T O S Os autores agradecem ao Pibic/CNPq pela concessão da bolsa de iniciação científica e à VALE, em especial aos geólogo Benevides Aires e ao Isidoro Marco Lameira Costa. Agradecemos também à FAPESP (Processos 03/01159-1, 03-11163-6, 03/09584-3, 03/01996-6), FAEPEX/UNICAMP (Convênio 519.292) e CNPq/MCT (Processo 555065/2006-5) pelos auxílios concedidos. R E F E R Ê N C I A S Monteiro, L.V.S.; Xavier, R.P.; Carvalho, E.R.; Hitzman, M.W.; Johnson, C.A.; Souza Filho, C.R.; Torresi, I. (2008a) The Sossego iron oxide-copper-gold deposit, Carajas Mineral Province, Brazil: hydrothermal alteration paragenesis and stable Isotope constraints on the system evolution. Mineralium Deposita, 43:129–159 Pestilho, A.L.S., Monteiro, L.V.S. (2008). Caracterização petrográfica das zonas de alteração hidrotermal e paragêneses do minério de cobre e ouro do Alvo Castanha, Província Mineral de Carajás. Simpósio de vulcanismo e Ambientes Associados, 4, Foz do Iguaçu [CD-ROM]

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RESULTADOS

permitiu a distinção e caracterização dos litotipos hospedeiros das mineralizações, representados por rocha (meta)vulcânica ácida, caracterizada pela presença de megacristais de quartzo bipiramidais (Figura 2a), e uma rocha sub-vulcânica, com relíquia de textura subofítica (Figura 2b).

Os estágios de alteração hidrotermal identificados (exemplos na Figura 3), junto de suas respectivas paragêneses incluem: silicificação, escapolitização, alteração potássica, alteração sódica, carbonatização, sericitização e cloritização. Também foi caracterizado o provável histórico de sucessão e zoneamento desses estágios (discriminados na Tabela 1) .

Os minerais de minério no Alvo Castanha ocorrem em vênulas, veios e brechas hidrotermais (Figura 4) que cortam as hospedeiras. Nas brechas, os clastos são compostos de fragmentos arredondados da rocha metavulcânica ácida, apresentando alteração potássica com biotita e carbonatização. A matriz é constituída pelos minerais de minério, principalmente calcopirita-pirrotita-pirita-esfalerita com covelita, galena e molibdenita (Mo S ) muito subordinadas. Fases 0,34 2,06

portadoras de Ni, tais como Ni-pirita [(Fe,Ni) S ], cobalto-pentlandita [(Ni,Co,Fe) S )], 0,79 1,72 9,20 8,39

sugakiita [Cu (Fe,Ni) S )] e telureto Pd-melonita ou “palleodoan melonite” 0,66 8,4 8,42

[(Fe,Ni,Pd) Te ], são comuns. Outras fases minerais hidrotermais presentes nas brechas 0,31 0,61

incluem carbonato, biotita, quartzo, allanita, ferroestilpnomelano, cloro-apatita Ca [Cl (P O ) ], monazita (Ce,La,Nd) P O ) e uraninita. 4,07 0,29 0,91 4,23 3 0,80 1,10 4

- Caracterização das Rochas Hospedeiras:

- Caracterização das Alterações Hidrotermais:

- Caracterização da Mineralização Cuprífera:

o estudo realizado no Alvo Castanha

1 2 Graduação em Geologia e Bolsista Pibic/CNPq; Docente do DGRN-IG-UNICAMP

CARACTERIZAÇÃO PETROGRÁFICA DAS ZONAS DE ALTERAÇÃO HIDROTERMAL E PARAGÊNESES DO MINÉRIO DE COBRE E OURO DO ALVO

CASTANHA, PROVÍNCIA MINERAL DE CARAJÁS

CARACTERIZAÇÃO PETROGRÁFICA DAS ZONAS DE ALTERAÇÃO HIDROTERMAL E PARAGÊNESES DO MINÉRIO DE COBRE E OURO DO ALVO

CASTANHA, PROVÍNCIA MINERAL DE CARAJÁS

Instituto de GeociênciasDepartamento de Geologia e Recursos Naturais - DGRN

André Luiz Silva Pestilho1 2

([email protected]) , Profa. Dra. Lena Virgínia Soares Monteiro ([email protected])

Palavras Chave: Metalogênese, IOCG, Carajás

INTRODUÇÃO E OBJETIVOO Alvo Castanha (Figura 1) está localizado na

porção nordeste da Província Mineral de Carajás. É um depósito de cobre hospedado principalmente por rochas metavulcânicas ácidas, atribuídas ao Supergrupo Itacaiúnas, cortadas por corpos de rochas subvulcânicas. Este depósito caracteriza-se por apresentar extensas zonas de alteração hidrotermal potássica e escapolitização, com especialização metalogenética distinta daquela de Sossego, com zonas enriquecidas em níquel e em zinco (Monteiro et

al., 2008; Pestilho & Monteiro, 2008). O reconhecimento das rochas hospedeiras, dos tipos e padrões das zonas de alteração hidrotermal e a definição da evolução paragenética do minério no Alvo Castanha podem fornecer importantes subsídios para a compreensão da evolução do sistema hidrotermal responsável por sua gênese.

MÉTODOSComo métodos de pesquisa empregados foram realizados estudos detalhados de

amostras de furos de sondagem cedidos pela VALE, assim como caracterização petrográfica em luz transmitida, refletida e com uso de microscópio eletrônico de varredura que possibilitaram o reconhecimento dos estágios de alteração e sua evolução temporal.

Figura 1 - Mapa geológico dos arredores da Mina do Sossego, Província Mineral de Carajás, mostrando a localização do Alvo Castanha (VALE).

CONCLUSÕESO zonamento geral das zonas das alterações hidrotermal em relação à zona onde se

concentrou o maior fluxo de fluídos (a zona de cisalhamento) na qual localizam-se os maiores corpos de minério, caracteriza-se por carbonatização proximal na zona mineralizada, envolvida por alteração potássica com biotita ao redor dos corpos de sulfeto, e predomínio de cloritização e silicificação nas porções mais distais.

As maiores concentrações de pirrotita ocorrem associadas às maiores concentrações de calcopirita nas brachas sulfetadas. Pirita ocorre em concentrações muito pequenas ou não ocorre nestas porções.

Os prováveis mecanismos de deposição do minério de cobre, incluem a redução do enxofre

contido no fluido, aumento do pH devido a formação dos carbonatos, diluição dos fluidos devido a

uma provável mistura de fluidos menos salinos associados com uma concomitante redução da

temperatura.As texturas relativas às fases de alteração hidrotermal evidenciam deformação (foliação

milonítica, estiramento de cristais), o que sugere o estabeleciento do sistema hidrotermal concomitantente ao desenvolvimento da zona de cisalhamento dúctil que ocorre na área.

A determinação da composição dos minerais de alteração e de minério permitiu uma maior compreensão da assinatura geoquímica do Alvo Castanha, que inclui a presença de teluretos sempre associados à mineralização, grande quantidade de zinco e níquel, esse último tanto em óxidos como em sulfetos e teluretos, além de cobalto e pequenos conteúdos de paládio. Os minerais associados à mineralização indicam a assinatura geoquímica de Cu-Fe-Zn-Ni-(Co-Pb-

Mo-Pd) associados à ETR, U e P.

Figura 4 -(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

minério. Associação de pirita e calcopirita em vênula de quartzo, distal aos corpos de brecha mineralizadas (luz refletida, LR, com polarizadores descruzados, PD). Associação de magnetita, pirrotita e calcopirita, mostrando a pirrotita em fraturas na magnetita Brecha mineralizada mostrando associação entre esfalerita, calcopirita e pirrotita. (LR, PD). Flames” de pentlandita (indicados pelas setas pretas), em pirrotita, associada à calcopirita em brecha sulfetada (LR, PD). Brecha mineralizada com matriz constituída principalmente por pirrotita-calcopirita-calcita. Abreviações: ab = albita, ap = apatita, bt = biotita, cal = calcita, chl = clorita, cpy = calcopirita, hs = hastingsita, kfs = feldspato potássico, po = pirrotita, pn = pentlandita, py = pirita, qtz = quartzo, scp = escapolita, ser = sericita.

Foto e fotomicrografias de asociações minerais de Figura 3 - (A)

(B)

(C)

(D)(E)

(F)

Aspectos dos estágios de alteração hidrotermal. Quartzo, clorita, biotita e hastingsita em rocha metavulcânica ácida. As relações texturais entre biotita e hastingsita mostram contatos retos, ou mesmo, não mostram feições de substituição sugerindo a formação destes minerais em equilíbrio (luz transmitida, LT, com polarizadores descruzados, PD).Zona de alteração potássica com biotita, mostrando forte orientação com relação à foliação e cristais de escapolita deformados ao longo desta foliação milonítica (LT; polarizadores cruzados, PC) Zona de escapolitização sendo substituída por feldspato potássico sericitizado (LT, PC).

Zona de alteração potássica com feldspato potássico cortado por vênulas de biotita e quartzo. Zona de escapolitização, mostrando associação de biotita e escapolita.

Alteração potássica com biotita cortada por vênulas de sericita e quartzo.

Figura 2 - Fotomicrografias mostrando em “A”, megacristal de quartzo característico das rochas metavulcânicas ácidas hidrotermalizadas, e em “B” o arranjo de cristais de plagioclásio herdados, constituindo resquícios da textura ígnea típica de rochas subvulcânicas, similar a uma textura subofíitica. Abreviações: bt = biotita, ep = epídoto, hs = hastingsita, qtz = quartzo (luz transmitida, polarizadores cruzados).

Tabela 1 - Evolução paragenética do Alvo Castanha relativa aos estágios de alteração hidrotermal e à mineralização.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao Pibic/CNPq pela concessão da bolsa de iniciação científica e à VALE, em especial aos geólogo Benevides Aires e ao Isidoro Marco Lameira Costa. Agradecemos também à FAPESP (Processos 03/01159-1, 03-11163-6, 03/09584-3, 03/01996-6), FAEPEX/UNICAMP (Convênio 519.292) e CNPq/MCT (Processo 555065/2006-5) pelos auxílios concedidos.

REFERÊNCIASMonteiro, L.V.S.; Xavier, R.P.; Carvalho, E.R.; Hitzman, M.W.; Johnson, C.A.; Souza Filho, C.R.; Torresi, I. (2008a) The Sossego iron oxide-copper-gold deposit,

Carajas Mineral Province, Brazil: hydrothermal alteration paragenesis and stable Isotope constraints on the system evolution. Mineralium Deposita, 43:129–159

Pestilho, A.L.S., Monteiro, L.V.S. (2008). Caracterização petrográfica das zonas de alteração hidrotermal e paragêneses do minério de cobre e ouro do Alvo Castanha,

Província Mineral de Carajás. Simpósio de vulcanismo e Ambientes Associados, 4, Foz do Iguaçu [CD-ROM]